目 錄 第1篇 電 路 分 析 第1章 電路基本概念及分析方法 1 1.1 電路理論基礎(chǔ) 1 1.1.1 電路理論及其發(fā)展 1 1.1.2 電路和電路模型 2 1.1.3 計(jì)算機(jī)輔助電路分析 3 1.2 電路基本物理量 3 1.2.1 電流 3 1.2.2 電壓 4 1.2.3 功率與能量 5 1.3 電路基本元件 6 1.3.1 電阻元件 7 1.3.2 電容元件 8 1.3.3 電感元件 9 1.4 獨(dú)立電源和受控電源 10 1.4.1 獨(dú)立電源 10 1.4.2 受控電源 12 1.5 基爾霍夫定律及支路電流分析法 13 1.5.1 基爾霍夫定律 13 1.5.2 定律應(yīng)用——支路電流分析法 14 1.6 等效變換分析法 15 1.6.1 等效變換 15 1.6.2 無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的等效變換 16 1.6.3 有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效變換 19 1.7 節(jié)點(diǎn)電壓分析法 21 1.7.1 節(jié)點(diǎn)電壓及節(jié)點(diǎn)電壓方程 21 1.7.2 節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用舉例 22 1.8 網(wǎng)絡(luò)定理分析法 23 1.8.1 疊加定理 23 1.8.2 戴維南定理和諾頓定理 24 1.8.3 最大功率傳輸定理 26 1.9 一階動(dòng)態(tài)電路的分析 26 1.9.1 過(guò)渡過(guò)程與換路定律 26 1.9.2 一階RC電路過(guò)渡過(guò)程分析 28 1.9.3 一階RL電路過(guò)渡過(guò)程分析 30 1.9.4 一階電路的全響應(yīng) 31 本章小結(jié) 33 習(xí)題1 34 實(shí)驗(yàn)1.1 電路基本定律及定理的驗(yàn)證 38 實(shí)驗(yàn)1.2 一階動(dòng)態(tài)電路的過(guò)渡過(guò)程實(shí)驗(yàn) 40 第2章 正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量分析法 42 2.1 正弦交流電路的基本概念 42 2.1.1 正弦量的三要素 42 2.1.2 相位差 43 2.2 正弦量的相量表示 44 2.2.1 復(fù)數(shù)的表示形式及運(yùn)算規(guī)則 44 2.2.2 正弦量的相量表示及相量圖 45 2.3 R、L、C各元件伏安關(guān)系的相量形式 46 2.3.1 電阻元件 46 2.3.2 電感元件 46 2.3.3 電容元件 47 2.4 復(fù)阻抗與復(fù)導(dǎo)納及正弦電路的相量分析法 48 2.4.1 復(fù)阻抗 48 2.4.2 復(fù)導(dǎo)納 49 2.4.3 正弦電路的相量分析法 49 2.5 正弦交流電路的功率 50 2.5.1 瞬時(shí)功率和平均功率 50 2.5.2 復(fù)功率、視在功率和無(wú)功功率 51 2.5.3 功率因數(shù)的提高 51 2.6 RLC串聯(lián)諧振電路 52 2.6.1 諧振及概念及諧振條件 52 2.6.2 串聯(lián)諧振的特點(diǎn) 52 2.7 三相電路 53 2.7.1 三相電源 53 2.7.2 三相電源的連接 54 2.7.3 三相電源和負(fù)載的連接 55 2.8 互感耦合電路 55 2.8.1 互感現(xiàn)象及同名端 55 2.8.2 互感電壓 57 2.8.3 理想變壓器 57 本章小結(jié) 58 習(xí)題2 59 實(shí)驗(yàn)2.1 單相正弦交流電路實(shí)驗(yàn) 61 實(shí)驗(yàn)2.2 串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn) 62 第2篇 模擬電子技術(shù) 第3章 常用半導(dǎo)體器件 64 3.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) 64 3.1.1 本征半導(dǎo)體 64 3.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體 65 3.1.3 PN結(jié) 65 3.2 半導(dǎo)體二極管 67 3.2.1 二極管的結(jié)構(gòu)及外形 67 3.2.2 二極管的伏安特性 67 3.2.3 二極管的主要參數(shù) 68 3.2.4 其他類型二極管 69 3.2.5 二極管應(yīng)用電路舉例 70 3.3 半導(dǎo)體三極管 73 3.3.1 三極管的基本結(jié)構(gòu)及外形 73 3.3.2 三極管的電流放大原理 74 3.3.3 三極管的伏安特性 76 3.3.4 三極管的主要參數(shù) 77 3.4 場(chǎng)效應(yīng)管 79 3.4.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 79 3.4.2 絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管 81 3.4.3 場(chǎng)效應(yīng)管和三極管比較 82 本章小結(jié) 83 習(xí)題3 83 實(shí)驗(yàn)3.1 半導(dǎo)體元器件性能測(cè)試 85 第4章 放大電路基礎(chǔ) 89 4.1 放大的概念和放大電路的性能指標(biāo) 89 4.1.1 放大的概念 89 4.1.2 放大電路的性能指標(biāo) 89 4.2 基本放大電路的組成及工作原理 91 4.2.1 基本放大電路的組成及各元件作用 91 4.2.2 基本放大電路的工作原理 92 4.3 基本放大電路的分析方法 94 4.3.1 直流通路與交流通路 94 4.3.2 靜態(tài)分析 94 4.3.3 動(dòng)態(tài)分析 96 4.4 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 99 4.4.1 