本書內容分兩個模塊,共15章。模塊一為電工技術部分(第1~7章),具體包括第1章直流電路、第2章正弦交流電路、第3章三相交流電路、第4章磁路與變壓器、第5章電路的暫態過程、第6章三相異步電動機及其控制和第7章供配電與安全用電;模塊二為電子技術部分(第8~15章),具體包括第8章半導體器件、第9章放大電路及集成運算放大器、第10章直流穩壓電源、第11章數字電路基礎、第12章組合邏輯電路、第13章時序邏輯電路、第14章脈沖波形的產生與整形和第15章D/A、A/D轉換電路。
模塊一 電工部分
第1章 直流電路
1.1 電路模型與參考方向
1.1.1 電路與電路模型
1.1.2 電路的基本物理量
1.1.3 電壓和電流的方向
1.2 電路的電源元件
1.2.2 電源的等效變換
1.3 分析電路的三個基本定律
1.3.1 歐姆定律
1.3.2 基爾霍夫電流定律(KCL,Kirchhoff’s Current Law)
1.3.3 基爾霍夫電壓定律
1.4 電阻的連接及其等效變換
1.4.1 二端網絡和等效網絡
1.4.2 電阻的串并聯
模塊一 電工部分
第1章 直流電路
1.1 電路模型與參考方向
1.1.1 電路與電路模型
1.1.2 電路的基本物理量
1.1.3 電壓和電流的方向
1.2 電路的電源元件
1.2.2 電源的等效變換
1.3 分析電路的三個基本定律
1.3.1 歐姆定律
1.3.2 基爾霍夫電流定律(KCL,Kirchhoff’s Current Law)
1.3.3 基爾霍夫電壓定律
1.4 電阻的連接及其等效變換
1.4.1 二端網絡和等效網絡
1.4.2 電阻的串并聯
1.4.3 電阻的混聯
1.5 電路分析的基本方法
1.5.1 支路電流法
1.5.2 疊加原理
1.5.3 戴維南定理
本章小結
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習題1
第2章 正弦交流電路
2.1 正弦交流電的三要素
2.1.1 正弦交流電路簡介
2.1.2 正弦量的三要素
2.2 正弦交流電的相量表示法
2.2.1 復數
2.2.2 相量
2.3 單一參數的正弦交流電路
2.3.1 純電阻電路
2.3.2 純電感電路
2.3.3 純電容電路
2.4 正弦交流電路的一般分析方法
2.4.1 基爾霍夫定律的相量形式
2.4.2 復阻抗及歐姆定律的相量形式
2.4.3 RLC串聯電路的分析方法
2.5 正弦交流電路的功率
2.5.1 正弦交流電路的功率
2.5.2 功率因數的提高
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習 題 2
第3章 三相交流電路
3.1 三相電壓
3.1.1 三相電源
3.1.2 三相電源的連接
3.2 三相負載及其連接
3.2.1 三相負載的星形連接
3.2.2 三相負載的三角形(△)連接
3.3 三相電路的功率
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習題3
第4章 磁路與變壓器
4.1 磁路與鐵磁材料
4.1.1 磁場的基本物理量
4.1.2 磁路及其歐姆定律
4.1.3 鐵磁材料的磁性能
4.2 變壓器的結構及工作原理
4.2.1 變壓器的基本結構
4.2.2 變壓器的工作原理
4.2.3 變壓器的損耗和效率
4.2.4 變壓器的額定值
4.3 特殊變壓器
4.3.1 自耦變壓器
4.3.2 互感器
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習題4
第5章 電路的暫態過程
5.1 暫態過程和換路定則
5.1.1 暫態過程
5.1.2 換路定則和初始值
5.2 RC電路的暫態分析
5.2.1 電容元件的放電過程
5.2.2 電容元件的充電過程
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習題5
第6章 三相異步電動機及其控制
6.1 三相異步電動機的構造與原理
6.1.1 定子與轉子
6.1.2 三相異步電動機的工作原理
6.1.3 轉速與轉差率
6.2 三相異步電動機的銘牌數據
6.3 幾種常用低壓電器
6.3.1 低壓開關
6.3.2 熔斷器(FU)
6.3.3 按鈕(SB)
6.3.4 接觸器(KM)
6.3.5 熱繼電器(FR)
6.3.6 時間繼電器(KT)
6.4 三相異步電動機的基本控制電路
6.4.1 單向啟動、停止控制
6.4.2 正反轉控制
6.4.3 Y-△轉換降壓啟動控制
6.4.4 其他聯鎖控制電路簡介
