電子技術(shù)原理與應(yīng)用：電路、數(shù)字系統(tǒng)、電子與電機(jī)

第1部分 電路
第l章 簡介
1.1 電子工程縱覽
1.1.1 電子工程分支
1.1.2 為什么要學(xué)電子工程學(xué)
1.1.3  本書內(nèi)容
1.2 電路、電流和電壓
1.2.1 電路總覽
1.2.2 流體類比
1.2.3 電路
1.2.4 電流
1.2.5 參考方向
1.2.6 直流電與交流電
1.2.7 電流的雙下標(biāo)表示法
1.2.8 電壓
1.2.9 參考極性
1.2.10 電壓的雙下標(biāo)表示
1.2.11 開關(guān)
1.3 功率與能量
1.3.1 關(guān)聯(lián)參考方向
1.3.2 能量計(jì)算
1.3.3 前綴
1.4 基爾霍夫電流定律
1.4.1 基爾霍夫電流定律的物理原理
1.4.2 串聯(lián)電路
1.5 基爾霍夫電壓定律
1.5.1 基爾霍夫電壓定律與能量守恒的關(guān)系
1.5.2 并聯(lián)電路
1.6 電路元件簡介
1.6.1 導(dǎo)線
1.6.2 獨(dú)立電壓源
1.6.3 理想電路元件和實(shí)際電路的對(duì)應(yīng)方法
1.6.4 受控電壓源
1.6.5 獨(dú)立電流源
1.6.6 受控電流源
1.6.7 電阻與歐姆定律
1_6.8 電導(dǎo)
1.6.9 電阻
1.6.10 與電阻相關(guān)的物理參數(shù)
1.6.11 計(jì)算電阻的功率
1.6.12 電阻器和電阻
1.7 電路簡介
第2章 電阻電路
2.1 串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻
2.1.1 串聯(lián)電阻
2.1.2 并聯(lián)電阻
2.1.3 串并聯(lián)電路
2.2 應(yīng)用串并聯(lián)等效變換分析電路
2.2.1 串并聯(lián)等效變換的電路分析法
2.2.2 串聯(lián)或者并聯(lián)電路中使用熱能元件控制功率
2.3 分壓電路和分流電路
2.3.1 分壓電路
2.3.2 分流電路
2.3.3 基于分壓定理的電位轉(zhuǎn)換器
2.4 節(jié)點(diǎn)電壓分析法
2.4.1 選取參考節(jié)點(diǎn)
2.4.2 選定節(jié)點(diǎn)電壓
2.4.3 根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓求解元件電壓
2.4.4 根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓列出KcL方程
2.4.5 求解電路方程
2.4.6 求解網(wǎng)絡(luò)方程組
2.4.7 含有電壓源的電路
2.4.8 含有受控源的電路
2.5 網(wǎng)孔電流分析法
2.5.1 選擇網(wǎng)孔電流
2.5.2 寫出求解網(wǎng)孔電流的方程
2.5.3 求解網(wǎng)孔電流方程
2.5.4 含有電流源電路的網(wǎng)孔分析法
2.5.5 包含受控源的電路
2.6 戴維南等效電路和諾頓等效電路
2.6.1 戴維南等效電路
2.6.2 直接求戴維南等效電阻
2.6.3 諾頓等效電路
2.6.4 戴維南／諾頓等效電路的分析步驟
2.6.4 電源變換
2.6.5 最大功率轉(zhuǎn)移
2.7疊加原理
2.7.1 線性
2.7.2 用疊加原理求解電路
2.8 惠斯通電橋
第3章 電容器與電感器
3.1 電容器
3.1.1 流體類比
3.1.2 以電壓觀點(diǎn)表示存儲(chǔ)電荷
3.1.3 以電壓方式表示電流
3.1.4 以電流方式表示電壓
3.1.5 能量存儲(chǔ)
3.2 電容器的串并聯(lián)
3.2.1 電容器的并聯(lián)
3.2.2 電容器的串聯(lián)
3.3 電容器的物理特性
3.3.1 平行板電容器的電容
3.3.2 實(shí)際電容器
3.3.3 電解電容器
3.3.4 寄生效應(yīng)
3.4 電感器
3.4.1 流體類比
3.4.2 以電壓方式表示電流
3.4.3 存儲(chǔ)的能量
3.5 電感器的串聯(lián)與并聯(lián)
3.6 實(shí)際電感器
3.7 互感
第4章 電路的暫態(tài)分析
4.1 一階RC電路
4.1.1 電容通過電阻的放電過程
4.1.2 直流電源通過電阻對(duì)電容的充電過程
4.2 直流穩(wěn)態(tài)
4.3 RL電路
4.4 含有電源的Rc電路和RL電路
4.4.1 微分方程的解
4.4.2 求解步驟
4.5 二階電路
4.5.1 微分方程
4.5.2 機(jī)械模擬
4.5.3 二階方程的求解
4.5.4 二階電路的單位階躍響應(yīng)
4.5.5 L和c并聯(lián)的電路
第5章 正弦穩(wěn)態(tài)交流電路分析
5.1 正弦電流和電壓
5.1.1 均方根值
5.1.2 正弦量的有效值
5.2 相量
5.2.1 相量定義
