电路与电子技术基础

目　录

第一篇　电路基础

第1章　电路的基本概念和基本定律　2

1．1　电路和电路模型　2

1．2　电路的基本变量　4

1．2．1　电流及其参考方向　4

1．2．2　电压及其参考方向　5

1．2．3　电路中的功率和能量　6

1．3　电路的基本元件　7

1．3．1　电阻元件　7

1．3．2　电容元件　9

1．3．3　电感元件　11

1．4　电源　13

1．4．1　独立源　13

1．4．2　受控源　15

1．5　基尔霍夫定律　16

1．5．1　基尔霍夫电流定律　16

1．5．2　基尔霍夫电压定律　18

1．6　Multisim仿真应用　19

1．6．1　Multisim 11软件简介　19

1．6．2　Multisim 11实例　20

小结　21

习题　22

第2章　直流电路及基本分析法　25

2．1　直流电路的一般分析法　25

2．1．1　支路电流法　25

2．1．2　网孔电流法　26

2．1．3　节点电压法　28

2．2　线性电路的基本定理　30

2．2．1　叠加定理　30

2．2．2　戴维南定理　33

2．2．3　诺顿定理　35

2．3　最大功率传输定理　37

2．4　Multisim直流电路分析　40

小结　43

习题　44

第3章　一阶电路的时域分析　49

3．1　电路的过渡过程及换路定则　49

3．1．1　电路的过渡过程　49

3．1．2　电路的换路定则　50

3．1．3　初始值的确定　51

3．2　一阶电路的过渡过程　53

3．2．1　一阶电路的零输入响应　53

3．2．2　一阶电路的零状态响应　57

3．3　一阶电路的全响应　59

3．3．1　一阶电路的全响应　59

3．3．2　三要素法　61

3．4　一阶电路的阶跃响应　63

3．4．1　单位阶跃信号　63

3．4．2　阶跃响应　64

3．5　一阶电路的冲激响应　66

3．5．1　单位冲激信号的定义　66

3．5．2　冲激响应　67

3．6　卷积积分　69

3．6．1　信号的时域分解　69

3．6．2　零状态响应——卷积积分　70

3．7　Multisim动态电路分析　71

小结　72

习题　73

第4章　正弦稳态电路分析　77

4．1　正弦信号的基本概念　77

4．1．1　正弦量的三要素　77

4．1．2　有效值　78

4．1．3　同频率正弦量的相位差　79

4．2　正弦量的相量表示　81

4．2．1　复数　81

4．2．2　相量　83

4．3　正弦稳态电路的相量模型　84

4．3．1　基尔霍夫定律的相量形式　85

4．3．2　源二端元件伏安关系的相量形式　86

4．3．3　电路的相量模型　88

4．4　简单正弦交流电路的分析　90

4．4．1　二端网络的阻抗与导纳　90

4．4．2　阻抗与导纳的串、并联　91

4．5　正弦交流电路的功率　94

4．5．1　瞬时功率及平均功率　94

4．5．2　功功率、视在功率和功率因数　94

4．5．3　功率因数的提高　96

4．5．4　最大功率传输　98

4．6　Multisim正弦稳态分析　99

小结　101

习题　102

第二篇　模拟电子技术

第5章　半导体器件基础　106

5．1　半导体基础知识　106

5．1．1　半导体及其特性　106

5．1．2　本征半导体　107

5．1．3　杂质半导体　108

5．1．4　PN结　109

5．2　半导体二极管　111

5．2．1　二极管的结构及分类　111

5．2．2　二极管的伏安特性　113

5．2．3　二极管的主要参数　114

5．2．4　晶体二极管的检测　114

5．2．5　含二极管的电路分析　115

5．3　晶体三极管　122

5．3．1　晶体三极管的结构及分类　122

5．3．2　晶体三极管的电流放大原理　123

5．3．3　晶体三极管的共射特性曲线　125

5．3．4　晶体三极管的主要参数　126

5．3．5　晶体三极管的引脚及管型的判定　127

5．3．6　含三极管电路分析　128

5．4　场效应管　129

5．4．1　结型场效应管　130

5．4．2　绝缘栅型场效应管　133

5．4．3　场效应管的主要参数　135

5．4．4　场效应管和晶体三极管的比较　136

5．5　Multisim二极管应用电路分析　136

小结　138

习题　139

第6章　放大电路基础　141

6．1　放大的概念　141

6．2　基本共射放大电路的分析　144

6．2．1　放大电路的基本组成　144

6．2．2　静态分析　145

6．2．3　动态分析　146

6．3　放大电路静态工作点的稳定　152

6．3．1　静态工作点稳定的必要性　152

6．3．2　静态工作点稳定电路　153

6．4　放大电路的三种组态及比较　154

6．4．1　基本共集电极放大电路　154

