本書包括3部分:第1部分為模擬電子技術(shù)基礎(chǔ),包括半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用、半導(dǎo)體三極管及其基本放大電路、功率放大器、放大電路中的負(fù)反饋、集成運(yùn)算放大電路及其應(yīng)用、正弦波振蕩電路、直流穩(wěn)壓電源;第2部分為數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ),包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)及邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路、脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形、數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器;第3部分安排了10個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,可作為課程設(shè)計(jì)或拓展練習(xí)。同時(shí)在第1、2部分每章后面安排了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),可作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。各章還編有思考與習(xí)題。
本書適合作為高等職業(yè)學(xué)校、高等?茖W(xué)校、成人高校及本科院校舉辦的二級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院和民辦高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、通信技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)的教材,也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
本課程是高等職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)的一門必修的技術(shù)基礎(chǔ)課,其任務(wù)是使學(xué)生獲得電子技術(shù)必要的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,了解電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展概況,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程,以及從事與專業(yè)有關(guān)的工程技術(shù)工作打下一定的基礎(chǔ)。
本書主要的特點(diǎn)如下:
(1)考慮到高職教育的特點(diǎn),內(nèi)容以“必需、夠用”為度,同時(shí)考慮到實(shí)訓(xùn)教學(xué)是高職教育的重要教學(xué)形式,除各章配有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,本書還安排了10個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,突出實(shí)用性。書中有些內(nèi)容屬于加寬、加深內(nèi)容,可由教師根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)時(shí)多少取舍。
(2)除門電路和觸發(fā)器較多涉及內(nèi)部電路外,其余部分則側(cè)重對(duì)集成芯片及系列產(chǎn)品的介紹和應(yīng)用舉例,把側(cè)重點(diǎn)放在對(duì)集成電路的認(rèn)知和使用方面,以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力,加強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)。
(3)結(jié)合高職高專學(xué)生特點(diǎn),簡(jiǎn)化了理論分析,避免過多公式推導(dǎo)和電路分析。
(4)為方便教學(xué)與讀者自學(xué),本書第1、2部分各章提供了思考與習(xí)題,并提供與教材配套的電子教案(下載地址為http://www51edscom)。
本書是廣東省高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)2015年度一般課題“推動(dòng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)研究,課題編號(hào):GDGZ15Y112,主持人:劉映群”支持的特色改革教材。
本書適合作為高等職業(yè)學(xué)校、高等?茖W(xué)校、成人高校及本科院校舉辦的二級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院和民辦高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、通信技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)的教材,也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
本書由廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉映群、廣東科技學(xué)院趙楊、山東省計(jì)算中心(國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心)郝鳳琦、廣東省機(jī)械技師學(xué)院李胡任主編,廊坊師范學(xué)院王李雅和廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院許露、張保新、穆生濤、解相吾任副主編,劉映群負(fù)責(zé)統(tǒng)稿、定稿。具體分工如下:第1章由解相吾編寫;第2章和第6章、綜合實(shí)訓(xùn)1~10、附錄A~E由劉映群編寫;第3章由趙楊編寫;第4章由穆生濤編寫;第5章由郝鳳琦編寫;第7章由王李雅編寫;第8章由許露編寫;第9、11、12章由李胡編寫;第10章由張保新編寫。
在本書編寫過程中,廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院高能、余健等副教授給予了很大的幫助,中國(guó)鐵道出版社的編輯對(duì)本書的編寫工作也給予了大力支持,在此對(duì)他們致以衷心的感謝;在本書編寫過程中,編者還參考了許多教材、文獻(xiàn)及網(wǎng)絡(luò)資料,在此一并向這些作者深表感謝。
限于編者水平,加上時(shí)間倉促,書中難免存在不足之處,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。請(qǐng)將建議和意見通過E-mail(liulaoshi2014@foxmail.com)返給我們,以便再版時(shí)進(jìn)行修訂。
編者2016年10月
第1部分模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)
第1章半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用1
11半導(dǎo)體1
111半導(dǎo)體概述1
112PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?