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習題6
第7章 供配電與安全用電
7.1 發電、輸電及配電
7.1.1 電力系統簡介
7.1.2 電能的產生及發電方式
7.1.3 電能的輸送
7.1.4 供電質量
7.2 安全用電與節約用電
7.2.1 觸電
7.2.2 觸電方式
7.2.3 常用的安全用電措施
7.2.4 觸電急救知識
7.3 常用電工工具及儀表的使用
7.3.1 常用電工工具的使用
7.3.2 常用電工儀表的使用
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習題7
模塊二 電子技術部分
第8章 半導體器件
8.1 半導體的導電特性
8.1.1 物質的導電性
8.1.2 本征半導體
8.1.3 N型半導體和P型半導體
8.2 PN結
8.2.1 PN結的形成
8.2.2 PN結的單項導電性
8.2.3 PN結的擊穿特性
8.3 半導體二極管
8.3.1 二極管的基本特點
8.3.2 二極管的應用
8.3.3 特殊二極管
8.3.4 二極管的識別與測試
8.4 半導體三極管
8.4.1 晶體管的基本結構
8.4.2 晶體管的放大原理及電流分配
8.4.3 晶體管的特性曲線
8.4.4 晶體管的主要參數
8.4.5 晶體管的識別與測試
8.5 場效應管
8.5.1 絕緣柵型場效應管(MOSFET)
8.5.2 結型場效應管(JFET)
8.5.3 場效應管主要參數
8.5.4 場效應管與晶體三極管的比較
本章小結
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習題8
第9章 放大電路及集成運算放大器
9.1 基本放大電路
9.1.1 共發射極放大電路
9.1.2 共集電極放大電路
9.1.3 共基極放大電路
9.2 負反饋放大電路
9.2.1 反饋的基本概念
9.2.2 負反饋的判斷
9.2.3 負反饋對放大器的影響
9.3 功率放大電路
9.3.1 功率放大電路簡介
9.3.2 乙類互補對稱功率放大電路
9.3.3 多級放大電路
9.3.4 集成功率放大器
9.4 運算放大電路
9.4.1 差分放大電路
9.4.2 集成運算放大電路
9.4.3 集成運算放大電路的應用
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習題9
第10章 直流穩壓電源
10.1 單相橋式整流電路
10.1.1 電路結構
10.1.2 工作原理
10.1.3 輸出電壓的平均值、二極管的平均電流和最大反向電壓
10.2 濾波電路
10.2.1 電容濾波電路
10.2.2 其他形式的濾波電路
10.3 串聯型穩壓電路
10.3.1 串聯型穩壓電路
10.3.2 直流穩壓電源的主要技術指標
10.4 線性集成穩壓電路
10.4.1 三端固定輸出集成穩壓器
10.4.2 三端可調輸出集成穩壓器
本章小結
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習 題 10
第11章 數字電路基礎
11.1 數字電路概述
11.1.1 數字信號及其特點
11.1.2 數字電路特點
11.1.3 數字電路的分類
11.2 基本邏輯關系與邏輯門
11.2.1 邏輯關系、邏輯函數與邏輯變量
11.2.2 與邏輯、與門
11.2.3 或邏輯、或門
11.2.4 非邏輯、非門
11.3 復合邏輯門
11.3.1 與非門
11.3.2 或非門
11.3.3 與或非門
11.3.4 異或門與同或門
11.4 邏輯門的電路類型
11.4.1 半導體器件的開關特性
11.4.2 TTL集成門電路
11.4.3 CMOS集成門電路
11.4.4 集成邏輯門電路的使用常識
11.5 數制與編碼
11.5.1 數制
11.5.2 數制間的轉換
11.5.3 編碼
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習題11
第12章 組合邏輯電路
12.1 邏輯函數及化簡
12.1.1 邏輯代數基礎
12.1.2 邏輯函數表示法之間的轉換
12.1.3 邏輯函數化簡
12.2 組合邏輯電路分析和設計
12.2.1 組合邏輯電路分析
12.2.2 組合邏輯電路設計
12.3 常用組合邏輯電器件
12.3.1 加法器
12.3.2 編碼器
12.3.3 譯碼器
12.3.4 數據選擇器
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習題12
第13章 時序邏輯電路
13.1 RS觸發器
