《面向21世紀高職高專計算機類專業新編系列教材:電路與電子技術》是2004年武漢理工大學出版社出版的圖書,作者是秦振吉,李京秀。
基本介紹
- 書名:面向21世紀高職高專計算機類專業新編系列教材:電路與電子技術
- 作者:秦振吉,李京秀編
- ISBN:9787562921868
- 頁數:340
- 出版社:武漢理工大學出版社
- 出版時間:2004-12-01
- 裝幀:平裝
- 開本:16開
- 版次:1
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《面向21世紀高職高專計算機類專業新編系列教材:電路與電子技術》分為上、下兩篇共九章。上篇為電路原理共四章,內容包括:電路的基本概念及基本定律、電路的基本分析方法、交流電路、線性電路的暫態過程。下篇為模擬電子技術共五章。內容包括:常用半導體器件、基本放大電路原理、集成運算放大器、波形發生電路、直流穩壓電源。 本書的特點是:通俗易懂,簡明扼要,立足套用。書中每章之前有本章提要,章末有小結,章後有思考題和習題,最後有部分習題解答,以便起到引導學習,總結提高和自我檢鞏固所學的目的。 本書除了作為高等職業技術教育計算機專業的本、專科生教材外,還可供電子、電氣、自動化等專業作為教材使用。本書還可供自學考試、成人教育和電子工程技術人員自學使用。
圖書目錄
1 電路的基本概念及基本定律
1.1 電路及其組成
1.1.1 電路及其組成
電流流過的迴路叫做電路,又稱導電迴路。最簡單的電路,是由電源、負載、導線、開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路,電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負載而是直接接通叫做短路,這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個元件的兩端直接接通,此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件,這種情況叫做該元件短路。開路(或斷路)是允許的,而第一種短路決不允許,因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞。
電路(英語:Electrical circuit)或稱電子迴路,是由電器設備和元器件, 按一定方式連線起來,為電荷流通提供了路徑的總體,也叫電子線路或稱電氣迴路,簡稱網路或迴路。如電源、電阻、電容、電感、二極體、三極體、電晶體、IC和電鍵等,構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。
1.1.2 電路的作用
1.2 電路的基本物理量及其參考方向
1.2.1 電流及其參考方向
電流,是指電荷的定向移動。電源的電動勢形成了電壓,繼而產生了電場力,在電場力的作用下,處於電場內的電荷發生定向移動,形成了電流。電流的大小稱為電流強度(簡稱電流,符號為I),是指單位時間內通過導線某一截面的電荷量,每秒通過1庫侖的電量稱為1「安培」(A)。安培是國際單位制中所有電性的基本單位。 除了A,常用的單位有毫安(mA)、微安(μA) 。1A=1000mA=1000000μA電學上規定:正電荷流動的方向為電流方向。電流微觀表達式I=nesv,n為單位時間內通過導體橫截面的電荷數,e為電子的電荷量,s為導體橫截面積,v為電荷速度。
1.2.2 電壓及其參考方向
電壓,也稱作電勢差或電位差,是衡量單位電荷在靜電場中由於電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等於單位 正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所作的功,電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。電壓的國際單位制為伏特(V),常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念與水位高低所造成的“水壓”相似。需要指出的是,“電壓”一詞一般只用於電路當中,“電勢差”和“電位差”則普遍套用於一切電現象當中。
1.2.3 電動勢
電動勢(electromotive force (emf))是一個表征電源特徵的物理量。定義電源的電動勢是電源將其它形式的能轉化為電能的本領,在數值上,等於非靜電力將單位正電荷從電源的負極通過電源內部移送到正極時所做的功。它是能夠克服導體電阻對電流的阻力,使電荷在閉合的導體迴路中流動的一種作用。常用符號E(有時也可用ε)表示,單位是伏(V)。
1.3 電阻元件和歐姆定律
1.3.1 電阻元件
1.3.2 歐姆定律
在同一電路中,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻阻值成反比,這就是歐姆定律,基本公式是I=U/R。歐姆定律由喬治·西蒙·歐姆提出,為了紀念他對電磁學的貢獻,物理學界將電阻的單位命名為歐姆,以符號Ω表示。