12半導(dǎo)體二極管4
121二極管的結(jié)構(gòu)和分類5
122二極管的伏安特性5
123二極管的主要參數(shù)6
124二極管的等效電路及其應(yīng)用6
13特殊二極管7
131穩(wěn)壓管7
132發(fā)光二極管8
133光電二極管8
134變?nèi)荻䴓O管9
實(shí)驗(yàn)一常用半導(dǎo)體二極管的識(shí)別與檢測(cè)9
小結(jié)11
思考與習(xí)題12
第2章半導(dǎo)體三極管及其基本放大電路13
21雙極型半導(dǎo)體三極管13
211半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)13
212半導(dǎo)體三極管的放大原理14
213半導(dǎo)體三極管的伏安特性和主要參數(shù)14
22共發(fā)射極基本放大電路19
221共發(fā)射極基本放大電路的組成19
222共發(fā)射極基本放大電路的靜態(tài)分析20
223共發(fā)射極基本放大電路的動(dòng)態(tài)分析21
224靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定28
23其他放大電路31
231共集電極放大電路31
232共基極放大電路34
233多級(jí)放大電路35
24單極型半導(dǎo)體三極管39
241MOS場(chǎng)效應(yīng)管39
242場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)42
243場(chǎng)效應(yīng)管放大電路44
實(shí)驗(yàn)二電子儀器儀表使用47
實(shí)驗(yàn)三三極管的識(shí)別與檢測(cè)50
實(shí)驗(yàn)四共發(fā)射極單管放大電路測(cè)試51
小結(jié)54
思考與習(xí)題55
第3章功率放大器58
31功率放大器概述58
311功率放大電路的主要指標(biāo)及工作狀態(tài)58
312乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路(OCL電路)60
313OCL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路62
314單電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路(OTL電路)64
315乙類BTL功率放大電路65
32集成功放典型產(chǎn)品及其應(yīng)用65
321單聲道集成功放65
322雙聲道集成功放68
實(shí)驗(yàn)五集成功率放大器的應(yīng)用69
小結(jié)70
思考與習(xí)題70
第4章放大電路中的負(fù)反饋74
41反饋的基本概念與分類74
411反饋的基本概念74
412反饋的分類及其判斷75
413反饋放大電路的一般表達(dá)式78
414負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)78
42負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響80
421提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性80
422減小非線性失真81
423展寬通頻帶81
424對(duì)輸入和輸出電阻的影響82
實(shí)驗(yàn)六負(fù)反饋放大器的綜合測(cè)試84
小結(jié)87
思考與習(xí)題87
第5章集成運(yùn)算放大電路及其應(yīng)用90
51集成運(yùn)算放大電路概述90
511集成運(yùn)算放大電路的外形和圖形符號(hào)90
512集成運(yùn)算放大電路的組成及其各部分的作用91
513集成運(yùn)算放大電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要參數(shù)92
514集成運(yùn)算放大電路的電壓傳輸特性92
515理想集成運(yùn)算放大電路92
52集成運(yùn)算放大電路的線性應(yīng)用94
521比例運(yùn)算電路94
522加法與減法運(yùn)算電路95
523積分與微分運(yùn)算電路98
53集成運(yùn)算放大電路的非線性應(yīng)用99
531電壓比較器99
532非正弦波發(fā)生電路101
實(shí)驗(yàn)七集成運(yùn)算放大電路的基本應(yīng)用103
小結(jié)106
思考與習(xí)題106
第6章正弦波振蕩電路108
61正弦波振蕩器的基本工作原理108
611振蕩電路框圖108
612自激振蕩的條件109
613正弦波振蕩電路的基本構(gòu)成109
614振蕩電路的起振過程109
62典型LC和RC正弦波振蕩電路110
621LC正弦波振蕩電路110
622RC正弦波振蕩電路114
63石英晶體正弦波振蕩電路116
實(shí)驗(yàn)八RC正弦波振蕩器測(cè)試117
小結(jié)118
思考與習(xí)題119
第7章直流穩(wěn)壓電源121
71直流穩(wěn)壓電源概述121
711直流穩(wěn)壓電源的組成121
712直流穩(wěn)壓電源的主要性能指標(biāo)121
72整流電路123
721單相半波整流電路123
722橋式整流電路124
73濾波電路126
731電容濾波電路126
732電感濾波電路128
733復(fù)式濾波電路129
74穩(wěn)壓電路129
741線性串聯(lián)穩(wěn)壓電路130
742三端集成穩(wěn)壓器131
743開關(guān)型穩(wěn)壓電路133
實(shí)驗(yàn)九直流穩(wěn)壓電源測(cè)試135
小結(jié)137
思考與習(xí)題137
第2部分?jǐn)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)
第8章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)及邏輯門電路140
81數(shù)字邏輯電路概述140
82數(shù)制及編碼141
83邏輯代數(shù)基本運(yùn)算145
84邏輯代數(shù)的基本定律和規(guī)則149
85邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)150
851邏輯函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法151
852邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法152
86邏輯門電路概述157
87基本邏輯門電路158
88TTL集成邏輯門電路160
89CMOS集成邏輯門電路166
實(shí)驗(yàn)十集成邏輯門電路邏輯功能測(cè)試167
小結(jié)170
思考與習(xí)題170
第9章組合邏輯電路174
