電子技術基礎

本書分3個部分，共13章。第1部分為電路原理，主要介紹電路模型和電路定律、電阻電路的分析、電阻電路的一般分析、電路定理；第2部分為模擬電子技術基礎，主要介紹半導體二極管及其典型應用、半導體三極管及其放大電路、集成運算放大電路、模擬信號運算電路；第3部分為數字電子技術基礎，主要介紹數字邏輯電路基礎、邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路。本書配備大量例題和習題，並提供配套多媒體電子課件、習題詳解。本書可作為高等學校軟件工程、計算機科學與技術、信息安全、教育技術學、機械電子工程、生物醫學工程等專業的本科生教材，也可作為高等教育自學考試和成人教育的自學教材，還可供電子工程技術人員學習參考。

目 錄

第1部分 電 路 原 理

第1章 電路模型和電路定律 （2）

1.1 實際電路和電路模型 （2）

1.1.1 實際電路 （2）

1.1.2 電路模型 （3）

思考與練習 （4）

1.2 電流、電壓參考方向及功率的計算 （4）

1.2.1 電流參考方向 （4）

1.2.2 電壓參考方向 （5）

1.2.3 關聯及非關聯參考方向、功率的

計算 （5）

思考與練習 （6）

1.3 無源電路元件 （6）

1.3.1 電阻元件 （6）

1.3.2 電容元件 （8）

1.3.3 電感元件 （9）

思考與練習 （11）

1.4 獨立電源 （11）

1.4.1 獨立電壓源 （11）

1.4.2 獨立電流源 （12）

思考與練習 （13）

1.5 受控源 （13）

思考與練習 （14）

1.6 基爾霍夫定律 （14）

1.6.1 基爾霍夫電流定律 （15）

1.6.2 基爾霍夫電壓定律 （15）

思考與練習 （17）

習題1 （17）

第2章 電阻電路的分析 （19）

2.1 簡單電阻電路的分析 （19）

2.1.1 電路的等效變換 （19）

2.1.2 電阻的串聯及分壓 （20）

2.1.3 電阻的並聯及分流 （21）

2.1.4 利用分壓、分流分析電路 （22）

思考與練習 （23）

2.2 等效電阻 （24）

2.2.1 惠斯通電橋測量電阻 （24）

2.2.2 含平衡電橋的等效電阻 （24）

2.2.3 電阻的三角形連接與星形連接

的等效變換 （25）

思考與練習 （27）

2.3 實際電源模型的等效變換 （28）

2.3.1 理想電壓源、理想電流源的

連接 （28）

2.3.2 實際電源模型的等效變換 （29）

思考與練習 （31）

習題 2 （31）

第3章 電阻電路的一般分析 （33）

3.1 電阻電路的基本概念 （33）

3.1.1 電路的圖 （33）

3.1.2 圖的相關概念 （34）

3.1.3 圖的基本回路數和基本

割集數 （36）

思考與練習 （36）

3.2 KCL、KVL獨立方程的個數 （37）

思考與練習 （38）

3.3 支路電流法 （38）

思考與練習 （40）

3.4 網孔電流法與迴路電流法 （40）

3.4.1 網孔電流法 （41）

3.4.2 迴路電流法 （43）

思考與練習 （45）

3.5 節點電壓法 （46）

思考與練習 （48）

習題3 （49）

第4章 電路定理 （50）

4.1 疊加定理和齊性定理 （50）

4.1.1 疊加定理 （50）

4.1.2 齊性定理 （52）

思考與練習 （53）

4.2 替代定理 （53）

思考與練習 （55）

4.3 戴維寧定理和諾頓定理 （55）

4.3.1 戴維寧定理 （56）

4.3.2 諾頓定理 （59）

4.3.3 功率傳輸定理 （60）

思考與練習 （61）

4.4 特勒根定理 （61）

4.4.1 特勒根定理1 （62）

4.4.2 特勒根定理2 （62）

思考與練習 （63）

4.5 互易定理 （63）

4.5.1 互易定理形式1 （64）

4.5.2 互易定理形式2 （64）

4.5.3 互易定理形式3 （64）

思考與練習 （66）

習題4 （66）

第2部分 模擬電子技術基礎

第5章 半導體二極管及其典型

應用 （69）

5.1 半導體基礎知識 （69）

5.1.1 本徵半導體 （70）

5.1.2 雜質半導體 （71）

思考與練習 （72）

5.2 PN結 （72）

5.2.1 PN結的形成 （72）

5.2.2 PN結的單向導電性 （73）

5.2.3 PN結的電容效應 （75）

思考與練習 （75）

5.3 二極管特性與參數 （75）

5.3.1 二極管的伏安特性 （76）

5.3.2 二極管的主要參數 （77）

思考與練習 （78）

5.4 二極管的等效分析 （78）

5.4.1 圖解分析法 （78）

5.4.2 等效模型分析法 （79）

思考與練習 （81）

5.5 二極管典型應用 （81）

5.5.1 整流與檢波電路 （81）

5.5.2 限幅電路 （82）

5.5.3 開關電路 （82）

5.5.4 特殊二極管 （83）

思考與練習 （85）

習題5 （86）

第6章 半導體三極管及其放大

電路 （87）

6.1 三極管 （87）

6.1.1 三極管的結構與電路符號 （87）

6.1.2 三極管的工作原理 （88）

6.1.3 三極管的特性曲線 （89）

6.1.4 三極管的主要參數 （91）

思考與練習 （92）

6.2 基本放大電路的概念及其參數 （93）

思考與練習 （95）

6.3 放大電路的工作原理 （95）

6.3.1 基本結構 （96）

6.3.2 放大原理 （96）

思考與練習 （97）

6.4 放大電路的分析方法 （98）

6.4.1 靜態工作點的近似估算 （98）

6.4.2 圖解分析法 （99）

6.4.3 微變等效電路分析法 （101）

思考與練習 （105）

