電工電子技術基礎

中國水利水電出版社

【作者】主編劉軍楊國龍劉天成

【I S B N 】978-7-5226-1664-3

【責任編輯】高輝

【適用讀者群】高職高專

【出版時間】2023-11-22

【開本】16開

【裝幀信息】平裝（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【頁數】328

【千字數】525

【印張】20.5

【定價】￥56

【叢書】高等職業教育電子信息課程群系列教材

【備注信息】

圖書詳情

簡介

本書特色

前言

章節列表

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內容提要

本書共14章，其中電工技術5章，包括直流電路、正弦交流電路和三相交流電路、磁路和變壓器、電動機、繼電接觸器控制；模擬電子技術5章，包括半導體器件、交流放大電路、集成運算放大器及其應用、波形發生電路、直流穩壓電源；數字電子技術4章，包括數字邏輯基礎、組合邏輯電路及應用、時序邏輯電路及應用、數模轉換與模數轉換，涵蓋了電子技術的基礎內容。電工技術部分主要講解電路的基本概念、定理應用，正弦交流電、變壓器、電動機和控制電路等基礎的電路知識；模擬電子技術主要介紹半導體、放大電路、波形產生電路、電源制作和分析電路的基本內容；數字電子技術則介紹了組合邏輯電路、時序邏輯電路、AD轉換等常用的知識。

本書主要面向大專層次學生、自學人群，旨在讓讀者掌握基本的電工電子技術，培養其應用知識解決問題的能力。

內容全面：系統介紹電工電子技術的基本原理、方法和應用。

理實一體：配有豐富的例題，供讀者鞏固和檢測所學知識。

思政融合：注重培養讀者的社會責任感和愛國情懷。

前言

電工電子技術基礎是高職高專學生電子信息大類必修的基礎課程，它涉及電路、電機、電力、電子、自動化等多個領域，是理解和掌握現代科技的重要基礎。由于電工電子技術基礎教學對象多樣化，各個專業在教學中的內容和要求不盡相同，因此在本書編寫過程中我們充分考慮了不同工科專業的需求和學生水平，旨在為廣大高職高專學生提供一本實用性強、通俗易懂的教材，幫助他們打牢知識基礎，提高創新能力，培養綜合素質。

本書根據教學大綱和考試大綱的要求，系統地介紹了電工電子技術的基本原理、方法和應用。為方便讀者鞏固和檢測所學知識，本書每章都配有豐富的例題和習題。我們在本書編寫過程中學習參考了國內外同類相關教材和經典著作，以培養讀者分析問題和解決問題能力及提高讀者的工程意識為目標，以簡明扼要的語言講解了電工電子技術有關的基本概念、基本原理、基本應用。

編寫本書時，我們緊密結合當前黨的二十大精神，突出了新時代中國特色社會主義思想在指導高職高專教育中的重要作用，注重培養學生的社會責任感和愛國情懷；堅持創新驅動發展戰略，注重培養學生的創新意識和創新能力；堅持綠色發展理念，在教學環節向學生滲透節能環保意識和可持續發展理念；堅持開放包容的產學研視野，注重培養學生與企業交流實踐的綜合能力。

廣東海洋大學電子與信息工程學院王驥教授和嶺南師范學院機電工程學院田學軍教授擔任本書的主審，兩位教授認真審閱了全部書稿，提出了很多建設性的修改意見，在此，向他們表示衷心的感謝。

本書由劉軍、楊國龍、劉天成擔任主編，李品鈞、李文略、許景生擔任副主編。本書是多位老師在多年教學實踐和廣泛調研的基礎上，結合學生的特點和知識層次編寫而成的。由于編者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請廣大專家讀者批評指正。

