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上篇 电工技术基础2

第1章 电路分析基础2

1.1 电路的基本概念2

1.1.1 电路的组成和基本功能2

1.1.2 电路模型和理想电路元件2

1.1.3 电路的基本变量2

1.1.4 电路的基本工作状态4

1.1.5 电路中的电位5

1.2 电路中的常用元件6

1.2.1 无源电路元件6

1.2.2 有源电路元件8

1.3 基尔霍夫定律9

1.3.1 基尔霍夫电流定律9

1.3.2 基尔霍夫电压定律10

1.4 电路分析方法10

1.4.1 电压源与电流源的等效变换10

1.4.2 支路电流法11

1.4.3 节点电压法12

1.4.4 叠加定理13

1.4.5 等效电源定理13

1.5 含受控源电路的分析18

1.5.1 受控源及其类型18

1.5.2 含受控源电路的分析18

习题20

第2章 暂态电路分析23

2.1 换路定则与电压、电流初始值的确定23

2.1.1 换路定则23

2.1.2 电压、电流初始值的计算23

2.2 RC电路的暂态过程24

2.2.1 RC电路的零输入响应24

2.2.2 RC电路的零状态响应25

2.2.3 RC电路的全响应26

2.2.4 一阶线性电路暂态分析的三要素法27

2.3 RL电路的暂态过程29

2.4 暂态电路的应用30

习题32

第3章 正弦交流电路34

3.1 正弦电压和电流34

3.2 正弦量的相量表示法36

3.2.1 正弦量的相量表示法36

3.2.2 KCL、KVL的相量形式38

3.3 单一参数的正弦交流电路39

3.3.1 线性电阻元件的交流电路39

3.3.2 线性电感元件的交流电路40

3.3.3 线性电容元件的交流电路41

3.4 正弦交流电路的分析与计算43

3.4.1 RLC串联电路43

3.4.2 阻抗的串并联电路45

3.5 功率因数的提高47

3.6 电路中的谐振48

3.6.1 串联谐振48

3.6.2 并联谐振50

3.7 非正弦周期交流电路51

3.7.1 非正弦周期信号的谐波分解51

3.7.2 非正弦周期信号的有效值和平均功率52

3.7.3 非正弦周期交流电路的分析与计算53

3.8 三相交流电路54

3.8.1 三相电源54

3.8.2 三相负载的连接55

3.8.3 三相负载的功率58

习题59

第4章 变压器和电动机61

4.1 磁路和有铁心的交流电路61

4.1.1 磁场的基本物理量61

4.1.2 铁磁材料特性62

4.1.3 磁路及其基本定律63

4.1.4 交流铁心线圈电路64

4.2 变压器66

4.2.1 变压器的基本结构66

4.2.2 变压器的分类67

4.2.3 变压器的型号与额定值67

4.2.4 变压器的运行68

4.2.5 变压器的运行性能71

4.2.6 变压器原边、副边绕组首末端标记及极性的判定72

4.2.7 特殊变压器73

4.3 异步电动机74

4.3.1 三相异步电动机的基本结构74

4.3.2 异步电动机的基本工作原理76

4.3.3 三相异步电动机的电磁关系79

4.3.4 异步电动机的电磁转矩和机械特性80

4.3.5 三相异步电动机的运行82

4.3.6 三相异步电动机的铭牌数据86

4.4 单相电动机87

4.5 同步电动机89

4.6 直流电机91

4.6.1 直流电机的工作原理和基本结构91

4.6.2 直流电机的工作特性93

4.6.3 直流电机的启动、调速94

4.7 控制电机95

4.7.1 步进电机95

4.7.2 伺服电机97

4.7.3 测速发电机99

习题100

第5章 继电接触器控制系统102

5.1 工厂常用低压电器102

5.2 异步电动机的直接启动控制110

5.2.1 结构组成与工作原理110

5.2.2 电气原理图110

5.2.3 基本保护环节111

5.3 异步电动机的正、反转控制112

5.4 多机顺序联锁控制113

5.5 多处控制113

5.6 行程控制电路114

5.7 时间控制电路115

5.7.1 三相鼠笼式异步电动机Y-△换接降压启动的时间控制电路115

5.7.2 能耗制动控制电路115

习题116

第6章 PLC及其应用117

6.1 PLC概述117

6.2 PLC的结构和工作原理118

6.2.1 PLC结构118

6.2.2 PLC的工作原理121

6.2.3 PLC的编程语言122

6.3 PLC的内部编程元件122

6.3.1 用户数据的类型123