91組合邏輯電路概述174
92組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)175
921組合邏輯電路的分析175
922組合邏輯電路的設(shè)計(jì)176
93常用組合邏輯電路178
931編碼器178
932譯碼器183
933數(shù)據(jù)分配器190
934數(shù)據(jù)選擇器191
935數(shù)值比較器194
936加法器197
94用中規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)201
941用集成數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)201
942用集成譯碼器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)202
943用加法器實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)203
95組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)205
951組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象205
952組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)判別方法206
953組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)消除方法207
實(shí)驗(yàn)十一組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試209
小結(jié)210
思考與習(xí)題210
第10章觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路213
101觸發(fā)器213
1011基本RS觸發(fā)器213
1012同步觸發(fā)器215
1013主從觸發(fā)器217
1014邊沿觸發(fā)器218
1015觸發(fā)器的相互轉(zhuǎn)換220
102時(shí)序邏輯電路概述221
1021時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)221
1022時(shí)序邏輯電路功能的描述方法222
103時(shí)序邏輯電路的分析223
104集成計(jì)數(shù)器的功能及應(yīng)用225
1041集成計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)和分類225
1042二進(jìn)制計(jì)數(shù)器225
1043十進(jìn)制計(jì)數(shù)器226
1044N進(jìn)制計(jì)數(shù)器227
1045MSI計(jì)數(shù)器的應(yīng)用227
105集成寄存器的功能及應(yīng)用230
1051寄存器的功能和分類230
1052數(shù)據(jù)(基本)寄存器分析230
1053移位寄存器分析231
1054移位寄存器應(yīng)用——構(gòu)建模M計(jì)數(shù)器232
1055順序脈沖發(fā)生器233
實(shí)驗(yàn)十二觸發(fā)器邏輯功能測(cè)試233
實(shí)驗(yàn)十三計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用235
實(shí)驗(yàn)十四移位寄存器及其應(yīng)用238
小結(jié)240
思考與習(xí)題241
第11章脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形243
111555定時(shí)器的組成及功能243
112555定時(shí)器的應(yīng)用244
1121555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器244
1122555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器245
1123555定時(shí)器組成自激多諧振蕩器247
實(shí)驗(yàn)十五555定時(shí)器及其應(yīng)用248
小結(jié)252
思考與習(xí)題252
第12章數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器256
121數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器概述256
122數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)256
1221DAC的基本概念256
1222DAC的工作原理258
1223集成DAC及其主要技術(shù)參數(shù)260
123模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)262
1231ADC的基本概念262
1232ADC的工作原理263
1233集成ADC及其主要技術(shù)參數(shù)265
實(shí)驗(yàn)十六數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用266
小結(jié)269
思考與習(xí)題269
第3部分綜合實(shí)訓(xùn)
綜合實(shí)訓(xùn)1常用電子元件的識(shí)別、檢測(cè)和焊接技能的訓(xùn)練271
綜合實(shí)訓(xùn)2集成電路功率放大器的安裝與調(diào)試277
綜合實(shí)訓(xùn)3直流穩(wěn)壓電源電路的安裝與調(diào)試282
綜合實(shí)訓(xùn)4臺(tái)燈調(diào)光電路的制作與調(diào)試285
綜合實(shí)訓(xùn)5觸摸式延時(shí)照明燈的制作與調(diào)試288
綜合實(shí)訓(xùn)6八路搶答器的安裝與調(diào)試292
綜合實(shí)訓(xùn)7簡(jiǎn)易十字路口交通信號(hào)燈控制電路的制作與調(diào)試298
綜合實(shí)訓(xùn)8流水燈電路的安裝與調(diào)試302
綜合實(shí)訓(xùn)9數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與組裝305
綜合實(shí)訓(xùn)10數(shù)字電壓表的安裝與調(diào)試309
附錄A常用電子元器件的型號(hào)命名方法312
附錄B常見半導(dǎo)體性能參數(shù)316
附錄C半導(dǎo)體集成電路型號(hào)命名方法(GB 3430—1989)324
附錄D常用74系列和CMOS4000系列數(shù)字集成電路功能一覽表326
附錄E常用數(shù)字集成電路引腳功能圖335
參考文獻(xiàn)340