6.5 靜態工作點的穩定 （106）

6.5.1 靜態工作點對波形失真的影響 （107）

6.5.2 靜態工作點的穩定電路 （108）

思考與練習 （109）

6.6 共集極和共基極放大電路 （109）

6.6.1 共集極放大電路 （109）

6.6.2 共基極放大電路 （111）

思考與練習 （112）

習題6 （112）

第7章 集成運算放大電路 （115）

7.1 集成運算放大器 （115）

思考與練習 （116）

7.2 電流源偏置電路 （116）

7.2.1 基本鏡像電流源 （116）

7.2.2 精密鏡像電流源 （117）

7.2.3 微電流源 （117）

7.2.4 比例電流源 （118）

7.2.5 多路鏡像電流源 （118）

思考與練習 （118）

7.3 差分放大電路 （118）

7.3.1 差分放大電路基本形式 （119）

7.3.2 差分放大電路的四種接法 （124）

思考與練習 （125）

習題7 （126）

第8章 模擬信號運算電路 （127）

8.1 理想運算放大器 （127）

8.1.1 運算放大器的簡化 （127）

8.1.2 反饋的概念 （129）

思考與練習 （131）

8.2 比例運算電路 （131）

8.2.1 反相比例運算電路 （132）

8.2.2 同相比例運算電路 （132）

8.2.3 差分比例運算電路 （133）

思考與練習 （134）

8.3 求和運算電路 （134）

8.3.1 反相求和運算電路 （134）

8.3.2 同相求和運算電路 （134）

思考與練習 （135）

8.4 積分和微分運算電路 （135）

8.4.1 基本積分電路 （135）

8.4.2 基本微分電路 （136）

思考與練習 （137）

8.5 對數和指數運算電路 （137）

8.5.1 對數運算電路 （137）

8.5.2 指數運算電路 （138）

思考與練習 （138）

習題8 （138）

第3部分 數字電子技術基礎

第9章 數字邏輯電路基礎 （142）

9.1 數字信號與數字電路 （142）

9.1.1 數字信號 （142）

9.1.2 數字電路 （143）

思考與練習 （144）

9.2 數制和碼制 （144）

9.2.1 數制 （144）

9.2.2 數制之間的相互轉換 （146）

9.2.3 碼制 （148）

思考與練習 （149）

9.3 邏輯代數 （149）

9.3.1 邏輯代數中3種基本運算 （150）

9.3.2 複合邏輯運算 （151）

9.3.3 邏輯代數的基本公式 （153）

9.3.4 邏輯代數的常用公式 （154）

9.3.5 邏輯代數的基本定理 （155）

思考與練習 （156）

9.4 邏輯函數及其表示方法 （156）

9.4.1 邏輯函數的表示方法 （156）

9.4.2 各種表示方法間的相互轉換 （158）

思考與練習 （158）

9.5 邏輯函數的化簡 （159）

9.5.1 公式化簡法 （160）

9.5.2 卡諾圖化簡法 （161）

思考與練習 （168）

習題9 （169）

第10章 邏輯門電路 （171）

10.1 半導體二極管門電路 （171）

10.1.1 二極管的開關特性 （171）

10.1.2 二極管門電路 （172）

思考與練習 （173）

10.2 半導體三極管門電路 （173）

10.2.1 三極管的開關特性 （174）

10.2.2 三極管反相器 （176）

思考與練習 （177）

10.3 TTL反相器 （177）

10.3.1 TTL反相器電路結構及原理 （177）

10.3.2 TTL反相器的電壓傳輸特性和

抗干擾能力 （179）

10.3.3 TTL反相器的靜態輸入特性、

輸出特性和負載能力 （180）

10.3.4 TTL反相器的動態特性 （182）

思考與練習 （183）

10.4 TTL基本門電路 （183）

10.4.1 與非門 （183）

10.4.2 或非門 （184）

10.4.3 與或非門 （185）

思考與練習 （185）

10.5 集電極開路門 （186）

10.5.1 OC門電路的結構及工作原理 （186）

10.5.2 OC門外接負載電阻的計算 （187）

10.5.3 OC門典型應用 （188）

思考與練習 （189）

10.6 三態輸出門 （189）

10.6.1 三態輸出門的電路結構及工作

原理 （189）

10.6.2 三態門的典型應用 （189）

思考與練習 （190）

習題10 （190）

第11章 組合邏輯電路 （192）

11.1 概述 （192）

思考與練習 （193）

11.2 組合邏輯電路的分析與設計 （193）

11.2.1 組合邏輯電路的分析 （193）

11.2.2 組合邏輯電路的設計 （195）

思考與練習 （198）

11.3 編碼器 （198）

11.3.1 普通編碼器 （199）

11.3.2 優先編碼器 （200）

思考與練習 （203）

11.4 譯碼器 （203）

11.4.1 二進制譯碼器 （204）

11.4.2 二-十進制譯碼器 （206）

11.4.3 顯示譯碼器 （208）

思考與練習 （211）

11.5 數據選擇器 （211）

11.5.1 集成雙4選1數據選擇器 （211）

11.5.2 數據選擇器邏輯功能擴展 （212）

思考與練習 （214）

11.6 加法器 （214）

11.6.1 半加器和全加器 （214）

11.6.2 多位加法器 （216）

思考與練習 （217）

11.7 數值比較器 （218）

11.7.1 一位數值1

付興虎，博士、副教授，燕山大學信息學院，主要從事電子科學與技術等專業的教學、科研工作，中國光學學會會員、中國光學學會光電技術專業委員會第八屆委員會委員