6.3.2 编程元件124

6.4 PLC指令系统128

6.4.1 PLC基本指令系统128

6.4.2 PLC应用指令简介133

6.5 简单控制电路的PLC设计135

6.5.1 用PLC实现异步电动机的自锁控制135

6.5.2 用PLC实现异步电动机的正反转控制136

6.5.3 用PLC实现多机顺序联锁控制136

6.5.4 用PLC实现多处控制137

6.5.5 用PLC实现行程自动往返控制电路138

6.5.6 用PLC控制Y-△启动电路139

6.6 PLC系统设计与应用实例139

6.6.1 系统设计139

6.6.2 三菱FX2系列PLC实现人行道与车道交叉路口红绿灯的控制140

6.6.3 三菱FX2系列PLC在机械自动装置控制中的应用141

6.6.4 三菱FX2系列PLC在电动机控制中的应用143

习题144

第7章 电工技术实验与仿真145

7.1 电工电子技术实验须知145

7.2 电工技术实验146

7.2.1 戴维南定理的研究146

7.2.2 一阶RC电路的时域响应147

7.2.3 日光灯电路及功率因数的提高148

7.2.4 三相交流电路的测量150

7.2.5 变压器的连接与测试152

7.2.6 三相异步电动机正、反转继电接触器控制154

7.3 仿真软件Multisiml1.0简介155

7.4 仿真软件Multisiml1.0应用举例157

下篇 电子技术基础170

第8章 常用半导体器件及基本放大电路170

8.1 PN结和半导体二极管170

8.1.1 半导体基础知识170

8.1.2 二极管及其简单应用172

8.1.3 特殊二极管174

8.2 半导体三极管175

8.2.1 基本结构和电流放大作用175

8.2.2 三极管的特性曲线176

8.2.3 主要参数178

8.2.4 开关应用179

8.3 基本放大电路179

8.3.1 共发射极放大电路180

8.3.2 静态工作点的稳定187

8.3.3 共集电极放大电路188

8.3.4 放大电路的级间耦合与差分放大电路191

8.4 功率放大电路193

8.4.1 功率放大电路的类型193

8.4.2 互补对称功率放大电路194

8.4.3 集成功率放大器简介195

8.5 绝缘栅型场效应管197

8.5.1 N沟道增强型MOS管197

8.5.2 N沟道耗尽型MOS管199

8.5.3 场效应管与晶体管的比较及其主要参数199

习题200

第9章 集成运算放大器203

9.1 集成运算放大器简介203

9.1.1 集成运放的结构与符号203

9.1.2 集成运放的主要技术指标204

9.1.3 集成运放的电压传输特性与理想化模型205

9.2 放大电路中的反馈206

9.2.1 反馈的基本概念206

9.2.2 反馈放大电路的基本类型及判断方法207

9.2.3 负反馈的4种组态209

9.2.4 负反馈对放大电路性能的影响210

9.3 集成运放的线性应用211

9.3.1 比例运算电路211

9.3.2 加法与减法运算电路212

9.3.3 积分与微分运算电路213

9.3.4 运放线性应用电路举例214

9.4 集成运放的非线性应用219

9.4.1 比较器219

9.4.2 方波发生器222

9.4.3 方波和三角波发生器224

9.4.4 脉冲和锯齿波发生器225

9.5 正弦波发生器225

9.5.1 自激振荡226

9.5.2 文氏电桥振荡器227

9.6 集成运算放大器的正确使用228

9.6.1 集成运放的型号选择228

9.6.2 集成运放的消振和调零228

9.6.3 集成运算放大器的保护措施228

习题229

第10章 直流稳压电源231

10.1 整流与滤波电路231

10.1.1 整流电路231

10.1.2 滤波电路233

10.2 稳压电路235

10.2.1 稳压管稳压电路235

10.2.2 串联型稳压电路237

10.3 集成稳压器238

10.3.1 三端固定式集成稳压器238

10.3.2 三端可调式集成稳压器239

10.3.3 基准电压源239

习题240

第11章 数字电路基础242

11.1 数制与编码242

11.1.1 常用数制及转换242

11.1.2 二进制代码245

11.2 逻辑代数的基本运算247

11.2.1 基本的逻辑运算248

11.2.2 逻辑代数的基本运算249

11.2.3 逻辑函数的表示方法250

11.3 逻辑函数的化简253

11.3.1 逻辑函数的代数化简法253

11.3.2 卡诺图化简法253

