電工與電子技術

本書是參照國家教委電工學課程教學指導小組於2004年制定的“電工學（電工技術、電子技術）課程教學基本要求”，並參照編者主編的《電工電子技術》和《電子技術（電工學Ⅱ）》兩部教材，在系統地總結作者多年教改和教學經驗的基礎上編寫的。全書分電工技術和電子技術兩大部分，共十四章。其內容為：電路及其分析方法、正弦交流電路、變壓器、電動機、電動機的控制系統、工業企業供電與安全用電、半導體器件基礎、放大電路基礎、集成運算放大器、直流穩壓電源、門電路和組合邏輯電路、觸發器和時序邏輯電路、數-模和模-數轉換，Multisim101簡介。部分章節穿插有例題，各章有適當數量的習題，並附有答案。本書內容簡明扼要，深淺適度，重點突出，聯繫實際。並有一定的知識面，可作為高等院校非電類本科的電工學教材，也可供其他讀者閲讀。 ^[2] 

前言

上篇電 工 技 術

第1章電路及其分析方法2

1.1電路的基本物理量2

1.1.1電路與電路模型2

1.1.2電流與電壓及其參考方向3

1.1.3電功率4

1.2電路元件5

1.2.1電阻元件5

1.2.2電感元件6

1.2.3電容元件7

1.2.4電源元件8

1.2.5兩種電源模型的等效互換10

1.3基爾霍夫定律11

1.3.1基爾霍夫電流定律11

1.3.2基爾霍夫電壓定律12

1.4電路中電位的計算13

1.5電路的兩種基本分析方法13

1.5.1支路電流法13

1.5.2節點電壓法15

1.6線性電路的兩個重要定理16

1.6.1疊加定理16

1.6.2戴維南定理18

1.7電路的暫態分析20

1.7.1換路定律及初始值計算20

1.7.2一階電路的暫態分析21

1.7.3微分電路和積分電路25

本章小結26

習題27

第2章交流電路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正弦量與旋轉矢量的關係35

2.2.2正弦量的相量表示方法36

2.3電路定律及單一參數的正弦交流

電路37

2.3.1基爾霍夫定律的相量形式38

2.3.2單一參數的正弦交流電路38

2.3.3阻抗的概念及相量形式的歐姆

定律41

2.4RLC串聯交流電路的分析42

2.5阻抗的串聯與並聯44

2.5.1阻抗的串聯電路44

2.5.2阻抗的並聯電路45

*2.6複雜正弦交流電路的分析45

2.7交流電路的功率及功率因數的

提高47

2.7.1功率47

2.7.2功率因數的提高49

2.8交流電路中的諧振51

2.8.1串聯諧振51

2.8.2並聯諧振54

2.9三相電路54

2.9.1三相電源55

2.9.2三相負載的連接56

*2.10非正弦週期電壓與電流59

2.10.1非正弦週期信號分解為傅里葉

級數60

2.10.2非正弦週期量的有效值61

2.10.3非正弦週期電流電路的平均

功率62

2.10.4非正弦週期電流電路的計算63

本章小結63

習題65

第3章變壓器69

3.1變壓器的基本結構與工作

原理69

3.1.1變壓器的基本結構69

3.1.2變壓器的工作原理70

3.2變壓器的外特性、效率與

極性73

3.2.1變壓器的外特性73

3.2.2變壓器的損耗與效率74

3.2.3變壓器繞組的極性及其測定74

3.3其他類型的變壓器75

3.3.1三相變壓器75

3.3.2特種變壓器76

本章小結78

習題78

第4章電動機80

4.1三相異步電動機的結構80

4.1.1定子80

4.1.2轉子80

4.2三相異步電動機的工作原理81

4.2.1旋轉磁場81

4.2.2工作原理84

4.3三相異步電動機的電磁轉矩和

機械特性85

4.3.1電磁轉矩85

4.3.2機械特性86

4.4三相電動機的銘牌87

4.5三相異步電動機的使用89

4.5.1起動89

4.5.2調速90

4.5.3制動91

4.6單相異步電動機92

4.6.1電容分相式異步電動機92

4.6.2單相罩極式異步電動機93

4.6.3單相異步電動機應用實例93

*4.7直流電動機94

4.7.1基本結構及勵磁方式94

4.7.2工作原理及運行分析95

4.7.3起動和調速96

*4.8控制電動機98

4.8.1伺服電動機98