13.1.1 基本RS觸發器
13.1.2 同步RS觸發器
13.2 功能觸發器
12.2.1 RS觸發器邏輯功能的描述
13.2.2 邊沿D觸發器
13.2.3 邊沿JK觸發器
13.2.4 T和T′觸發器
13.2.5 不同功能觸發器之間的轉換
13.3 寄存器
13.3.1 數碼寄存器
13.3.2 移位寄存器
13.4 計數器
13.4.1 異步計數器
14.3.2 集成同步計數器
13.5 時序邏輯電路應用舉例
13.5.1 第一信號鑒別電路
13.5.2 數字鐘
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習題13
第14章 脈沖波形的產生和整形
14.1 施密特觸發器
14.1.1 施密特觸發器的電壓傳輸特性
14.1.2 施密特觸發器的應用
14.2 單穩態觸發器
14.2.1 集成單穩態觸發器
14.2.2 單穩態觸發器的應用
14.3 多諧振蕩器
14.3.1 門電路諧振蕩器
14.3.2 采用石英晶體的多諧振蕩器
14.4 555定時器
14.4.1 555定時器電路組成及工作原理
14.4.2 555定時器構成施密特觸發器
14.4.3 555定時器構成單穩態觸發器
14.2.4 555定時器構成多諧振蕩器
本章小結
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習題14
第15章 D/A、A/D轉換電路
15.1 D/A轉換器
15.1.1 權電阻網絡D/A轉換器
15.1.2 R-2R倒T型電阻網絡D/A轉換器
15.1.3 D/A轉換器的主要技術指標
15.2 A/D轉換器
……
參考文獻
隨著科技的不斷發展及各學科之間的相互滲透,電工電子應用技術課程覆蓋面廣、實踐性強的特點越發突出,使其成為工科專業不可或缺的技術基礎課程。
本書將當前高職教改理念和教材建設要求相結合,按照高職電工電子技術課程標準的要求,吸收了該課程教學改革的寶貴經驗,將編寫人員多年從事電工電子教學的實踐經驗與企業需求調研結果相融合,基于職業能力培養的要求確定教材內容,以職業能力為導向,以學生為主體,以基本理論教學“必須、夠用”為原則,突出實踐技能教學的地位,全面培養學生的工程應用能力。
本教材的主要特點:
(1)針對電工電子技術課程特點,全書以元件、器件的特性為基礎,以電路的基礎分析為主線,以工具、儀器及儀表的使用為手段,以電氣及集成芯片的應用為目的,以職業技能培養為最終目標,將知識、技能、應用和工程素養有機地融為一體。
(2)針對高職學生的特點,從工程思維角度出發,對基本理論和思維方法的講述力求簡單、易于理解,較多地采用定性分析,弱化定量分析,在保證學生掌握必備的專業基礎知識的基礎上,突出基本技能和工程應用能力的培養。
(3)圍繞培養學生職業技能這一宗旨,采用“基于工作過程”的編排結構,整合教學內容,強調理論聯系實際。全書所選用的案例結合了當前電工電子技術領域的新技術、新工藝和新成果,力求做到與時俱進、新穎實用。
(4)考慮到非電類工科專業教學需求的多樣性,設置了帶*號的章節作為選學內容,各院校可根據實際教學需要自由選擇授課內容。
(5)本書注重立體化教學資源建設,配有電子教案、教學課件PPT等教學資源,有助于提高教學服務水平。
本書由武漢軟件工程職業學院的陳祖新老師任主編,蔡大山老師任主審,周福平老師和游家發老師任副主編。全書內容分兩個模塊,共15章。模塊一為電工技術部分(第1~7章),具體包括第1章直流電路、第2章正弦交流電路、第3章三相交流電路、第4章磁路與變壓器、第5章電路的暫態過程、第6章三相異步電動機及其控制和第7章供配電與安全用電;模塊二為電子技術部分(第8~15章),具體包括第8章半導體器件、第9章放大電路及集成運算放大器、第10章直流穩壓電源、第11章數字電路基礎、第12章組合邏輯電路、第13章時序邏輯電路、第14章脈沖波形的產生與整形和第15章D/A、A/D轉換電路。
本書可作為高職高專院校機電一體化技術、電氣自動化技術及計算機、機械等相關專業電工電子技術課程的教學用書,也可供相關工程技術人員參考使用。
本書第1章和第5章由楊玲玲老師編寫;第2章和第3章由冉捷老師編寫;第4章和第6章由張進老師編寫;第7、10、13章及附錄部分由陳祖新老師編寫;第8、11和15章由周福平老師編寫;第9、12和14章由游家發老師編寫,此外,金婷老師參與了部分繪圖工作。全書由蔡大山院長負責審稿工作,并提出了許多具體和寶貴的意見,在此表示衷心的感謝。
由于時間倉促,編者水平有限,書中難免有不妥和錯誤之處,歡迎廣大讀者予以批評、指正,以便后續不斷修正和提高,謹以致謝!
編 者
2014年8月