編　者

2023年3月

第1篇電工技術

第1章直流電路 2
1.1 電路的組成及基本物理量 2
1.1.1 電路的組成 2
1.1.2 電路的基本物理量 3
1.2 歐姆定律及電路模型 10
1.2.1 電阻的歐姆定律 10
1.2.2 理想電路元件及電路模型 11
1.3 電阻的串聯及并聯 12
1.3.1 電阻的串聯 12
1.3.2 電阻的并聯 13
1.4 電氣設備的額定值及電路狀態 14
1.4.1 電氣設備的額定值 14
1.4.2 電路的工作狀態 14
1.5 基爾霍夫定律及其應用 15
1.5.1 基爾霍夫電流定律（KCL） 16
1.5.2 基爾霍夫電壓定律（KVL） 16
1.5.3 基爾霍夫定律的應用—支路電流法 18
1.6 電路中電位的計算 19
1.7 電壓源、電流源及其等效變換 21
1.7.1 電壓源與電流源模型 21
1.7.2 電壓源與電流源的等效變換 22
1.8 戴維南定理和疊加定理 23
1.8.1 戴維南定理 23
1.8.2 疊加定理 25
習題 26
第2章正弦交流電路和三相交流電路 30
2.1 正弦交流電的基本概念 30
2.2 同頻率正弦量的運算和相量 34
2.3 單一參數的交流電路 36
2.3.1 電阻元件的正弦交流電路 36
2.3.2 電感元件的正弦交流電路 38
2.3.3 電容元件的正弦交流電路 39
2.4 電阻、電感、電容串聯電路 42
2.4.1 RLC串聯電路電壓與電流的關系 42
2.4.2 RLC串聯電路的功率 44
2.5 串聯諧振 45
2.5.1 諧振條件和諧振頻率 45
2.5.2 串聯諧振時的電路特點 45
2.6 三相交流電路 45
2.6.1 三相交流電動勢的產生 46
2.6.2 三相電源的連接 47
2.7 三相負載的連接 50
2.8 三相交流電路的功率 55
習題 56
第3章磁路和變壓器 60
3.1 磁路的基本知識和交流鐵芯線圈 60
3.1.1 磁感應強度 60
3.1.2 磁通 60
3.1.3 磁導率 61
3.1.4 磁場強度 61
3.1.5 鐵磁性材料的磁性能 61
3.1.6 磁路和磁路歐姆定律 64
3.2 變壓器的基本構造和工作原理 65
3.2.1 變壓器的分類 65
3.2.2 變壓器的基本構造 66
3.2.3 變壓器的工作原理 66
3.2.4 變壓器的外特性 67
3.3 三相變壓器的結構、接法及額定值 68
3.3.1 三相變壓器 68
3.3.2 變壓器的銘牌數據 69
3.4 專用變壓器 70
3.4.1 自耦變壓器 70
3.4.2 電焊變壓器 71
3.4.3 儀用互感器 72
3.5 電磁感應工業應用 73
習題 74
第4章電動機 76
4.1 三相異步電動機的結構和工作原理 76
4.1.1 定子 76
4.1.2 轉子 77
4.1.3 三相異步電動機的基本原理 79
4.1.4 三相異步電動機的轉動原理 81
4.1.5 轉差率 82
4.2 三相異步電動機的電磁轉矩和機械特性 82
4.2.1 轉子電路各物理量的分析 83
4.2.2　三相異步電動機的電磁轉矩 84
4.3　三相異步電動機的起動、調速、制動、銘牌數據和選擇 86
4.3.1　三相異步電動機的起動 86
4.3.2 三相異步電動機的調速 89
4.3.3 三相異步電動機的制動 90
4.3.4 三相異步電動機的銘牌和選擇 91
4.4 單相異步電動機 93
4.5 伺服電機 96
4.6 步進電機 98
習題 100
第5章繼電接觸器控制 101
5.1 常用的低壓電器 101
5.1.1 隔離開關 101
5.1.2 熔斷器 102
5.1.3 按鈕 103
5.1.4 接觸器 104
5.1.5 繼電器 105
5.1.6 行程開關 106
5.1.7 自動開關 107
5.2 三相籠型異步電動機直接起動控制電路 108
5.2.1 單向控制電路 108
5.2.2 點動控制電路 109
5.2.3 正反轉控制電路 110
5.2.4 行程控制電路 112
5.2.5 多地控制電路 113
5.3 三相異步電動機的降壓起動和制動控制 113
5.3.1 降壓起動控制 113
5.3.2 制動控制電路 115
習題 116