4.8.2步進電動機100

本章小結101

習題102

第5章電動機的控制系統103

5.1常用低壓電器103

5.1.1刀開關和熔斷器103

5.1.2組合開關104

5.1.3按鈕104

5.1.4行程開關105

5.1.5交流接觸器105

5.1.6繼電器107

5.1.7低壓斷路器108

5.2電動機繼電接觸控制的基本

電路109

5.2.1電氣控制原理圖的繪製與讀圖

方法109

5.2.2三相異步電動機繼電接觸控制

的基本電路109

*5.3電動機繼電接觸控制應用

舉例113

5.3.1籠型三相異步電動機的-△

減壓起動控制電路113

5.3.2加熱爐自動上料控制電路114

5.4可編程序控制器115

5.4.1PLC的基本結構115

5.4.2PLC的基本工作過程116

5.4.3PLC的主要性能指標116

5.4.4PLC的編程語言117

5.4.5PLC的指令系統120

5.4.6PLC應用舉例122

本章小結124

習題125

第6章工業企業供電與安全用電126

6.1電力系統126

6.1.1電力系統的組成126

6.1.2電力系統的基本參量128

6.1.3電力系統的電壓128

6.2工業企業供配電129

6.2.1工業企業供配電系統的組成129

6.2.2低壓配電線路130

6.3安全用電131

6.3.1電流對人體的傷害131

6.3.2觸電的形式132

6.3.3接地和接零134

6.3.4低壓配電系統的接地形式136

本章小結138

下篇電 子 技 術

第7章半導體器件基礎140

7.1半導體的基礎知識140

7.1.1半導體的導電特性140

7.1.2PN結141

7.2半導體二極管143

7.2.1基本結構143

7.2.2伏安特性144

7.2.3主要參數144

7.2.4應用舉例145

7.3穩壓管146

7.3.1伏安特性146

7.3.2主要參數147

7.4晶體管148

7.4.1基本結構148

7.4.2工作原理148

7.4.3特性曲線150

7.4.4主要參數151

7.5場效應晶體管152

7.5.1結構與工作原理152

7.5.2特性曲線154

7.5.3主要參數155

7.5.4場效應晶體管與晶體管的比較及

使用的注意事項156

7.6半導體光電器件157

7.6.1發光二極管157

7.6.2光敏二極管157

7.6.3光敏晶體管158

本章小結158

習題159

第8章放大電路基礎161

8.1放大電路概述161

8.1.1放大的概念161

8.1.2放大電路的主要性能指標161

8.2單管共發射極放大電路162

8.2.1電路組成163

8.2.2工作分析163

8.2.3放大電路靜態工作點的穩定167

8.3射極輸出器169

8.3.1電路組成169

8.3.2工作分析170

8.4多級放大電路171

8.4.1耦合方式172

8.4.2工作分析174

8.5差動放大電路174

8.5.1電路組成175

8.5.2工作分析175

8.5.3典型的差動放大電路176

8.5.4恆流源差動放大電路176

8.6功率放大電路177

8.6.1功率放大電路的特點和工作

狀態177

8.6.2乙類互補對稱功率放大電路178

8.6.3甲乙類互補對稱功率放大

電路179

本章小結179

習題180

第9章集成運算放大器181

9.1集成運算放大器簡介181

9.1.1基本組成181

9.1.2主要參數182

9.1.3電壓傳輸特性183

9.1.4理想運算放大器183

9.2放大電路中的反饋184

9.2.1反饋的基本概念184

9.2.2正反饋與負反饋的判斷185

9.2.3負反饋的類型185

9.2.4負反饋對放大電路性能的

影響188

9.3集成運算放大器在信號運算方面

的應用190

9.3.1比例運算電路190

9.3.2加法運算電路192

9.3.3減法運算電路192

9.3.4積分運算電路193

9.3.5微分運算電路194

9.4集成運算放大器在信號處理方面

的應用195

9.4.1電壓比較器195

9.4.2有源濾波器197

9.4.3儀用放大器199