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 99 4.4.2 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路 99 4.5 單管放大電路的三種基本組態(tài) 100 4.5.1 共集電極放大電路 101 4.5.2 共基極放大電路 102 4.6 多級(jí)放大電路 103 4.6.1 多級(jí)放大電路的耦合方式 103 4.6.2 多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析 104 本章小結(jié) 105 習(xí)題4 105 實(shí)驗(yàn)4.1 單管共射放大電路實(shí)驗(yàn) 108 第5章 集成運(yùn)算放大電路及其應(yīng)用 111 5.1 集成電路概述 111 5.1.1 集成電路及其發(fā)展 111 5.1.2 集成電路的特點(diǎn)及分類 111 5.1.3 集成電路制造工藝簡(jiǎn)介 112 5.2 集成運(yùn)放的基本組成及各部分的作用 113 5.2.1 偏置電路——電流源 113 5.2.2 輸入級(jí)——差分放大電路 114 5.2.3 中間級(jí)——采用有源負(fù)載的共射放大電路 118 5.2.4 輸出級(jí)——功率放大電路 120 5.3 集成運(yùn)放的性能指標(biāo) 121 5.4 放大電路中的反饋 121 5.4.1 理想運(yùn)放的概念及工作特點(diǎn) 121 5.4.2 反饋的基本概念及判別方法 123 5.4.3 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響 126 5.5 集成運(yùn)放的應(yīng)用 128 5.5.1 模擬信號(hào)運(yùn)算電路 128 5.5.2 有源濾波器 135 5.5.3 電壓比較器 138 本章小結(jié) 140 習(xí)題5 141 實(shí)驗(yàn)5.1 模擬信號(hào)運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn) 144 第3篇 數(shù)字電子技術(shù) 第6章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 147 6.1 數(shù)字電路概述 147 6.1.1 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 147 6.1.2 數(shù)字電路的特點(diǎn)及分類 148 6.1.3 數(shù)字電路的應(yīng)用 149 6.2 數(shù)制與碼制 149 6.2.1 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 149 6.2.2 碼制 152 6.3 邏輯代數(shù) 155 6.3.1 邏輯變量與邏輯函數(shù) 155 6.3.2 基本邏輯運(yùn)算 156 6.3.3 復(fù)合邏輯運(yùn)算 157 6.3.4 幾個(gè)概念 158 6.4 邏輯函數(shù)的表示方法及其相互轉(zhuǎn)換 159 6.4.1 真值表 159 6.4.2 邏輯表達(dá)式 160 6.4.3 邏輯圖 161 6.4.4 波形圖 162 6.4.5 卡諾圖 162 6.5 邏輯代數(shù)的基本公式、定律和規(guī)則 163 6.5.1 基本公式 163 6.5.2 基本定律 163 6.5.3 常用公式 164 6.5.4 有關(guān)異或運(yùn)算的一些公式 164 6.5.5 基本規(guī)則 164 6.6 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn) 165 6.6.1 “最簡(jiǎn)”的概念及最簡(jiǎn)表達(dá)式的幾種形式 165 6.6.2 邏輯函數(shù)的公式化簡(jiǎn)法 165 6.6.3 邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法 166 6.6.4 具有無(wú)關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn) 167 本章小結(jié) 168 習(xí)題6 169 第7章 邏輯門(mén)電路 173 7.1 半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性 173 7.1.1 半導(dǎo)體二極管的開(kāi)關(guān)特性 173 7.1.2 半導(dǎo)體三極管的開(kāi)關(guān)特性 173 7.1.3 MOS管的開(kāi)關(guān)特性 174 7.2 分立元件門(mén)電路 175 7.2.1 二極管與門(mén) 175 7.2.2 二極管或門(mén) 176 7.2.3 三極管非門(mén)（反相器） 176 7.3 集成門(mén)電路 176 7.3.1 TTL集成門(mén)電路 177 7.3.2 CMOS集成門(mén)電路 182 7.3.3 TTL與CMOS門(mén)電路之間的接口技術(shù) 185 本章小結(jié) 186 習(xí)題7 186 實(shí)驗(yàn)7.1 集成邏輯門(mén)電路功能檢測(cè) 189 實(shí)驗(yàn)7.2 集成邏輯門(mén)電路性能參數(shù)的測(cè)試 191 第8章 組合邏輯電路 195 8.1 組合邏輯電路的特點(diǎn)及分析設(shè)計(jì)方法 195 8.1.1 組合電路的特點(diǎn) 195 8.1.2 組合電路的一般分析方法 195 8.1.3 組合電路的一般設(shè)計(jì)方法 197 8.2 常用組合邏輯電路介紹 200 8.2.1 編碼器 200 8.2.2 譯碼器 204 8.2.3 加法器 209 8.2.4 數(shù)值比較器 211 8.2.5 數(shù)據(jù)選擇器 214 8.2.6 數(shù)據(jù)分配器 216 8.3 組合電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn) 