电路与电子技术设计教程

《电路与电子技术设计教程》

第1章　电动车照明电路的设计　1

1.1　电路与电路模型　1

1.1.1　电路　1

1.1.2　电路模型　1

1.2　电路的基本物理量　2

1.2.1　电流　2

1.2.2　电压　3

1.2.3　电位　4

1.3　功率和电能　4

1.4　电压源和电流源　5

1.4.1　电压源　5

1.4.2　电流源　6

1.5　受控电源　7

1.6　常见电路负载元件　8

1.6.1　电阻元件　9

1.6.2　电容元件　10

1.6.3　电感元件　11

1.7　电动车照明电路的设计　12

小结　13

.思考题与练习题　14

第2章　简易万用表的设计　16

2.1　电路的工作状态　16

2.1.1　开路　16

2.1.2　负载　17

2.1.3　短路　17

2.2　基尔霍夫定律　17

2.2.1　基尔霍夫电流定律　18

2.2.2　基尔霍夫电压定律　19

2.3　等效电路的概念和应用　20

2.3.1　电阻的串联及分压　20

2.3.2　电阻的并联及分流　21

2.3.3　电源连接及等效变换　22

2.4　支路电流法　25

2.5　节点电压法　26

2.6　回路电流法　27

2.7　叠加定理　29

2.8　戴维南定理　31

2.9　简易万用表电路的设计　33

小结　35

思考题与练习题　36

第3章　日光灯照明电路的设计　37

3.1　正弦交流电路的基本概念　37

3.1.1　正弦交流电的基本特征和三要素　38

3.1.2　正弦量的有效值　40

3.2　正弦量的相量表示法　40

3.2.1　复数的基本概念　41

3.2.2　正弦量的相量表示　41

3.3　电路基本定律的相量形式　42

3.3.1　基尔霍夫电流定律的相量形式　43

3.3.2　基尔霍夫电压定律的相量形式　43

3.4　3种电路基本元件伏安关系的相量形式及其功率　43

3.4.1　电阻元件　44

3.4.2　电容元件　45

3.4.3　电感元件　47

3.5　正弦交流信号激励下的rlc电路特性　49

3.5.1　复阻抗和复导纳　49

3.5.2　rlc串联电路的分析　50

3.6　谐振电路的分析　52

3.6.1　串联谐振电路　52

3.6.2　并联谐振电路　54

3.7　正弦交流电路中的功率　55

3.8　日光灯照明电路的设计　58

小结　60

思考题与练习题　61

第4章　简单低通滤波电路的设计　63

4.1　换路定律　63

4.1.1　电路的动态过程　63

4.1.2　换路定律　64

4.1.3　电压、电流初始值的计算　64

4.2　一阶电路的零输入响应　65

4.2.1　rc电路的零输入响应　65

4.2.2　rl电路的零输入响应　67

4.3　一阶电路的零状态响应　69

4.3.1　rc电路的零状态响应　69

4.3.2　rl电路的零状态响应　70

4.4　一阶电路的全响应　71

4.5　一阶电路的三要素　73

4.6　简单低通滤波电路的设计　74

小结　75

思考题与练习题　75

第5章　直流稳压电源的设计　77

5.1　半导体基本知识　77

5.1.1　本征半导体　77

5.1.2　杂质半导体ァ78

5.1.3　pn结及其单向导电特性ァ79

5.2　晶体二极管　80

5.2.1　二极管的结构及类型　80

5.2.2　二极管的伏安特性　81

5.2.3　二极管的温度特性　82

5.2.4　二极管的主要参数ァ82

5.2.5　稳压二极管　83

5.3　直流稳压电源　84

5.3.1　整流电路　84

5.3.2　滤波电路　88

5.3.3　稳压电路　90

5.4　直流稳压电源的设计　91

小结　92

思考题与练习题　93

第6章　简易音频信号放大电路的设计　96

6.1　放大电路的基本知识　96

6.1.1　放大电路的概念　96

6.1.2　放大电路的主要性能指标　97

6.2　晶体三极管　99

6.2.1　晶体三极管的结构和类型　99

6.2.2　晶体三极管的放大作用　100

6.2.3　晶体三极管的特性曲线　102

6.2.4　晶体三极管的主要参数　103

6.3　单级放大电路　104

6.3.1　基本放大电路的组成及各元件的作用　104

6.3.2　单管共射放大电路的静态分析　105

6.3.3　波形失真与静态工作点的关系　107

6.3.4　基本共射放大电路的放大原理分析　108

6.3.5　单管共射放大电路的动态分析　110

6.3.6　分压式偏置放大电路　113

6.3.7　共集电极放大电路——射极输出器　115

6.4　多级放大电路　118

6.4.1　多级放大电路的组成　118

6.4.2　多级放大电路的耦合方式　118

6.4.3　多级放大电路的性能指标计算　119