5.2.2 應(yīng)用相量計(jì)算正弦量的相加
5.2.3 正弦量相加的步驟
5.2.4 相量的旋轉(zhuǎn)矢量表示
5.2.5 相位關(guān)系
5.3 復(fù)數(shù)阻抗
5.3.1 電感
5.3.2 電容
5.3.3 電阻
5.4 應(yīng)用相量和復(fù)數(shù)阻抗分析電路
5.4.1 基爾霍夫定律的相量形式
5.4.2 應(yīng)用相量和復(fù)數(shù)阻抗分析電路
5.4.3 節(jié)點(diǎn)電壓分析法
5.4.4 網(wǎng)孔電流分析法
5.5 交流電路的功率
5.5.1 電阻負(fù)載的電流、電壓和功率
5.5.2 電感負(fù)載的電流、電壓和功率
5.5.3 電容負(fù)載的電流、電壓和功率
5.5.4 無功功率的重要性
5.5.5 普通負(fù)載的功率計(jì)算
5.5.6 功率因數(shù)
5.5.7 無功功率
5.5.8 視在功率
5.5.9 單位
5.5.10 功率三角形
5.5.11 另外的功率關(guān)系
5.5.1l 功率因數(shù)的修正
5.6 戴維南等效電路和諾頓等效電路
5.6.1 戴維南等效電路
5.6.2 諾頓等效電路
5.6.3 最大平均功率傳輸
5.7 三相對(duì)稱電路
5.7.1 相序
5.7.2 星形一星形連接
5.7.3 功率一
5.7.4 無功功率
5.7.5 線電壓
5.7.6 電源的三角形連接
5.7.7 星形連接和三角形連接的負(fù)載
5.7.8 三角形一三角形連接
第6章 頻率響應(yīng)、波特圖和共振
6.1 傅里葉分析、濾波器和傳輸函數(shù)
6.1.1 傅里葉分析
6.1.2 方波的傅里葉級(jí)數(shù)
6.1.3 濾波器
6.1.4 傳輸函數(shù)
6.1.5 一個(gè)實(shí)例：圖示均衡器
6.1.6 有多個(gè)分量的輸入信號(hào)
6.1.7 傳輸函數(shù)的實(shí)驗(yàn)求解法
6.2 一階低通濾波器
6.2.1 傳輸函數(shù)的幅值和相位波形圖
6.2.2 傳輸函數(shù)的應(yīng)用
6.2.3 一階低通濾波器的應(yīng)用
6.2.4 應(yīng)用相量處理不同頻率的分量
6.3 分貝、級(jí)間串聯(lián)和對(duì)數(shù)頻率坐標(biāo)
6.3.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)間串聯(lián)
6.3.2 對(duì)數(shù)頻率坐標(biāo)
6.4 波特圖
6.5 一階高通濾波器
6.5.1 傳輸函數(shù)的大小和相位
6.5.2 一階高通濾波器的波特圖
6.5.3 計(jì)算機(jī)生成波特圖
6.6 串聯(lián)諧振
6.7 并聯(lián)諧振
6.8 理想濾波器和二階濾波器
6.8.1 理想濾波器
6.8.2 二階低通濾波器
6.8.3 一階濾波器和二階濾波器的比較
6.8.4 二階高通濾波器
6.8.5 二階帶通濾波器
6.8.6 二階帶限濾波器(陷波濾波器)
6.9 數(shù)字信號(hào)處理
6.9.1 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)
6.9.2 數(shù)字濾波器
6.9.3 數(shù)字低通濾波器
6.9.4 其他數(shù)字濾波器
6.9.5 簡單的陷波濾波器
6.9.6 如何使用DSP
第2部分 數(shù)字系統(tǒng)
第7章 邏輯電路
7.1 邏輯電路的基本概念
7.1.1 數(shù)字方式的優(yōu)越性
7.1.2 正邏輯與負(fù)邏輯
7.1.3 數(shù)碼
7.1.4 數(shù)字信息的傳輸
7.1.5 數(shù)字信息處理系統(tǒng)的例子
7.2 數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表示
7.2.1 二進(jìn)制數(shù)
7.2.2 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)
7.2.3 二進(jìn)制運(yùn)算
7.2.4 十六進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)
7.2.5 二一十進(jìn)制碼(BCD碼)
7.2.6 格雷碼
7.2.7 補(bǔ)碼運(yùn)算
7.3 組合邏輯電路
7.3.1 與門
7.3.2 邏輯非門
7.3.3 邏輯或門
7.3.4 布爾代數(shù)
7.3.5 布爾表達(dá)式的實(shí)現(xiàn)
7.3.6 德摩根定律
7.3.7 與非門、或非門和異或門
7.3.8 與非門或者或非門的邏輯充分性
7.4 邏輯電路綜合
7.4.1 和積實(shí)現(xiàn)
7.4.2 積和實(shí)現(xiàn)
7.4.3 譯碼器、編碼器和轉(zhuǎn)換器
7.5 邏輯電路的最簡化表示
7.6 時(shí)序邏輯電路
7.6.1 觸發(fā)器
