本書為“十三五”普通高等教育規(guī)劃教材,是根據(jù)教育部電氣電子學科基礎課程教學指導委員會制定的“電工技術”“電子技術”課程的教學基本要求編寫的。
全書共10章,包括常用半導體器件、基本放大電路、集成運算放大器、電子電路中的反饋、直流穩(wěn)壓電源、電力電子技術基礎、門電路及組合邏輯電路、觸發(fā)器及時序邏輯電路、存儲器和可編程邏輯器件、模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。全書內(nèi)容處理詳略得當,基本概念講解清楚,分析方法講解透徹,難易度適中。各章配有豐富的例題、思考題、練習題及小結,此外,后提供了部分習題的參考答案,方便學生自學和教師施教。
本書可作為高等學校非電類專業(yè)本科生、大專生及成人教育相關專業(yè)的教材和教學參考書,也可供工程技術人員參考。
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適讀人群 :本書可作為高等學校非電類專業(yè)本科生、大專生及成人教育相關專業(yè)的教材和教學參考書,也可供工程技術人員參考。
。1)本書體現(xiàn)了工科非電類電工電子技術課程教學“;A、重實踐、少而精”的特點,整合課程內(nèi)容,體現(xiàn)科學性,突出實踐性和應用性,滿足大類招生下較少學時教學的需要。
(2)本書內(nèi)容涵蓋了電氣工程學科的大多數(shù)研究領域,滿足不同專業(yè)學生利用與電氣工程學科交叉、滲透、融合來促進其本身學科的學習的需求。
。3)將新知識、新理論和新技術充實到教材中去,為學生提供符合時代需要的知識體系。每章以內(nèi)容提要和本章目標開頭,使讀者能在學習前明確目標;每章結尾部分又有把主要知識點進行梳理的本章小結。
。4)在本書的編寫過程中,作者精心設計講授的內(nèi)容,精心疏理所講授內(nèi)容之間的邏輯關系,采用分層次遞進的教、學、做相結合的結構。在教與學的同時多“練”就顯得很重要,本書每小節(jié)都有思考與練習;每章都含有多個例題、精選各類選擇題、分析題和計算題,這些題目可以進一步幫助學生練習和測試對教學內(nèi)容的掌握情況,為后續(xù)學習做好鋪墊。
。5)本課程的特點是電路圖較多,傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學方法難以提供較大的信息量,而且不可避免地要畫大量電路圖,既費時又費力。為了適應教學改革的需要,我們匯集了教師的教學經(jīng)驗,研究開發(fā)了本書配套的多媒體課件,并引入教學。利用多媒體PPT教學,不僅可以大大減少教師的重復性勞動,而且因其圖文并茂、形象逼真、信息量大,可吸引學生注意力,極大提升學生的學習效果。
。6)附錄中增加了仿真軟件Multisim10在電路分析中的應用的內(nèi)容。Multisim仿真軟件逼真的人機交互界面,可以使學生產(chǎn)生身臨其境的實驗環(huán)境的感受,使得抽象、晦澀難懂的理論知識變得直觀且易于理解。將仿真技術與多媒體應用相結合,在理論教學中直接嵌入仿真實驗,將傳統(tǒng)教室變?yōu)樘摂M實驗室,實現(xiàn)理論與實踐教學一體化。
前言
教材是教師實施教育的重要載體和主要依據(jù),是學生獲取知識、發(fā)展能力的重要渠道。編寫一本合適的教材,教與學可以達到事半功倍的效果。近幾年,高校開始進行大類招生,學生在一二年級不分專業(yè),按學科大類統(tǒng)一學習規(guī)定的基礎平臺課程。很多高校已將“電工電子技術”列為基礎教學平臺課程,旨在加強通識教育,實行寬口徑知識培養(yǎng)。為了更好地滿足大類招生對課程教學內(nèi)容的需求,作者結合目前課程教學改革的標準和要求,以及科學技術的新發(fā)展,在多年課程教學改革和實踐探索的基礎上,總結經(jīng)驗,依據(jù)教育部制定的工科高!半姽る娮蛹夹g”課程教學基本要求,為適應高等學校工科非電類專業(yè)“電工電子技術”課程改革的需要而編寫了本書。
本書在編寫時立足于“結構新穎,整體貫通,深入淺出,化難為易,好學易懂,重點突出,便于自學,利于教學”。與同類教材相比,本書更加注重基本概念的講解,解題技能的訓練以及工程分析、設計與實踐能力的培養(yǎng)。本書既能滿足教學基本要求又有加深拓寬內(nèi)容,對非電類專業(yè)是非常適用的。本書具有如下特色:
(1)本書體現(xiàn)了工科非電類電工電子技術課程教學“;A、重實踐、少而精”的特點,整合課程內(nèi)容,體現(xiàn)科學性,突出實踐性和應用性,滿足大類招生下較少學時教學的需要。
。2)本書內(nèi)容涵蓋了電氣工程學科的大多數(shù)研究領域,滿足不同專業(yè)學生利用與電氣工程學科交叉、滲透、融合來促進其本身學科的學習的需求。
。3)將新知識、新理論和新技術充實到教材中去,為學生提供符合時代需要的知識體系。每章以內(nèi)容提要和本章目標開頭,使讀者能在學習前明確目標;每章結尾部分又有把主要知識點進行梳理的本章小結。