11.3.3 具有无关项的逻辑函数及其卡诺图化简法254

11.4 逻辑门电路255

11.4.1 基本门电路255

11.4.2 常用复合门电路257

11.5 集成门电路259

11.5.1 TTL系列门电路259

11.5.2 CMOS门电路263

11.5.3 集成电路应用264

习题266

第12章 组合逻辑电路268

12.1 组合逻辑电路的分析268

12.2 组合逻辑电路的设计269

12.3 加法器271

12.3.1 半加器271

12.3.2 全加器271

12.4 编码器272

12.4.1 二进制编码器272

12.4.2 二-十进制编码器273

12.4.3 优先编码器273

12.5 译码器275

12.5.1 译码器工作原理275

12.5.2 二-十进制译码器277

12.5.3 显示译码器277

12.6 数据选择器和数据分配器279

12.6.1 数据选择器279

12.6.2 数据分配器280

12.7 组合逻辑电路中的竞争冒险现象281

12.7.1 竞争冒险现象及其产生原因281

12.7.2 竞争冒险现象的判别282

12.7.3 消除竞争冒险现象的方法282

习题283

第13章 时序逻辑电路285

13.1 双稳态触发器285

13.1.1 基本RS触发器285

13.1.2 可控触发器286

13.1.3 边沿触发器288

13.2 时序逻辑电路分析289

13.3 寄存器291

13.3.1 数码寄存器292

13.3.2 移位寄存器292

13.4 计数器293

13.4.1 计数器的分类和基本原理294

13.4.2 常用的集成计数器299

13.4.3 用集成计数器实现任意进制计数300

13.5 555定时器及其应用302

13.5.1 555定时器的电路结构与工作原理302

13.5.2 用555定时器构成的施密特触发器303

13.5.3 用555定时器构成的单稳态触发器304

13.5.4 用555定时器构成的多谐振荡器305

习题306

第14章 数模和模数转换309

14.1 D/A转换器309

14.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器309

14.1.2 D/A转换器的主要技术指标310

14.1.3 集成D/A转换器311

14.2 A/D转换器312

14.2.1 A/D转换器基本工作原理312

14.2.2 逐次逼近型模数转换器313

14.2.3 集成模数转换器及其应用315

习题316

第15章 电子技术实验与仿真317

15.1 电子技术实验317

15.1.1 基本放大电路的分析317

15.1.2 集成运放的线性应用319

15.1.3 整流、滤波、稳压电路的测试321

15.1.4 TTL集成门电路逻辑功能测试与变换323

15.1.5 组合逻辑电路的设计324

15.1.6 任意进制计数器的设计325

15.2 仿真软件Multisiml 1.0应用举例326

第16章 单片机入门与应用336

16.1 概述336

16.1.1 单片机定义与特点336

16.1.2 C8051F020芯片简介337

16.2 单片机硬件结构组成和原理338

16.2.1 CPU内核338

16.2.2 存储器339

16.2.3 可编程数字I/O和交叉开关341

16.2.4 可编程计数器/定时器阵列342

16.2.5 模数转换器件（ADC0和ADC1）342

16.2.6 数模转换器和比较器344

16.2.7 中断系统345

16.2.8 电源管理方式346

16.3 C8051 F020单片机芯片引脚与端口电路347

16.3.1 芯片引脚与功能347

16.3.2 C8051F020的I/O端口350

16.3.3 复位电路352

16.4 单片机51指令系统353

16.4.1 51汇编语言353

16.4.2 C语言357

16.4.3 C语言和汇编语言的混合编程362

16.5 单片机程序设计362

16.5.1 顺序结构程序363

16.5.2 分支结构程序363

16.5.3 循环结构程序364

16.5.4 算术运算程序设计366

16.6 单片机应用系统设计366

16.6.1 应用系统设计步骤366

16.6.2 系统硬件设计367

16.6.3 系统软件设计368

16.6.4 基于单片机的数据采集系统原理369

习题370

上篇 部分习题答案371

下篇 部分习题答案374

附录A 51汇编指令表377

参考文献382