217 8.3.1 競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的概念及產(chǎn)生原因 217 8.3.2 競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的消除方法 218 本章小結(jié) 219 習(xí)題8 219 實(shí)驗(yàn)8.1 組合邏輯電路的功能檢測(cè)及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 223 第9章 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路 227 9.1 觸發(fā)器 227 9.1.1 觸發(fā)器的功能特點(diǎn) 227 9.1.2 觸發(fā)器的分類及邏輯功能描述方法 227 9.1.3 基本RS觸發(fā)器 228 9.1.4 同步觸發(fā)器 230 9.1.5 主從觸發(fā)器 232 9.1.6 邊沿觸發(fā)器 235 9.1.7 不同類型時(shí)鐘觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換 237 9.2 時(shí)序電路概述 238 9.2.1 時(shí)序電路的特點(diǎn) 238 9.2.2 時(shí)序電路邏輯功能的描述方法 238 9.2.3 時(shí)序電路的一般分析方法 239 9.3 計(jì)數(shù)器 240 9.3.1 計(jì)數(shù)器的分類 240 9.3.2 同步計(jì)數(shù)器 240 9.3.3 異步計(jì)數(shù)器 248 9.3.4 集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法 250 9.3.5 計(jì)數(shù)器應(yīng)用電路舉例 253 9.4 寄存器 253 9.4.1 數(shù)碼寄存器 253 9.4.2 移位寄存器 254 9.4.3 寄存器的應(yīng)用 256 9.5 順序脈沖發(fā)生器 258 9.6 序列信號(hào)發(fā)生器 259 9.7 時(shí)序電路的設(shè)計(jì) 260 9.7.1 設(shè)計(jì)方法及步驟 260 9.7.2 設(shè)計(jì)舉例 261 9.8 集成555定時(shí)器的原理及應(yīng)用 262 9.8.1 集成555定時(shí)器 262 9.8.2 由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 263 9.8.3 由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 264 9.8.4 由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 265 9.8.5 555定時(shí)器應(yīng)用電路舉例 266 本章小結(jié) 267 習(xí)題9 267 實(shí)驗(yàn)9.1 觸發(fā)器邏輯功能的檢測(cè) 274 實(shí)驗(yàn)9.2 觸發(fā)器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 276 實(shí)驗(yàn)9.3 時(shí)序邏輯電路實(shí)驗(yàn) 278 實(shí)驗(yàn)9.4 555定時(shí)器及其應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)與檢測(cè) 280 第10章 存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件 284 10.1 概述 284 10.1.1 存儲(chǔ)器 284 10.1.2 可編程邏輯器件 285 10.2 存儲(chǔ)器及其應(yīng)用 285 10.2.1 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM 285 10.2.2 只讀存儲(chǔ)器ROM 288 10.3 可編程邏輯器件PLD 290 10.3.1 PLD的基本結(jié)構(gòu) 290 10.3.2 PLD的分類 291 10.3.3 PLD的應(yīng)用 292 本章小結(jié) 294 習(xí)題10 294 第11章 數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 297 11.1 D/A轉(zhuǎn)換器 297 11.1.1 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器 297 11.1.2 倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器 299 11.1.3 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 300 11.1.4 集成DAC 301 11.2 A/D轉(zhuǎn)換器 303 11.2.1 A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟 303 11.2.2 取樣保持電路 305 11.2.3 逐次漸近型A/D轉(zhuǎn)換器 305 11.2.4 雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器 307 11.2.5 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 308 11.2.6 集成ADC 308 本章小結(jié) 310 習(xí)題11 310 實(shí)驗(yàn)11.1 D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的測(cè)試 313 實(shí)驗(yàn)11.2 D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 315 參考文獻(xiàn) 319