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本书根据教育部颁发的“电工电子技术”教学基本要求编写，主要内容包括电路的基本定律及分析方法、单相和三相正弦交流电路的基础知识、变压器及安全用电基础知识、电动机的基本原理及控制电路、半导体及半导体器件、各种放大电路的分析方法、逻辑代数的基础知识及集成数字器件的逻辑功能和使用方法以及电工电子技术在工程中的应用。本书适合作为高等院校工科非电类专业及相关专业电工电子技术课程的教材。

第1章电路基础

1.1电路模型1

1.1.1电路的组成与功能1

1.1.2电路中常见的元器件及电路模型2

1.2电路中的基本物理量及参考方向2

1.2.1电路中的基本物理量2

1.2.2电路的参考方向5

1.3理想电路元件及电气设备的额定值6

1.3.1电阻元件6

1.3.2电容元件7

1.3.3电感元件9

1.3.4独立电压源11

1.3.5独立电流源12

1.3.6受控电源13

1.3.7电气设备的额定值13

1.4基尔霍夫定律及应用15

1.4.1基尔霍夫定律15

1.4.2支路电流法18

1.5叠加定理19

1.6电路等效定理——戴维南定理21

1.7电路的等效变换24

1.7.1电路等效变换的一般概念24

1.7.2电阻的串联与并联等效变换24

1.7.3电压源与电流源的等效变换 27

习题30

第2章电路的瞬态分析

2.1电路换路规则及初始值设定33

2.1.1换路规则33

2.1.2初始条件34

2.1.3初始条件的计算方法34

2.2一阶电路的瞬态响应 36

2.2.1一阶电路的零输入响应36

2.2.2一阶电路的零状态响应39

2.2.3一阶电路的全响应42

2.3一阶线性电路瞬态分析的三要素法44

习题46

第3章正弦交流电路

3.1正弦电压与电流49

3.1.1正弦量的三要素49

3.1.2正弦量的相量表示法51

3.2单一参数的正弦交流电路53

3.2.1电阻元件的正弦交流电路54

3.2.2电感元件的正弦交流电路55

3.2.3电容元件的正弦交流电路 57

3.3阻抗串并联电路分析59

3.3.1电阻、电感和电容元件的串联交流电路分析60

3.3.2阻抗串联交流电路62

3.3.3阻抗并联交流电路62

3.4正弦交流电路的功率64

3.4.1正弦电路的功率64

3.4.2功率因数的提高65

3.5谐振电路分析67

3.5.1串联谐振电路67

3.5.2并联谐振电路68

3.6三相交流电路70

3.6.1三相电源70

3.6.2三相负载 72

3.6.3三相功率76

习题76

第4章变压器

4.1磁路及交流铁芯线圈79

4.1.1磁场的基本物理量79

4.1.2磁性材料的磁性能80

4.1.3磁路欧姆定律82

4.1.4交流铁芯线圈83

4.2变压器基础85

4.2.1变压器的基本结构85

4.2.2变压器的工作原理86

4.2.3变压器的外特性及效率88

4.3常见变压器的应用89

4.3.1自耦变压器89

4.3.2互感器90

4.4安全用电知识91

习题94

第5章三相异步电动机

5.1三相异步电动机的结构和工作原理95

5.1.1三相异步电动机的基本构造95

5.1.2三相异步电动机的工作原理97

5.2三相异步电动机的电磁转矩和机械特性101

5.2.1三相异步电动机的电路分析101

5.2.2三相异步电动机的电磁转矩102

5.2.3三相异步电动机的功率平衡103

5.2.4三相异步电动机的机械特性104

5.3三相异步电动机的启动、调速和制动107

5.3.1三相异步电动机的启动方法107

5.3.2三相异步电动机的调速方法109

5.3.3三相异步电动机的制动方法110

5.4三相异步电动机的铭牌111

习题114

第6章常用控制电器与电气控制技术

6.1常用控制电器115

6.1.1刀开关115

6.1.2按钮117

6.1.3熔断器118

6.1.4交流接触器120

6.1.5继电器121

6.1.6行程开关123

6.2电气控制技术126

6.2.1直接启动控制126

6.2.2点动和长动控制127

6.2.3正反转控制127

6.2.4顺序控制和多地点控制129

6.2.5行程控制130

6.2.6时间控制131

习题132

第7章半导体基础知识

7.1概述133

7.1.1本征半导体133

7.1.2PN结的形成及其特性135

7.1.3PN结特性的理论解释136

7.2普通晶体二极管137

7.2.1二极管的结构和符号137

7.2.2二极管的伏安特性曲线和方程138

7.2.3二极管的温度特性139

7.2.4二极管的主要参数139

7.3特殊用途二极管140

7.3.1发光二极管140

7.3.2光电二极管140

7.3.3激光二极管140

7.3.4稳压二极管141

7.4晶体三极管143

7.4.1晶体三极管的结构和符号143

7.4.2晶体三极管的放大作用144

7.4.3晶体三极管的特性曲线146

7.4.4晶体三极管的主要参数及应用149

7.5场效应晶体管151

7.5.1结型场效应管的基本结构与原理152

7.5.2结型场效应管的特性曲线154

7.5.3场效应管的主要参数154

7.5.4绝缘栅场效应管155

习题157

第8章基本放大电路

8.1放大的基本概念159

8.1.1放大的概念159

8.1.2放大电路主要指标160

8.2基本放大电路162

8.2.1共发射极放大电路结构162

8.2.2放大电路的静态分析163

8.2.3放大电路的动态分析166

8.3静态工作点的设置与稳定171

8.4射极输出器175