*9.5集成運算放大器在波形產生方面

的應用200

9.5.1RC正弦波振盪電路201

9.5.2矩形波發生器202

9.5.3三角波發生器203

*9.6集成運算放大器在使用時的注意

事項204

9.6.1合理選用集成運算放大器

型號204

9.6.2消振和調零204

9.6.3保護204

本章小結205

習題205

第10章直流穩壓電源211

10.1整流電路211

10.1.1單相半波整流電路211

10.1.2單相橋式整流電路213

10.2濾波電路215

10.2.1電容濾波電路215

10.2.2電感電容濾波電路217

10.2.3π形濾波電路218

10.3穩壓電路218

10.3.1穩壓管穩壓電路218

10.3.2串聯型穩壓電路220

10.3.3集成穩壓電路221

*10.3.4開關型穩壓電源223

*10.4晶閘管和可控整流電路225

10.4.1晶閘管225

10.4.2可控整流電路228

本章小結230

習題230

第11章門電路與組合邏輯電路233

11.1數字電路概述233

11.1.1數制233

11.1.2數字信號236

11.1.3數字電路236

11.2分立元器件門電路237

11.2.1二極管與門電路237

11.2.2二極管或門電路238

11.2.3晶體管非門電路239

11.3集成門電路240

11.3.1TTL與非門電路240

11.3.2CMOS或非門電路243

11.3.3其他邏輯功能的門電路244

11.4邏輯代數246

11.4.1邏輯代數的運算規則和常用

公式247

11.4.2邏輯函數的表示方法248

11.4.3邏輯函數的化簡252

11.5組合邏輯電路的分析與

設計255

11.5.1組合邏輯電路的分析255

11.5.2組合邏輯電路的設計256

11.6常用的組合邏輯電路257

11.6.1加法器257

11.6.2編碼器259

11.6.3譯碼器和數字顯示器261

*11.7半導體存儲器及可編程邏輯

器件266

11.7.1半導體存儲器266

11.7.2可編程邏輯器件270

*11.8應用舉例274

11.8.1電子密碼鎖電路274

11.8.2交通信號燈故障檢測電路275

11.8.3故障報警電路276

本章小結277

習題277

第12章觸發器與時序邏輯電路280

12.1觸發器280

12.1.1RS觸發器280

12.1.2JK觸發器283

12.1.3D觸發器285

12.1.4T觸發器和T′觸發器287

12.2寄存器287

12.2.1數碼寄存器288

12.2.2移位寄存器288

12.3計數器290

12.3.1二進制加法計數器291

12.3.2十進制加法計數器296

12.3.3任意進制計數器297

12.4555定時器及其應用299

12.4.1555定時器299

12.4.2555定時器的典型應用300

*12.5應用舉例303

12.5.1衝牀保安電路303

12.5.2四人搶答器303

12.5.3數字顯示電子鐘304

本章小結304

習題305

第13章數-模與模-數轉換308

13.1概述308

13.2數－模轉換器309

13.2.1倒T形電阻網絡數-模

轉換器309

13.2.2數-模轉換器的主要技術

指標311

13.3模－數轉換器311

13.3.1模－數轉換的一般步驟和

採樣定理311

13.3.2逐次漸近型模-數轉換器313

13.3.3模-數轉換器的主要技術

指標316

本章小結316

習題316

第14章Multisim10.1簡介317

14.1基本界面317

14.2元器件庫319

14.3虛擬儀器儀表320

14.4仿真分析方法323

14.5基本操作方法324

14.6仿真實驗範例328

本章小結330

附錄331

附錄A部分Y系列（IP44封閉式）

三相異步電動機技術

數據331

附錄B國產半導體分立器件型號

命名法332

附錄C部分半導體器件的型號和

參數333

附錄D國產模擬集成電路的命名

方法335

附錄E部分模擬集成電路的主要

參數336

附錄F格雷碼對照表336

部分習題答案337

參考文獻341

^[3]