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上篇 电工技术2

第1章 电路及其分析方法2

1.1电路的基本物理量2

1.1.1电路与电路模型2

1.1.2电流与电压及其参考方向3

1.1.3电功率4

1.2电路元件5

1.2.1电阻元件5

1.2.2电感元件6

1.2.3电容元件7

1.2.4电源元件8

1.2.5两种电源模型的等效互换10

1.3基尔霍夫定律11

1.3.1基尔霍夫电流定律11

1.3.2基尔霍夫电压定律12

1.4电路中电位的计算13

1.5电路的两种基本分析方法13

1.5.1支路电流法13

1.5.2节点电压法15

1.6线性电路的两个重要定理16

1.6.1叠加定理16

1.6.2戴维南定理18

1.7电路的暂态分析20

1.7.1换路定律及初始值计算20

1.7.2一阶电路的暂态分析21

1.7.3微分电路和积分电路25

本章小结26

习题27

第2章 交流电路32

2.1正弦量的概念32

2.1.1正弦量的三要素32

2.1.2正弦量的有效值33

2.1.3相位差34

2.2正弦量的相量表示法35

2.2.1正弦量与旋转矢量的关系35

2.2.2正弦量的相量表示方法36

2.3电路定律及单一参数的正弦交流电路37

2.3.1基尔霍夫定律的相量形式38

2.3.2单一参数的正弦交流电路38

2.3.3阻抗的概念及相量形式的欧姆定律41

2.4 RLC串联交流电路的分析42

2.5阻抗的串联与并联44

2.5.1阻抗的串联电路44

2.5.2阻抗的并联电路45

2.6复杂正弦交流电路的分析45

2.7交流电路的功率及功率因数的提高47

2.7.1功率47

2.7.2功率因数的提高49

2.8交流电路中的谐振51

2.8.1串联谐振51

2.8.2并联谐振54

2.9三相电路54

2.9.1三相电源55

2.9.2三相负载的连接56

2.10非正弦周期电压与电流59

2.10.1非正弦周期信号分解为傅里叶级数60

2.10.2非正弦周期量的有效值61

2.10.3非正弦周期电流电路的平均功率62

2.10.4非正弦周期电流电路的计算63

本章小结63

习题65

第3章 变压器69

3.1变压器的基本结构与工作原理69

3.1.1变压器的基本结构69

3.1.2变压器的工作原理70

3.2变压器的外特性、效率与极性73

3.2.1变压器的外特性73

3.2.2变压器的损耗与效率74

3.2.3变压器绕组的极性及其测定74

3.3其他类型的变压器75

3.3.1三相变压器75

3.3.2特种变压器76

本章小结78

习题78

第4章 电动机80

4.1三相异步电动机的结构80

4.1.1定子80

4.1.2转子80

4.2三相异步电动机的工作原理81

4.2.1旋转磁场81

4.2.2工作原理84

4.3三相异步电动机的电磁转矩和机械特性85

4.3.1电磁转矩85

4.3.2机械特性86

4.4三相电动机的铭牌87

4.5三相异步电动机的使用89

4.5.1起动89

4.5.2调速90

4.5.3制动91

4.6单相异步电动机92

4.6.1电容分相式异步电动机92

4.6.2单相罩极式异步电动机93

4.6.3单相异步电动机应用实例93

4.7直流电动机94

4.7.1基本结构及励磁方式94

4.7.2工作原理及运行分析95

4.7.3起动和调速96

4.8控制电动机98

4.8.1伺服电动机98

4.8.2步进电动机100

本章小结101

习题102

第5章 电动机的控制系统103

5.1常用低压电器103

5.1.1刀开关和熔断器103

5.1.2组合开关104

5.1.3按钮104

5.1.4行程开关105

5.1.5交流接触器105

5.1.6继电器107

5.1.7低压断路器108

5.2电动机继电接触控制的基本电路109

5.2.1电气控制原理图的绘制与读图方法109

5.2.2三相异步电动机继电接触控制的基本电路109

5.3电动机继电接触控制应用举例113

5.3.1笼型三相异步电动机的？-△减压起动控制电路113

5.3.2加热炉自动上料控制电路114

5.4可编程序控制器115

5.4.1 PLC的基本结构115

5.4.2 PLC的基本工作过程116

5.4.3 PLC的主要性能指标116

5.4.4 PLC的编程语言117

5.4.5 PLC的指令系统120

5.4.6 PLC应用举例122

本章小结124

习题125

第6章 工业企业供电与安全用电126

6.1电力系统126

6.1.1电力系统的组成126

6.1.2电力系统的基本参量128

6.1.3电力系统的电压128

6.2工业企业供配电129

6.2.1工业企业供配电系统的组成129

6.2.2低压配电线路130

6.3安全用电131

6.3.1电流对人体的伤害131

6.3.2触电的形式132

6.3.3接地和接零134

6.3.4低压配电系统的接地形式136

本章小结138

下篇 电子技术140

第7章 半导体器件基础140

7.1半导体的基础知识140

7.1.1半导体的导电特性140

7.1.2 PN结141

7.2半导体二极管143

7.2.1基本结构143

7.2.2伏安特性144

7.2.3主要参数144

7.2.4应用举例145

7.3稳压管146

7.3.1伏安特性146

7.3.2主要参数147

7.4晶体管148

7.4.1基本结构148

7.4.2工作原理148

7.4.3特性曲线150

7.4.4主要参数151

7.5场效应晶体管152

7.5.1结构与工作原理152

7.5.2特性曲线154

7.5.3主要参数155

7.5.4场效应晶体管与晶体管的比较及使用的注意事项156

7.6半导体光电器件157

7.6.1发光二极管157

7.6.2光敏二极管157