第2篇電子技術

第6章半導體器件 120
6.1 半導體基本知識 120
6.1.1 本征半導體 120
6.1.2 雜質半導體 122
6.1.3 PN結及其特性 124
6.2 半導體二極管 126
6.2.1 二極管的結構和類型 126
6.2.2 二極管的伏安特性 127
6.2.3 二極管電路的分析方法 128
6.2.4 二極管的使用常識 133
6.3 特殊二極管 133
6.3.1 穩壓二極管 133
6.3.2 發光二極管 135
6.3.3 光電二極管 135
6.4 半導體三極管 136
6.4.1 三極管的結構和符號 136
6.4.2 三極管的電流分配與放大作用 137
6.4.3 三極管的特性曲線 140
6.4.4 三極管的主要參數 143
習題 145
第7章交流放大電路 147
7.1 放大電路的組成和基本工作原理 147
7.1.1 共發射極放大電路 147
7.1.2 放大的本質與電路中符號表示 148
7.2 放大電路的靜態分析 150
7.2.1 用估算法計算靜態工作點 150
7.2.2 圖解法求靜態工作點 151
7.3 放大電路的動態分析 152
7.3.1 放大電路的圖解法 153
7.3.2 影響放大電路工作的主要因素 155
7.3.3 放大電路的微變等效電路法 156
7.3.4 基本放大電路應用實例—簡單水位檢測與報警電路 164
7.4 共集電極放大電路 165
7.4.1 共集電極放大電路的靜態分析 165
7.4.2 共集電極放大電路的動態分析 165
7.5 多級放大電路 167
7.5.1 多級放大電路的組成特點 167
7.5.2 多級放大電路的技術指標計算 168
7.5.3 放大電路的通頻帶 169
7.6 差動放大電路 170
7.6.1 直接耦合放大電路及其零點漂移問題 170
7.6.2 典型差動放大電路 171
7.7 功率放大電路 174
7.7.1 功率放大電路的特點和分類 174
7.7.2 OCL互補對稱式功率放大電路 175
7.7.3 甲乙類互補對稱功率放大電路 177
7.7.4 集成功率放大器 177
7.8 負反饋放大電路 178
7.8.1 負反饋的基本概念 178
7.8.2 負反饋的分類和判斷 179
7.8.3 負反饋對放大電路性能的影響 182
7.9 運用反饋的放大電路穩定偏置電路 184
7.9.1 穩定的基本原理 184
7.9.2 電路分析計算 185
習題 186
第8章集成運算放大器及其應用 192
8.1 集成電路基本知識 192
8.2 集成運算放大器的結構和指標 193
8.2.1 集成運放的結構特點 193
8.2.2 集成運放的主要性能指標 195
8.2.3 理想集成運放的概念與特點 195
8.3 集成運放在信號運算方面的應用 197
8.3.1 比例運算電路 197
8.3.2 加法減法運算電路 200
8.3.3 積分與微分運算電路 202
8.4 集成運放的非線性應用 205
習題 207
第9章波形發生電路 209
9.1 振蕩器概念與分類 209
9.2 正弦波振蕩電路的基本工作原理 210
9.3 RC正弦波振蕩器 211
9.4 LC正弦波振蕩電路 214
9.4.1 LC并聯諧振電路的頻率響應 214
9.4.2 變壓器耦合式LC振蕩器 216
9.4.3 三點式LC振蕩器 218
9.5 石英晶體振蕩電路 221
9.5.1 石英晶體諧振器的原理與特性 221
9.5.2 石英晶體諧振器的符號和等效電路 222
9.5.3 石英晶體諧振器的阻抗頻率特性 222
9.5.4 晶體振蕩電路 223
9.6 非正弦波發生電路 224
9.6.1 矩形波發生電路 224
9.6.2 三角波發生電路 226
9.6.3 鋸齒波發生電路 227
習題 228
第10章直流穩壓電源 231
10.1 直流電源的組成 231
10.2 單相整流電路 231
10.2.1 單相半波整流電路 232
10.2.2 單相橋式整流電路 233
10.3 濾波電路 235
10.3.1 電容濾波電路 236
10.3.2 電感濾波電路 237
10.3.3 復式濾波電路 237
10.4 集成穩壓器 238
10.4.1 集成穩壓器的基本結構 238
10.4.2 輸出電壓固定式集成穩壓器及其應用 239
10.4.3 可調式三端集成穩壓器的封裝和引腳功能 240
習題 242
第11章數字邏輯基礎 244
11.1 數字電路分析 244
11.1.1 模擬信號與數字信號 244
11.1.2 數字電路介紹 245
11.2 數制介紹 246
11.2.1 數制 246
11.2.2 數制轉換 246
11.2.3 編碼 247
11.3 邏輯代數分析 248
11.3.1 邏輯變量與邏輯函數 248
11.3.2 常用邏輯函數 249
11.3.3 邏輯函數表示法及其相互轉化 251
11.4 邏輯函數的化簡 252
11.4.1 邏輯代數的基本定律與規則 252
11.4.2 邏輯函數的公式法化簡 254
11.4.3 邏輯函數的卡諾圖化簡法 255
11.4.4 含有無關項的邏輯函數的化簡 260
習題 261
第12章組合邏輯電路及應用 264
12.1 邏輯電路介紹 264
12.2 組合邏輯電路的分析及設計 265
12.2.1 組合邏輯電路的分析 265
12.2.2 組合邏輯電路的設計 267
12.3 常用組合邏輯電路及其應用 270
12.3.1 編碼器 270
12.3.2 譯碼器 274
12.3.3 數據選擇器和數據分配器 279
12.3.4 數值比較器 283
12.4 組合邏輯電路中的競爭與冒險 284
習題 286
第13章時序邏輯電路及應用 288
13.1 概述 288
13.2 觸發器 289
13.2.1 基本RS觸發器 289
13.2.2 同步RS觸發器 291
13.2.3 JK觸發器 292
13.2.4 D和T觸發器 292
13.2.5 觸發器的功能轉換 294
13.3 時序邏輯電路的分析方法 294
13.4 計數器與寄存器 296
13.4.1 計數器 296
13.4.2 寄存器 303
13.5 時序邏輯電路設計 304
習題 306
第14章數模轉換與模數轉換 308
14.1 概述 308
14.2 數模轉換器（DAC） 309
14.3 模數轉換器（ADC） 312
習題 318
參考文獻 319

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