電工電子技術

目 錄

第1章 電路基礎知識 1
1.1　電路定律及定理 1
1.1.1　電路三大元件及特性參數 1
1.1.2　電路定律、電壓極性及電流方向的關聯假設 4
1.2　電源特性、電路組成及工作狀態 7
1.2.1　電源特性 7
1.2.2　電壓源與電流源的等效變換 9
1.2.3　最大功率傳輸特性及其應用 10
1.2.4　電源的連接與電路的三種基本工作狀態 12
1.3　元件串並聯及星形-三角形聯結總阻值計算 14
1.4　串並聯等效變換及星形-三角形等效變換 18
1.5　電源與元件的額定參數及降額設計 21
第2章 電路分析設計方法 25
2.1　支線電流法與網孔電流法 25
2.2　疊加法 28
2.2.1　疊加原理及其實施方法 28
2.2.2　透亮疊加法與暗箱疊加法 29
2.3　節點電壓法 32
2.3.1　雙節點電路直接計算節點電壓（彌爾曼公式） 32
2.3.2　多節點電路列方程組計算節點電壓 35
2.4　等效電源法 36
2.4.1　圖解等效電源法（等效變換法） 37
2.4.2　解析等效電源法（戴維南法與諾頓法） 39
2.5　倒推法（齊性原理、單位電流法） 42
2.6　受控源 43
第3章 正弦交流電路 45
3.1　正弦交流電基礎知識 45
3.1.1　正弦交流電的瞬時值、有效值及相量表達 45
3.1.2　三大電子元件的交流特性 47
3.2　RLC串聯電路及串聯諧振 50
3.3　RLC並聯電路及並聯諧振 54
3.4　正弦電路功率及功率因數補償 57
3.5　三相電源、三相負載與三相功率 60
3.6　電源線徑設計計算 68
第4章 磁路與變壓器 71
4.1　磁路原理與磁性材料 71
4.2　變壓器工作原理與基本構造 77
第5章 電動機及繼電器接觸器控制電路 83
5.1　有刷直流電動機 83
5.2　無刷直流電動機 86
5.3　交流電動機旋轉磁場與定子構造 88
5.4　同步電動機 92
5.5　異步電動機 93
5.6　單相異步電動機 97
5.7　異步電動機的使用及選用 100
5.8　繼電器接觸器控制電路 103
5.8.1　開關電器的基本概念 103
5.8.2　手動電器、自動電器及自動保護電器 104
5.8.3　自動保護電器及保護電路 107
5.8.4　自保、互鎖、順序動作控制電路 109
第6章 半導體器件 112
6.1　半導體PN結與二極管 112
6.1.1　半導體及其摻雜改性 112
6.1.2　PN結自由電子擴散勢、內電場及其單向導電性 114
6.1.3　熱激發、多子、少子及PN結反向漏電流 117
6.1.4　二極管（PN結）數理模型 120
6.2　二極管種類、參數及應用 122
6.3　三極管工作原理及數理模型 127
6.3.1　背靠背的PN結形成競爭機制—三極管工作原理 127
6.3.2　三極管三特性 129
6.3.3　三極管數理模型 135
6.4　三極管技術參數及測試應用 137
6.4.1　三極管技術參數及其分類 137
6.4.2　三極管測試鑒別 140
6.4.3　三極管產品形態 143
6.4.4　三極管封裝應用 145
第7章 三極管放大電路 148
7.1 基本共射放大電路 148
7.1.1 直流通路與交流通路 148
7.1.2 輸入電阻、輸出電阻、電壓放大倍數及頻率特性 150
7.1.3 工作點、輸出範圍及元件功率消耗 153
7.2 射極偏置共射放大電路 156
7.2.1 工作點及其穩定性設計 156
7.2.2 工作點及交流參數分析計算 159
7.3 共集放大器（電壓跟隨器） 161
7.4 共基放大器（電流跟隨器） 165
7.5 互補功率放大電路 168
7.5.1 電路種類及工作原理 168
7.5.2 技術參數指標分析與設計 170
7.6 放大器級間耦合方式及多級放大電路 173
7.6.1 放大器級間耦合方式 173
7.6.2 多級放大電路電壓放大倍數與頻率特性 174
7.6.3 輸入/輸出電阻及工作點 176
第8章 差分放大與集成放大電路 181
8.1 差分放大基本概念及基本差分放大電路 181
8.2 長尾差分放大電路 183
8.2.1 長尾差分放大電路偏置設計 183
8.2.2 工作點、電壓增益及共模抑制比分析計算 184
8.2.3 單端輸出模式下共模抑制比的分析計算 186
8.3 電流源偏置差分放大電路 187
8.4 電流鏡與電流鏡偏置差分放大電路 188
8.5 有源負載差分放大電路 192
8.6 從分立放大電路到集成放大電路的發展 195
8.7 集成運算放大器及集成功率放大器 197
第9章 反饋原理 206
9.1 反饋概念、分類及組態 206
9.2 反饋極性及作用 211
第10章 集成運算放大器應用電路 218
10.1 比例運算電路及加法運算電路 218
10.2 減法運算電路與儀表放大器（INA） 222
第11章 直流穩壓電源 227
11.1　整流電路 227
11.1.1　單相半波、全波、橋式整流電路 227
11.1.2　電容降壓整流電路 230
11.1.3　倍壓整流電路 231
11.2　濾波電路 232
11.3　串聯穩壓電源 233
11.4　開關穩壓電源 238
第12章 數制轉換與編碼解碼 240
12.1 數制及轉換 240
12.2 編碼與解碼 244
12.3 原碼、反碼、補碼表達範圍及溢出 248
第13章 邏輯代數基礎 253
13.1 基本邏輯關系 253
13.2 邏輯運算十大定律及邏輯門的封鎖與敞開 256
13.3 邏輯關系的四種表達方式 259
13.4 邏輯函數的無關項及化簡方法 266
第14章 邏輯門電路 271
14.1 邏輯門電路工作原理 271
14.2 TTL門電路的傳輸特性及極限參數 276
14.2.1 電壓傳輸特性 276
14.2.2 輸入電壓極限值—開門電平、關門電平及噪聲容限 277
14.2.3 輸入側下拉電阻極限值—開門電阻與關門電阻 278
14.3 CMOS邏輯門電路 280
14.4 門電路的負載種類及輸出級結構 282
14.4.1 上拉負載與下拉負載 282
14.4.2 互補輸出、三態輸出及集電極（漏極）開路輸出 283
14.5 門電路的負載驅動方式及扇出系數 286
第15章 組合邏輯電路 289
15.1 組合邏輯電路的設計及分析方法 289
15.2 編碼器 292
15.3 地址譯碼器與顯示譯碼器 296
15.4 加法電路—半加器與全加器 300
第16章 電工電子技術實驗 304
實驗一 儀器操作、元件識別及電源特性測試 304
實驗二 驗證基爾霍夫定律 308
實驗三 借助電感鎮流式熒光燈演練改善功率因數 309
實驗四 三相異步電動機直接啟動 312
實驗五 半導體二極管伏安特性及溫度電壓當量的測試 314
實驗六 半導體三極管厄利電壓及輸出電阻的測試 316
實驗七 比例加減運算電路實驗 319
實驗八 多節RC移相集成正弦振蕩電路 323
實驗九 加法電路實驗 325
實驗十 雙人搶答器實驗 327
附錄A 電路磁路常用符號 329
參考文獻 331