由歐姆定律I=U/R的推導式R=U/I或U=IR不能說導體的電阻與其兩端的電壓成正比,與通過其的電流成反比,因為導體的電阻是它本身的一種屬性,取決於導體的長度、橫截面積、材料和溫度、濕度(初二階段不涉及濕度),即使它兩端沒有電壓,沒有電流通過,它的阻值也是一個定值。(這個定值在一般情況下,可以看做是不變的,因為對於光敏電阻和熱敏電阻來說,電阻值是不定的。對於有些導體來講,在很低的溫度時還存在超導的現象,這些都會影響電阻的阻值,也不得不考慮。)
電阻的單位
計算公式
R=U/I
1.3.3 電導
1.3.4 排阻
1.4 電功率和電能
1.4.1 電功率
1.4.2 電能
1.5 電氣設備的客定值及電路的基本狀態
1.5.1 電氣設備的額定值
1.5.2 電路的基本狀態
1.6 基爾霍夫定律
基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規律,是分析和計算較為複雜電路的基礎,1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)提出。它既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時,僅與電路的連線方式有關,而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律(KCL)和電壓定律(KVL),前者套用於電路中的節點而後者套用於電路中的迴路。
1.6.1 名詞術語
1.6.2 基爾霍夫電流定律(KCL)
1.6.3 基爾霍夫電壓定律(KVL)
1.7 電路的基本連線方式
1.7.1 電阻的串聯及分壓作用
1.7.2 電阻的並聯及分流作用
1.7.3 電阻的混聯
1.8 電路中電位的計算
思考題與習題
2 電路的基本分析方法
2.1 電源及電源模型的等效變換
2.1.1 電壓源
2.1.2 電流源
2.1.3 兩種電源模型的等效變換
2.2 支路電流法
2.3 節點電壓法
2.4 疊加定律
2.5 等效電源定律
2.5.1 戴維南定理
戴維南定理(又譯為戴維寧定理)又稱等效電壓源定律,是由法國科學家L·C·戴維南於1883年提出的一個電學定理。由於早在1853年,亥姆霍茲也提出過本定理,所以又稱亥姆霍茲-戴維南定理。其內容是:一個含有獨立電壓源、獨立電流源及電阻的線性網路的兩端,就其外部型態而言,在電性上可以用一個獨立電壓源V和一個鬆弛二端網路的串聯電阻組合來等效。在單頻交流系統中,此定理不僅只適用於電阻,也適用於廣義的阻抗。
對於含獨立源,線性電阻和線性受控源的單口網路(二端網路),都可以用一個電壓源與電阻相串聯的單口網路(二端網路)來等效,這個電壓源的電壓,就是此單口網路(二端網路)的開路電壓,這個串聯電阻就是從此單口網路(二端網路)兩端看進去,當網路內部所有獨立源均置零以後的等效電阻。
uoc 稱為開路電壓。Ro稱為戴維南等效電阻。在電子電路中,當單口網路視為電源時,常稱此電阻為輸出電阻,常用Ro表示;當單口網路視為負載時,則稱之為輸入電阻,並常用Ri表示。電壓源uoc和電阻Ro的串聯單口網路,常稱為戴維南等效電路。
當單口網路的連線埠電壓和電流採用關聯參考方向時,其連線埠電壓電流關係方程可表為:U=R0i+uoc
2.5.2 諾頓定律
2.5.3 最大功率傳輸條件
2.6 受控源及含受控源電路的分析計算
2.6.1 受控源
2.6.2 含受控源電路的分析計算
思考題與習題
3 正弦交流電路的分析及套用
3.1 正弦交流電的基本概念
3.1.1 正弦交流電量的參考方向
3.1.2 正弦量的三要素
3.1.3 正弦交流量的有效值
3.2 正弦交流電的表示法
3.2.1 正弦交流電的相量表示法
3.2.2 正弦量的複數表示法
3.2.3 正弦量的相量表示法
3.3 單一參數的正弦交流電路
3.3.1 電阻元件的交流電路
3.3.2 電感元件的交流電路
3.3.3 電容元件的交流電路
3.4 電阻、電感、電容元件串聯的交流電路
3.5 電阻、電感、電容元件並聯的交流電路
3.5.1 電壓、電流的關係
3.5.2 導納
3.5.3 相量圖
3.6 阻抗的串聯和並聯
3.6.1 阻抗的串聯
3.6.2 阻抗的並聯
3.7 幾種實際電氣器件的電路模型
3.7.1 電感線圈
3.7.2 電容器
3.7.3 集膚效應
3.8 正弦交流電路中的諧振
3.8.1 串聯諧振
3.8.2 並聯諧振
3.9 正弦交流電路的功率
3.9.1 瞬時功率
3.9.2 有功功率
3.9.3 無功功率
3.9.4 視在功率
3.9.5 功率因數的意義
3.10 非正弦交流電及諧波分析
3.10.1 非正弦周期量的分解
3.10.2 正弦周期量的最大值、平均值和有效值
3.10.3 非正弦周期電流電路的計算
3.11 三相交流電路
3.11.1 三相電源及其連線方式
3.11.2 三相發電機繞組的連線方式
3.11.3 三相負載及連線方式
3.11.4 三相電路的分析
3.12 安全用電常識
3.12.1 名詞解釋
3.12.2 工作接地