。4)在本書的編寫過程中,作者精心設計講授的內(nèi)容,精心疏理所講授內(nèi)容之間的邏輯關系,采用分層次遞進的教、學、做相結合的結構。在教與學的同時多“練”就顯得很重要,本書每小節(jié)都有思考與練習;每章都含有多個例題、精選各類選擇題、分析題和計算題,這些題目可以進一步幫助學生練習和測試對教學內(nèi)容的掌握情況,為后續(xù)學習做好鋪墊。
。5)本課程的特點是電路圖較多,傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學方法難以提供較大的信息量,而且不可避免地要畫大量電路圖,既費時又費力。為了適應教學改革的需要,我們匯集了優(yōu)秀教師的教學經(jīng)驗,研究開發(fā)了本書配套的多媒體課件,并引入教學。利用多媒體PPT教學,不僅可以大大減少教師的重復性勞動,而且因其圖文并茂、形象逼真、信息量大,可吸引學生注意力,極大提升學生的學習效果。
。6)附錄中增加了仿真軟件Multisim10在電路分析中的應用的內(nèi)容。Multisim仿真軟件逼真的人機交互界面,可以使學生產(chǎn)生身臨其境的實驗環(huán)境的感受,使得抽象、晦澀難懂的理論知識變得直觀且易于理解。將仿真技術與多媒體應用相結合,在理論教學中直接嵌入仿真實驗,將傳統(tǒng)教室變?yōu)樘摂M實驗室,實現(xiàn)理論與實踐教學一體化。
全書共分為10章,包括常用半導體器件、基本放大電路、集成運算放大器、電子電路中的反饋、直流穩(wěn)壓電源、電力電子技術基礎、門電路及組合邏輯電路、觸發(fā)器及時序邏輯電路、存儲器和可編程邏輯器件、模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。各章開始設有內(nèi)容提要及本章目標,結束設有本章小結。各章配有豐富的例題、習題和思考題,書后提供了部分習題的參考答案,便于教師教學和學生自學。由于非電類專業(yè)甚多,對電工電子技術的要求不一,學時也有差別,本書的參考學時為50~70學時。教學內(nèi)容分為兩類:
(1)共性基本內(nèi)容:各非電專業(yè)所規(guī)定的基本教學內(nèi)容。
。2)非共性基本內(nèi)容(標以“△”號):根據(jù)各非電類專業(yè)本身的需求規(guī)定的教學內(nèi)容。
為方便教師教學,本書配有免費電子教學課件。任課教師可登錄www揠洀瀀攀攙甀揠漀洀免費下載或發(fā)送郵件至hjxlcj2006@sina揠漀洀咨詢。
本書主要由佳木斯大學信息電子技術學院電工學課程組編寫。全書由黃金俠主編,并負責全書的定稿和統(tǒng)稿工作。其中黃金俠編寫第11、17、18章;宋國義編寫第12、14章和附錄A;張良編寫第13、15章;張炯編寫第16章和附錄B、C;李麗敏編寫第19、20章。主審李晶教授為本書的編寫提出了很多寶貴修改意見。在編寫過程中,作者還學習和借鑒了大量有關的參考資料,在此向所有作者表示深深的感謝。
由于編者水平有限,書中的錯誤和不妥之處在所難免,歡迎使用教材的教師、學生和工程技術人員提出意見和建議,以便改進和提高。
編者
目錄
前言
第11章常用半導體器件
111半導體基礎知識
1111本征半導體
1112雜質(zhì)半導體
1113PN結
112半導體二極管
1121常見二極管的基本結構
1122二極管的伏安特性
1123二極管的主要參數(shù)
1124穩(wěn)壓二極管
1125其他類型的二極管
113晶體管
1131晶體管的結構和類型
1132晶體管電流放大原理
1133晶體管的特性曲線
1134晶體管的主要參數(shù)
1135光敏晶體管
1136光耦合器
114場效應晶體管
1141絕緣柵場效應晶體管
1142場效應晶體管的主要參數(shù)
本章小結
習題11
第12章基本放大電路
121共發(fā)射極放大電路
1211共發(fā)射極放大電路的組成
1212共發(fā)射極放大電路的工作原理
122放大電路的分析方法
1221放大電路的靜態(tài)分析
1222放大電路的動態(tài)分析
123靜態(tài)工作點穩(wěn)定原理及分析
1231靜態(tài)工作點穩(wěn)定原理
1232分壓式偏置放大電路的分析
124共集電極放大電路
1241電路的組成
1242電路的分析
△125共基極放大電路
1251電路的組成
1252電路的分析
△126場效應晶體管放大電路
1261自給偏壓偏置電路
1262分壓式偏置電路
127多級放大電路
128差分放大電路
1281直接耦合放大電路的零點漂移
1282差分放大電路的工作原理
1283典型差分放大電路
129功率放大電路
1291功率放大電路概述
1292互補對稱功率放大電路
1293集成功率放大電路
本章小結
習題12
第13章集成運算放大器
131集成運算放大器概述
1311集成運算放大器的特點
1312集成運算放大器的組成