8.4.1电路结构175

8.4.2静态分析及动态分析175

8.4.3射极输出器的应用177

8.5多级放大电路177

8.5.1多级放大电路耦合方式178

8.5.2多级放大电路的动态分析180

8.6差分放大电路 180

8.6.1基本原理181

8.6.2典型差分放大电路183

8.6.3差分放大电路的输入-输出方式185

8.7功率放大电路187

8.7.1功率放大电路概述187

8.7.2乙类互补对称放大电路188

8.7.3甲乙类互补对称放大电路189

习题190

第9章集成运算放大器

9.1集成运算放大器概述194

9.1.1基本组成194

9.1.2电压传输特性195

9.1.3集成运算放大器的主要参数196

9.2理想运算放大器197

9.3电子电路中的反馈198

9.3.1反馈的基本概念198

9.3.2放大电路中的负反馈200

9.3.3放大电路中的正反馈204

9.4基本运算电路205

9.4.1比例运算电路206

9.4.2加法运算电路207

9.4.3减法运算电路208

9.4.4积分运算电路209

9.4.5微分运算电路210

9.5集成运算放大器的非线性应用211

习题214

第10章数字逻辑电路基础

10.1逻辑代数与逻辑门电路218

10.1.1基本逻辑门电路218

10.1.2基本逻辑门电路的组合 221

10.2TTL集成逻辑门电路223

10.2.1TTL门电路224

10.2.2其他类型的TTL门电路227

10.3逻辑代数229

10.3.1逻辑代数的运算法则229

10.3.2逻辑代数的化简230

10.3.3逻辑函数的表示方法231

10.4组合逻辑电路分析与设计232

10.4.1组合逻辑电路分析232

10.4.2组合逻辑电路设计234

10.5常见组合逻辑电路236

10.5.1加法器236

10.5.2编码器和译码器238

10.5.3数据分配器与数据选择器 244

10.5.4数据比较器247

10.6触发器247

10.6.1基本RS触发器247

10.6.2同步RS触发器249

10.6.3JK触发器250

10.6.4D触发器251

10.6.5T和T′触发器252

10.7常见时序逻辑电路252

10.7.1寄存器252

10.7.2计数器254

习题256

第11章模拟量与数字量的转换

11.1A/D转换器257

11.1.1A/D转换器的分类258

11.1.2A/D转换器的基本方案258

11.2D/A转换器260

11.2.1D/A转换器的基本结构260

11.2.2D/A转换技术指标262

11.2.3DAC0832及应用263

11.3常见传感器265

11.3.1压力检测传感器265

11.3.2霍尔传感器266

11.3.3光电传感器266

11.3.4红外传感器268

11.3.5物位传感器268

11.3.6气敏传感器269

11.3.7温度传感器270

11.3.8烟雾传感器273

11.3.9热释电传感器273

习题275

第12章电工电子技术的工程应用

12.1口罩自动检测装置的设计276

12.2疫情防控电子门的设计280

习题280

附录

附录A半导体分立器件型号命名方法283

附录B常用半导体分立器件的参数284

附录C半导体集成电路型号命名方法287

附录D常用半导体集成电路的参数和符号287

附录E数字集成电路各系列型号分类表288

附录FTTL门电路、触发器和计数器的部分品种型号289

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前言

随着生产的发展和技术的进步，在现代化工业、农业、交通运输、国防、通信及日常生活中，电的应用越来越广泛。

电工电子技术课程是一门专业基础课程，其内容包括电工基础、电机及其拖动、电子技术等。随着高校教学改革的不断进行，一些学校的非电类专业的电工电子技术课程要求向着少而精转变，工科非电类专业设置这门课程的目的是使学生掌握电工与电子技术限度的基础理论知识，受到必要的计算和基本技能的训练，能正确使用本专业常见的电气设备，为专业技术方面的进一步学习和从事工程技术工作打下必要的基础。

本书根据*颁发的“电工电子技术”教学基本要求编写，适用于非电类专业电工与电子技术的教学，主要内容包括电路的基本定律及分析方法、单相和三相正弦交流电路的基础知识、变压器及安全用电基础知识、电动机的基本原理及控制电路、半导体及半导体器件、各种放大电路的分析方法、逻辑代数的基础知识及集成数字器件的逻辑功能和使用方法以及电工电子技术在工程中的应用。

本书在理论方面注重少而精的原则，整体结构上有较强的系统性，前后呼应，自成一体，各个章节又有相对的独立性，便于不同专业选用。本书在叙述上概念清楚，深入浅出，通俗易懂，便于自学。

本书由张翼、支壮志、王妍玮任主编，孙言、张红艳任副主编。其中，第1、2章由张红艳编写，第3章由马骄编写，第4、5章由张翼编写，第6、7章由支壮志编写，第8、9章由孙言编写，第10～12章由王妍玮编写，附录由朱丹收集整理。全书由支壮志、张翼负责统稿。

由于水平有限，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。

编者

书籍介绍

本书根据教育部颁发的“电工电子技术”教学基本要求编写，主要内容包括电路的基本定律及分析方法、单相和三相正弦交流电路的基础知识、变压器及安全用电基础知识、电动机的基本原理及控制电路、半导体及半导体器件、各种放大电路的分析方法、逻辑代数的基础知识及集成数字器件的逻辑功能和使用方法以及电工电子技术在工程中的应用。本书适合作为高等院校工科非电类专业及相关专业电工电子技术课程的教材。