7.6.3光敏晶体管158

本章小结158

习题159

第8章 放大电路基础161

8.1放大电路概述161

8.1.1放大的概念161

8.1.2放大电路的主要性能指标161

8.2单管共发射极放大电路162

8.2.1电路组成163

8.2.2工作分析163

8.2.3放大电路静态工作点的稳定167

8.3射极输出器169

8.3.1电路组成169

8.3.2工作分析170

8.4多级放大电路171

8.4.1耦合方式172

8.4.2工作分析174

8.5差动放大电路174

8.5.1电路组成175

8.5.2工作分析175

8.5.3典型的差动放大电路176

8.5.4恒流源差动放大电路176

8.6功率放大电路177

8.6.1功率放大电路的特点和工作状态177

8.6.2乙类互补对称功率放大电路178

8.6.3甲乙类互补对称功率放大电路179

本章小结179

习题180

第9章 集成运算放大器181

9.1集成运算放大器简介181

9.1.1基本组成181

9.1.2主要参数182

9.1.3电压传输特性183

9.1.4理想运算放大器183

9.2放大电路中的反馈184

9.2.1反馈的基本概念184

9.2.2正反馈与负反馈的判断185

9.2.3负反馈的类型185

9.2.4负反馈对放大电路性能的影响188

9.3集成运算放大器在信号运算方面的应用190

9.3.1比例运算电路190

9.3.2加法运算电路192

9.3.3减法运算电路192

9.3.4积分运算电路193

9.3.5微分运算电路194

9.4集成运算放大器在信号处理方面的应用195

9.4.1电压比较器195

9.4.2有源滤波器197

9.4.3仪用放大器199

9.5集成运算放大器在波形产生方面的应用200

9.5.1 RC正弦波振荡电路201

9.5.2矩形波发生器202

9.5.3三角波发生器203

9.6集成运算放大器在使用时的注意事项204

9.6.1合理选用集成运算放大器型号204

9.6.2消振和调零204

9.6.3保护204

本章小结205

习题205

第10章 直流稳压电源211

10.1整流电路211

10.1.1单相半波整流电路211

10.1.2单相桥式整流电路213

10.2滤波电路215

10.2.1电容滤波电路215

10.2.2电感电容滤波电路217

10.2.3 π形滤波电路218

10.3稳压电路218

10.3.1稳压管稳压电路218

10.3.2串联型稳压电路220

10.3.3集成稳压电路221

10.3.4开关型稳压电源223

10.4晶闸管和可控整流电路225

10.4.1晶闸管225

10.4.2可控整流电路228

本章小结230

习题230

第11章 门电路与组合逻辑电路233

11.1数字电路概述233

11.1.1数制233

11.1.2数字信号236

11.1.3数字电路236

11.2分立元器件门电路237

11.2.1二极管与门电路237

11.2.2二极管或门电路238

11.2.3晶体管非门电路239

11.3集成门电路240

11.3.1 TTL与非门电路240

11.3.2 CMOS或非门电路243

11.3.3其他逻辑功能的门电路244

11.4逻辑代数246

11.4.1逻辑代数的运算规则和常用公式247

11.4.2逻辑函数的表示方法248

11.4.3逻辑函数的化简252

11.5组合逻辑电路的分析与设计255

11.5.1组合逻辑电路的分析255

11.5.2组合逻辑电路的设计256

11.6常用的组合逻辑电路257

11.6.1加法器257

11.6.2编码器259

11.6.3译码器和数字显示器261

11.7半导体存储器及可编程逻辑器件266

11.7.1半导体存储器266

11.7.2可编程逻辑器件270

11.8应用举例274

11.8.1电子密码锁电路274

11.8.2交通信号灯故障检测电路275

11.8.3故障报警电路276

本章小结277

习题277

第12章 触发器与时序逻辑电路280

12.1触发器280

12.1.1 RS触发器280

12.1.2 JK触发器283

12.1.3 D触发器285

12.1.4 T触发器和T′触发器287

12.2寄存器287

12.2.1数码寄存器288

12.2.2移位寄存器288

12.3计数器290

12.3.1二进制加法计数器291

12.3.2十进制加法计数器296

12.3.3任意进制计数器297

12.4 555定时器及其应用299

12.4.1 555定时器299

12.4.2 555定时器的典型应用300

12.5应用举例303

12.5.1冲床保安电路303

12.5.2四人抢答器303

12.5.3数字显示电子钟304

本章小结304

习题305

第13章 数-模与模-数转换308

13.1概述308

13.2数-模转换器309

13.2.1倒T形电阻网络数-模转换器309

13.2.2数-模转换器的主要技术指标311

13.3模-数转换器311

13.3.1模-数转换的一般步骤和采样定理311

13.3.2逐次渐近型模-数转换器313

13.3.3模-数转换器的主要技术指标316

本章小结316

习题316

第14章 Multisim10.1简介317

14.1基本界面317

14.2元器件库319

14.3虚拟仪器仪表320

14.4仿真分析方法323

14.5基本操作方法324

14.6仿真实验范例328

本章小结330

附录331

附录A部分Y系列（IP44封闭式）三相异步电动机技术数据331

附录B国产半导体分立器件型号命名法332

附录C部分半导体器件的型号和参数333

附录D国产模拟集成电路的命名方法335

附录E部分模拟集成电路的主要参数336

附录F格雷码对照表336

部分习题答案337

参考文献341