7.6.2 串行輸入并行輸出的移位寄存器
7.6.3 并行輸入串行輸出的移位寄存器
7.6.4 計(jì)數(shù)器
7.6.5 結(jié)束語
第8章 微型計(jì)算機(jī)
8.1 計(jì)算機(jī)的組成
8.1.1 存儲(chǔ)器
8.1.2 程序
8.1.3 總線
8.1.4 輸入／輸出設(shè)備
8.2 存儲(chǔ)器類型
8.2.1 RAM
8.2.2 ROM
8.2.3 大容量存儲(chǔ)器
8.2.4 存儲(chǔ)器的選擇
8.3 數(shù)字過程控制器
8.4 摩托羅拉68HCll／12
8.4.1 68HCll微控制器的編程模型
8.4.2 堆棧和堆棧指針寄存器
8.5 摩托羅拉68HCll的指令集和尋址方式
8.5.1 摩托羅拉68HCll的指令集
8.5.2 擴(kuò)展尋址
8.5.3 直接尋址
8.5.4 內(nèi)部尋址
8.5.5 立即尋址
8.5.6 變址尋址
8.5.7 相對(duì)尋址
8.5.8 機(jī)器碼和匯編程序
8.6 匯編語言編程
第9章 計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)
9.1 測(cè)量的概念及傳感器
9.1.1 計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的回顧
9.1.2 傳感器
9.1.3 等效電路和負(fù)載效應(yīng)
9.1.4 帶電流輸出的傳感器
9.1.5 可變電阻傳感器
9.1.6 測(cè)量系統(tǒng)的誤差
9.2 信號(hào)調(diào)節(jié)
9.2.1 單端輸入放大器與差分放大器
9.2.2 接地回路
9.2.3 可選連接
9.2.4 噪聲
9.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換
9.3.1 抽樣率
9.3.2 混淆現(xiàn)象
9.3.3 量化噪音
9.4 LabVIEW
9.4.1 虛擬的時(shí)頻振蕩分析器
9.4.2 LabVIEW
9.4.3 模擬數(shù)據(jù)源
9.4.4 用VI計(jì)算平均值和均方根值
9.4.5 構(gòu)建面板
9.4.6 程序運(yùn)行
9.4.7 增加直流和均方根值虛擬儀器
第3部分 電子學(xué)
第10章 二極管
10.1 二極管的基本概念
10.1.1 二極管物理結(jié)構(gòu)的簡單描述
lO.1.2 小信號(hào)硅二極管
10.1.3 肖克利方程
10.1.4 齊納二極管
10.2 一極管電路的負(fù)載線分析法
10.3 齊納二極管穩(wěn)壓電路
10.3.1 負(fù)載線的斜率
lO.3.2 復(fù)雜電路的負(fù)載線分析
10.4 理想二極管模型
10.5 分段線性近似的二極管模型
10.6 整流電路
10.6.1 半波整流電路
10.6.2 全波整流電路
10.7 波形變換電路
10.7.1 限幅電路
10.7.2 鉗位電路
10.8 線性小信號(hào)等效電路
10.8.1 電子電路中的電流電壓符號(hào)
lO.8.2 壓控衰減器
第11章 放大器的規(guī)格及外部特性
11.1 放大器的基本概念
11.1.1 公共接地符號(hào)
11.1.2 電壓放大器模型
11.1.3 電流增益
11.1.4 功率增益
11.1.5 負(fù)載效應(yīng)
11.2 級(jí)聯(lián)放大器
11.3 功率供給及效率
11.4 其他放大器模型
11.4.1 電流放大器模型
11.4.2 互導(dǎo)放大器模型
11.4.3 互阻放大器模型
11.5 放大器阻抗在不同應(yīng)用下的重要
11.5.1 高、低輸入阻抗的應(yīng)用
11.5.2 高、低輸出電阻的應(yīng)用
l1.5.3 特定阻抗的應(yīng)用
11.6 理想放大器
11.7 頻率響應(yīng)
11.7.1 增益是頻率的函數(shù)
11.7.2 交流耦合和直流耦合
11.7.3 高頻段
11.7.4 半功率頻率和通頻帶
11.7.5 寬帶及窄帶放大器
11.8 線性波形失真
11.8.1 幅度失真
11.8.2 相位失真
11.8.3 不失真放大要求
11.8.4 線性失真時(shí)的增益的定義
11.9 脈沖響應(yīng)
11.9.1 上升時(shí)間
11.9.2 過調(diào)和二次過調(diào)
l1.9.3 平頂降落
11.10 傳輸特性和非線性失真
11.1l 差動(dòng)放大器
11.11.1 共模抑制比CMRR
11.11.2 CMRR的測(cè)量方法
11.12 失調(diào)電壓、偏置電流和失調(diào)電流
11.12.1 偏置電流的影響
11.12.2 平衡電路
第12章 場效應(yīng)管
12.1 NMOs管和PMOS管
12.1.1 慨述
12.2.2 工作在夾斷區(qū)
12.2.3 工作在可變電阻區(qū)
12.1.4 工作在飽和區(qū)