6.5　负反馈放大电路　120

6.5.1　反馈的基本概念　120

6.5.2　反馈的分类及判断　121

6.5.3　负反馈放大电路的4种组态　123

6.5.4　负反馈对放大电路性能的影响　126

6.6　功率放大电路　128

6.6.1　功率放大电路的特点与要求　129

6.6.2　功率放大电路的分类　129

6.6.3　乙类互补对称功率放大电路　131

6.6.4　甲乙类互补对称功率放大电路　133

6.7　简易音频信号放大电路的设计　135

小结　136

思考题与练习题　138

第7章　正弦波信号发生器的设计　143

7.1　集成运算放大电路概述　143

7.2　差分式放大电路　144

7.2.1　基本差分放大电路　145

7.2.2　具有恒流源的差分放大电路　147

7.3　集成运算放大电路的主要参数　147

7.4　集成运算放大电路的应用　148

7.4.1　理想运放的特点　148

7.4.2　基本运算电路　149

7.5　正弦波振荡电路　155

7.6　rc桥式振荡电路　156

7.7　lc正弦波振荡电路　159

7.7.1　lc选频电路　159

7.7.2　变压器反馈式lc振荡电路　160

7.7.3　电感三点式lc振荡电路　161

7.7.4　电容三点式lc振荡电路　162

7.8　石英晶体正弦振荡电路　163

7.9　正弦波信号发生器的设计　165

小结　167

思考题与练习题　167

第8章　火灾报警控制系统的设计　171

8.1　数字信号的基础知识　171

8.2　数制与码制　172

8.2.1　数制　172

8.2.2　常用的几种编码　173

8.3　逻辑代数　174

8.3.1　逻辑代数中的3种基本

逻辑关系　174

8.3.2　基本公式和常用公式　178

8.3.3　逻辑代数中的3个规则　179

8.3.4　逻辑函数及其表示方法　180

8.4　逻辑函数的公式化简法　183

8.5　逻辑函数的卡诺图化简法　184

8.6　逻辑门电路　188

8.6.1　分立元件门电路　188

8.6.2　ttl集成门电路　190

8.6.3　cmos集成门电路　190

8.7　组合逻辑电路概述　191

8.7.1　组合逻辑电路的基本概念　191

8.7.2　组合逻辑电路的分析方法　191

8.7.3　组合逻辑电路的设计方法　192

8.8　火灾报警控制系统的设计　193

小结　194

思考题与练习题　194

第9章　编译码显示电路的设计　196

9.1　编码器　196

9.1.1　二进制编码器　196

9.1.2　二-十进制编码器　197

9.1.3　优先编码器　198

9.2　译码器　201

9.2.1　二进制译码器　201

9.2.2　二-十进制译码器　203

9.2.3　显示译码器　204

9.2.4　译码器应用　205

9.3　加法器　207

9.4　数据选择器　209

9.5　编译码显示电路的设计　211

小结　212

思考题与练习题　213

第10章　抢答器电路的设计　214

10.1　概述　214

10.2　触发器的电路结构形式　214

10.2.1　基本rs触发器　215

10.2.2　同步rs触发器　217

10.2.3　主从触发器　220

10.2.4　边沿触发器　223

10.3　触发器的逻辑功能及其描述方法　225

10.3.1　触发器按逻辑功能的分类　225

10.3.2　不同触发器逻辑功能的转换　227

10.4　抢答器电路的设计　229

小结　231

思考题与练习题　232

第11章　数字钟电路的设计　234

11.1　概述　234

11.2　时序逻辑电路的分析方法　235

11.3　常用的时序逻辑电路　238

11.3.1　寄存器和移位寄存器　238

11.3.2　计数器　242

11.4　同步时序逻辑电路的设计方法　253

11.5　数字钟电路的设计　255

小结　258

思考题与练习题　258

第12章　数字定时器的设计　261

12.1　概述　261

12.2　门电路构成的脉冲产生与整形电路　262

12.2.1　施密特触发器　262

12.2.2　单稳态触发器　263

12.2.3　多谐振荡器　265

12.3　555定时器及其组成的脉冲产生与整形电路　267

12.3.1　555定时器的组成及工作原理　267

12.3.2　555定时器组成的施密特触发器　269

12.3.3　555定时器组成的单稳态触发器　270

12.3.4　555定时器组成的多谐振荡器　272

12.4　数字定时器的设计　273

小结　274

思考题与练习题　275

附录a　半导体器件型号与符号的意义　276

附录b　部分二极管的主要参数　278

附录c　部分三极管的主要参数　279

参考文献　280