1313集成運放的主要參數(shù)
1314理想集成運算放大器
132集成運算放大器的應用
1321信號運算電路
1322信號處理電路
1323非正弦波形產(chǎn)生電路
133集成運算放大器的選擇和使用
1331集成運放的選擇
1332消除自激振蕩
1333調(diào)零或調(diào)整偏置電壓
1334運算放大器的保護
本章小結
習題13
第14章電子電路中的反饋
141反饋的基本概念
1411反饋的定義
1412正反饋與負反饋
1413直流反饋與交流反饋
142放大電路中的交流負反饋
1421電壓反饋與電流反饋
1422串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋
1423負反饋類型的四種基本組態(tài)
1424負反饋對放大電路性能的影響
143振蕩電路中的正反饋
1431自激振蕩
1432正弦波振蕩器
本章小結
習題14
第15章直流穩(wěn)壓電源
151直流穩(wěn)壓電源概述
152整流電路
1521單相半波整流電路
1522單相橋式整流電路
1523三相橋式整流電路
153濾波電路
1531電容濾波電路
1532電感濾波電路
1533復式濾波電路
154穩(wěn)壓電路
1541穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路
1542串聯(lián)型穩(wěn)壓電路
1543集成穩(wěn)壓電路
本章小結
習題15
第16章電力電子技術基礎
161電力電子器件
1611晶閘管
1612雙向晶閘管
1613全控型器件
162可控整流電路
1621單相半波可控整流電路
1622單相半控橋式整流電路
1623單結晶體管觸發(fā)電路
163逆變(DC-AC)電路
1631電壓型單相橋式逆變電路
1632正弦波脈寬調(diào)制
164交流變換(AC-AC)電路
1641單相交流調(diào)壓電路
1642單相交-交變頻電路
本章小結
習題16
第17章門電路及組合邏輯電路
171數(shù)字電路的基礎知識
1711數(shù)制
1712數(shù)字信號
172基本邏輯關系和分立元件邏輯門電路
1721基本邏輯關系
1722分立元件邏輯門電路
173集成邏輯門電路
1731TTL門電路
1732CMOS門電路
1733集成邏輯門電路的應用
174邏輯代數(shù)及邏輯函數(shù)
1741邏輯代數(shù)運算法則
1742邏輯函數(shù)
175組合邏輯電路
1751組合邏輯電路的分析和設計
1752常用集成中規(guī)模組合邏輯電路
本章小結
習題17
第18章觸發(fā)器及時序邏輯電路
181觸發(fā)器
1811基本RS觸發(fā)器
1812可控RS觸發(fā)器
1813主從JK觸發(fā)器
1814維持阻塞型D觸發(fā)器
1815觸發(fā)器邏輯功能轉(zhuǎn)換
182寄存器
1821數(shù)碼寄存器
1822移位寄存器
183計數(shù)器
1831二進制計數(shù)器
1832十進制計數(shù)器
1833環(huán)形計數(shù)器
184時序邏輯電路分析
185555定時器及其應用
1851555定時器
1852單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
1853無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
本章小結
習題18
第19章存儲器和可編程邏輯器件
191存儲器概述
1911存儲器的分類
1912存儲器的性能指標
192只讀存儲器
1921ROM的分類
1922ROM的結構及工作原理
1923ROM的應用
193隨機存儲器
1931RAM的結構和工作原理
1932RAM芯片簡介
1933RAM的擴展
194可編程邏輯器件
1941PLD的結構框圖
1942可編程邏輯陣列
1943可編程陣列邏輯
1944通用陣列邏輯
本章小結
習題19
第20章模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換
201數(shù)-模轉(zhuǎn)換器
2011R-2R T形電阻網(wǎng)絡D-A轉(zhuǎn)換器
2012R-2R倒T形電阻網(wǎng)絡D-A轉(zhuǎn)換器
2013集成D-A轉(zhuǎn)換器
2014D-A轉(zhuǎn)換器的主要技術參數(shù)
202模-數(shù)轉(zhuǎn)換器
2021采樣-保持
2022量化-編碼
2023逐次逼近型A-D轉(zhuǎn)換器
2024雙積分型A-D轉(zhuǎn)換器
2025集成A-D轉(zhuǎn)換器
2026A-D轉(zhuǎn)換器的主要技術參數(shù)及其選用原則
本章小結
習題20
附錄
附錄A電子電路仿真軟件Multisim簡介
附錄B常用半導體命名方法及器件參數(shù)
附錄C參考答案
參考文獻