12.1.5變電阻區(qū)和飽和區(qū)的分界線
12.1.6 溝道長度的影響
12，1.7 PMOS管
12.2 簡單NM0s管放大電路的負(fù)載線析法
12.3 偏置電路
12.4 小信號(hào)等效電路
12.4.1 跨導(dǎo)與Q點(diǎn)、元件參數(shù)的關(guān)系
12.4.2 較復(fù)雜的等效電路
12.4.3 跨導(dǎo)和漏極電阻的偏導(dǎo)表達(dá)式
12.5 共源放大器
12.5.1 小信號(hào)等效電路
12.5.2 電壓增益
12.5.3 輸入電阻
12.5.4 輸出電阻
12.6 源極跟隨器
12.6.1 小信號(hào)等效電路
12.6.2 電壓增益
12.6.3 輸入電阻
12.6.4 輸出電阻
12.7 CMOS邏輯門
12.7.1 CMOS反相器
12.7.2 CMOS與非門
12.7.3 CMOS或非門
第13章 雙極型晶體管
13.1 電流與電壓的關(guān)系
13.1.2 電流流體分析
13.1.3 特性方程
13.2 共射特性
13.3 共射放大器的負(fù)載線分析法
13.3.1 輸入電路的分析
13.3.2 輸出電路的分析
13.3.3 非線性失真
13.4 pnp晶體管
13.5 大信號(hào)直流電路模型
13.5.1 放大區(qū)模型
13.5.2 飽和區(qū)模型
13.5.3 截止區(qū)模型
13.6 晶體管電路的大信號(hào)直流分析法
13.6.1 偏置電路設(shè)計(jì)的應(yīng)用
13.6.2 四電阻偏置電路的分析
13.7 小信號(hào)等效電路
13.8 共射放大電路
13.8.1 小信號(hào)等效電路
13.8.2 電壓增益
13.8.3 輸入阻抗
13.8.4 電流增益和功率增益
13.8.5 輸出阻抗
13.9 射極跟隨器
13.9.1 小信號(hào)等效電路
13.9.2 電壓增益
13.9.3 輸入阻抗
13.9.4 輸出阻抗
第14章 運(yùn)算放大器
14.1 理想運(yùn)算放大器
14.2 反相放大器
14.2.1 基本反相器
14.2.2 虛地的概念
14.2.3 反相器電路的變形
14.2.4 正反饋
14.3 同相放大器
14.4 簡單放大器的設(shè)計(jì)
14.5 運(yùn)算放大器線性工作區(qū)的非理想
14.5.1 輸入和輸出阻抗
14.5.2 增益和帶寬限制
14.5.3 閉環(huán)帶寬
14.5.4 增益帶寬積
14.6 非線性限制
14.6.1 輸出電壓擺動(dòng)
14.6.2 輸出電流限制
14.6.3 回轉(zhuǎn)率限制
14.6.4 全功率帶寬
14.7 直流非理想性
14.7.1 三個(gè)直流非理想性
14.7.2 偏置電流影響的抵消
14.8 差動(dòng)放大器和儀器放大器
14.9 積分器和微分器
14.10 有源濾波器
14.10.1 有源濾波器的特點(diǎn)
14.10.2 巴特沃斯傳輸特性
第4部分 電機(jī)學(xué)
第15章 磁路與變壓器
15.1 磁場
15.1.1 右手定則
15.1.2 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力
15.1.3 載流導(dǎo)線在磁場中所受到的力
15.1.4 磁鏈與法拉第定律
15.1.5 導(dǎo)體切割磁場產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)
15.1.6 磁場強(qiáng)度和安培定律
15.2 磁路
15.3 電感與互感
15.3.1 互感
15.3.2 帶“·”端
15.3.3 互感的電路方程
15.4 磁性材料
15.4.1 能量計(jì)算
15.4.2 鐵損
15.4.3 渦流損耗
15.4.4 磁場中儲(chǔ)存的能量
15.5 理想變壓器
15.5.1 電壓變化比
15.5.2 電流變化比
15.5.3 理想變壓器的功率
15.5.4 變壓器的機(jī)械比擬：杠桿
15.5.5 阻抗變換
15.6 實(shí)際變壓器
15.6.1 變壓器模型的幾種形式
15.6.2 電壓變化率和效率
第16章 直流電機(jī)
16.1 電動(dòng)機(jī)概述
16.1.1 基本結(jié)構(gòu)
16.1.2 電樞和勵(lì)磁繞組
16.1.3 交流電動(dòng)機(jī)
16.1.4 直流電動(dòng)機(jī)
16.1.5 損耗、額定功率和效率
16.1.6 轉(zhuǎn)矩與速度特性
16.1.7 轉(zhuǎn)差率
16.1.8 同步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性
16.1.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性
16.1.10 并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性