3.12.3 保護接地
3.12.4 保護接零
思考題與習題
4 線性電路的暫態分析
4.1 概述
4.2 換路定律
4.2.1 換路
4.2.2 換路定律
4.2.3 初始條件的確定
4.3 RC電路的暫態分析
4.3.1 RC一階電路的零輸入回響
4.3.2 RC一階電路的零狀態回響
4.3.3 RC一階電路的全回響
4.4 分析一階電路暫態過程的三要素法
4.5 RL電路的暫態分析
4.5.1 RL一階電路的零輸入回響
4.5.2 RL電路的零狀態回響
4.5.3 RL一階電路的全回響
4.6 微分、積分及分壓電路
4.6.1 微分電路
4.6.2 積分電路
4.6.3 分壓電路
思考題與習題
5 常用半導體器件
5.1 半導體的特徵
5.1.1 半導體的特徵
5.1.2 本徵半導體
5.1.3 N型半導體和P型半導體
5.2 PN結
5.2.1 PN結的形式
5.2.2 PN結的單嚮導電性
5.2.3 PN結的電容效應
5.3 半導體二極體
5.3.1 半導體二極體的結構及類型
5.3.2 半導體二極體的伏安特性
5.3.3 二極體的主要參數
5.3.4 半導體二極體的套用
5.4 特殊半導體二極體
5.4.1 穩壓二極體及其套用
5.4.2 開關二極體及其套用
5.4.3 發光二極體及其套用
5.5 半導體三極體
5.5.1 半導體三極體的基本結構和類型
5.5.2 半導體三極體的電流分配關係與放大作用
5.5.3 半導體三極體的特性曲線
5.5.4 電晶體的主要參數
5.6 場效應管
5.6.1 絕緣柵型場效應管
5.6.2 結型場效應管(JFET)
5.6.3 場效應管的主要參數及使用注意事項
6 基本放大電路
6.1 放大電路的工作原理
6.1.1 放大電路的功能簡介
6.1.2 共射極放大電路的組成
6.1.3 直流通路和交流通路
6.1.4 放大電路的工作原理
6.2 放大電路的靜態分析
6.2.1 估算法
6.2.2 圖解法
6.3 放大電路的動態分析
6.3.1 放大電路的主要性能指標
6.3.2 微變等效電路法
6.3.3 圖解分析法
6.4 靜態工作點的穩定
6.4.1 溫度對靜態工作點的影響
6.4.2 分壓式電流負反饋偏置電路
6.4.3 用補償法穩定靜態工作點
6.5 共集電極放大電路——射極輸出器
6.5.1 靜態分析
6.5.2 動態分析
6.6 多級放大電路及級間耦合問題
6.6.1 耦合方式
6.6.2 多級阻容耦合放大電路的分析
6.6.3 頻率特性
6.7 差動放大電路
6.7.1 差動放大電路的工作原理
6.7.2 典型差動放大電路及其分析
6.7.3 差動放大電路的其他形式
6.8 場效應管放大電路
6.8.1 共源極放大電路
6.8.2 共漏極放大電路
6.9 負反饋放大電路
6.9.1 負反饋的基本概念
6.9.2 負反饋的類型及判斷
6.9.3 負反饋對放大電路性能的影響
6.9.4 負反饋放大電路的套用實例——助聽器放大電路
6.1功率放大器
6.10.1 功率放大器的特殊問題
6.10.2 互補對稱功率放大電路
6.10.3 集成功率放大器
思考題與習題
7 集成運算放大器
7.1 集成運算放大器
7.1.1 集成運算放大器簡介
7.1.2 集成運算放大器的主要性能指標
7.1.3 理想集成運算放大器及其分析特點
7.2 集成運放在信號運算方面的套用
7.2.1 比較運算電路
7.2.2 加法運算電路
7.2.3 減法運算電路
7.2.4 積分運算電路
7.2.5 微分運算電路
7.3 集成運算放大器在信號測量方面的套用
7.4 集成運算放大器在信息處理方面的套用
7.4.1 有源濾波器
7.4.2 採樣保持電路
7.4.3 限幅電路
7.4.4 電壓比較器
7.5 集成運放實際使用中的一些問題
7.5.1 調零
7.5.2 減小溫漂
7.5.3 消除自激問題
7.5.4 保護
思考題與習題
8 波形發生電路
8.1 正弦波振盪器
8.1.1 正弦波振盪器自激振盪原理
8.1.2 振盪的建立與穩定
8.1.3 正弦波振盪電路組成
8.1.4 RC正弦波振盪器
8.1.5 LC正弦波振盪電路
8.1.6 石英體振盪電路
8.2 非正弦波發生電路
8.2.1 矩形波發生器
8.2.2 三角濾發生電路
8.2.3 集成函式發生器簡介
思考題與習題
9 直流穩壓電源
9.1 單向整流電路
9.1.1 單相半波整流電路
9.1.2 橋式全波整流電路
9.1.3 倍壓整流電路
9.2 濾波電路
9.2.1 電容濾波
9.2.2 其他類型的濾波電路
9.3 穩壓電路
9.3.1 穩壓電源的主要技術指標
9.3.2 穩壓管穩壓電路
9.3.3 串聯型穩壓電路
9.4 集成穩壓器
9.4.1 三端集成穩壓器
9.4.2 具有擴展輸出電流的套用電路
9.4.3 護展輸出電壓的套用電路
9.5 開關型穩壓電路
9.5.1 開關電源的組成和工作原理
9.5.2 電源套用實例-AR3200印表機電源電路
思考題與習題
附錄
附錄一 電阻器的標稱值及精度色環標誌法
附錄二 半導體器件型號命名方法
附錄三 常用半導體器件檢測方法
參考答案
參考文獻