16.1.11 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性
16.2 直流電機(jī)的工作原理
16.2.1 直流電機(jī)當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行
16.2.2 直流電機(jī)當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行
16.3 旋轉(zhuǎn)直流電機(jī)
16.3.1 轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)
16.3.2 感生電動(dòng)勢(shì)和換向
16.3.3 直流電機(jī)的等效電路
16.3.4 磁化曲線
16.4 并勵(lì)和他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)
16.4.1 功率流程圖
16.4.2 轉(zhuǎn)矩速度特性
16.4.3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)
16.4.4 永磁式電動(dòng)機(jī)
16.5 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)
16.6 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速
16.6.1 改變電樞端電壓調(diào)速
16.6.2 改變直流電壓源調(diào)速
16.6.3 改變勵(lì)磁電流調(diào)速
16.6.4 勵(lì)磁電路開路的危險(xiǎn)
16.6.5 改變電樞回路中的外串電阻以調(diào)速
16.7 直流發(fā)電機(jī)
16.7.1 他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)
16.7.2 并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)
16.7.3 復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)
16.7.4 性能計(jì)算
第17章 交流電機(jī)
17.1 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)
17.1.1 旋轉(zhuǎn)定子磁場
17.1.2 同步轉(zhuǎn)速
17.1.3 鼠籠式感應(yīng)電機(jī)
17.1.4 轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)差頻率
17.1.5 轉(zhuǎn)子電感對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響
17.1.6 轉(zhuǎn)矩一速度特性
17.2 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電路和性能計(jì)算
17.2.1 轉(zhuǎn)子等效電路
17.2.2 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電路
17.2.3 相位與線電壓、線電流
17.2.4 功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算
17.2.5 繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)
17.2.6 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的選擇
17.3 同步電機(jī)
17.3.1 汽車交流發(fā)電機(jī)
17.3.2 同步電動(dòng)機(jī)
17.3.3 電度角
17.3.4 磁場成分
17.3.5 等效電路
17.3.6 功率因數(shù)的補(bǔ)償
17.3.7 帶可變負(fù)載而勵(lì)磁電流不變的運(yùn)行情況
17.3.8 帶恒定負(fù)載和勵(lì)磁電流改變的運(yùn)行狀態(tài)
17.3.9 臨界轉(zhuǎn)矩
17.3.10 起動(dòng)方法
17.4 單相電動(dòng)機(jī)
17.4.1 基本單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)
17.4.2 輔助繞組
17.4.3 罩極式電動(dòng)機(jī)
17.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和無刷直流電動(dòng)機(jī)
附錄A 復(fù)數(shù)
附錄B 色環(huán)電阻及標(biāo)稱值
附錄C 工程基礎(chǔ)考試
附錄D 計(jì)算機(jī)輔助電路分析