6．4．2　基本共基极放大电路　157

6．4．3　三种组态比较　158

6．5　多级放大电路　159

6．5．1　多级放大电路的耦合方式　159

6．5．2　多级放大电路性能指标分析　161

6．5．3　两级阻容多级放大电路分析　162

6．6　Multisim共射放大电路分析　163

小结　165

习题　165

第7章　集成运算放大器及其应用　169

7．1　集成运放的概述　169

7．1．1　集成运放的特点及分类　169

7．1．2　集成运放的基本组成　170

7．1．3　集成运放的主要技术指标　171

7．2　负反馈放大电路　172

7．2．1　反馈概念的建立　172

7．2．2　反馈的分类及判断　173

7．2．3　负反馈的四种类型　175

7．2．4　负反馈对放大电路性能的影响　177

7．3　具有负反馈的集成运放应用电路　180

7．3．1　理想运放分析基础　180

7．3．2　比例运算电路　181

7．3．3　加法运算电路　182

7．3．4　减法运算电路　183

7．3．5　积分与微分运算电路　185

7．4　滤波的概念及有源滤波电路　186

7．4．1　滤波的概念　186

7．4．2　一阶有源低通滤波电路　188

7．4．3　一阶有源高通滤波电路　189

7．4．4　带通和带阻滤波电路　190

7．5　电压比较器　190

7．5．1　单限比较电路　191

7．5．2　滞回比较电路　192

7．5．3　双限比较电路　194

7．6　Multisim集成运算放大器应用分析　195

小结　198

习题　198

第三篇　数字电子技术

第8章　数字逻辑基础　204

8．1　数制与编码　204

8．1．1　数制　204

8．1．2　编码　207

8．2　逻辑代数及其运算　211

8．2．1　基本逻辑运算　211

8．2．2　复合逻辑　214

8．2．3　正逻辑和负逻辑　216

8．3　逻辑代数的基本公式和规则　216

8．3．1　逻辑代数的基本公式　216

8．3．2　逻辑代数的三个重要运算规则　218

8．4　逻辑函数的化简　219

8．4．1　逻辑函数的代数化简法　219

8．4．2　卡诺图化简法　221

8．5　集成逻辑门电路　226

8．5．1　数字集成逻辑门电路的分类　226

8．5．2　OC门　227

8．5．3　三态门　227

8．5．4　常用的集成TTL门电路　228

8．6　Multisim门电路分析　229

8．6．1　与非门逻辑功能测试　229

8．6．2　逻辑转换仪的使用　230

小结　231

习题　231

第9章　组合逻辑电路　233

9．1　组合逻辑电路概述　233

9．1．1　组合逻辑电路的特点　233

9．1．2　组合逻辑电路的分析　233

9．1．3　组合逻辑电路的设计　235

9．2　常用组合逻辑电路部件　236

9．2．1　编码器　236

9．2．2　译码器　239

9．2．3　加法器　243

9．2．4　数值比较器　245

9．2．5　数据选择器　246

9．2．6　数据分配器　249

9．3　组合逻辑电路的竞争与冒险　250

9．3．1　竞争与冒险的基本概念　250

9．3．2　消除冒险的基本方法　250

9．4　Multisim组合逻辑电路仿真分析　251

小结　251

习题　252

第10章　触发器和时序逻辑电路　254

10．1　触发器　254

10．1．1　基本RS触发器　254

10．1．2　其他类型触发器　256

10．2　时序逻辑电路　262

10．2．1　时序逻辑电路的概述　262

10．2．2　时序逻辑电路功能的描述方法　263

10．2．3　同步时序逻辑电路分析举例　263

10．3　常用中规模时序逻辑电路　267

10．3．1　计数器　267

10．3．2　寄存器　273

10．4　Multisim时序电路仿真分析　277

10．4．1　触发器逻辑功能测试　277

10．4．2　计数器逻辑功能测试　278

10．4．3　同步时序逻辑电路分析　279

10．4．4　移位寄存器功能测试　279

小结　281

习题　282

第11章　数/模和模/数转换　284

11．1　D/A转换器　284

11．1．1　D/A转换器的基本原理　284

11．1．2　D/A转换器的主要参数　286

11．1．3　集成D/A转换器　287

11．2　A/D转换器　291

11．2．1　A/D转换的基本结构和工作原理　291

11．2．2　A/D转换器的组成和工作原理　293

11．3　Multisim应用于转换器分析　296

小结　296

习题　296

参考文献　298

本书分为三篇。第一篇为电路分析，主要介绍电路的基本概念和基本定律，直流电路分析、动态电路时域分析、正弦稳态交流电路分析；第二篇为模拟电子技术，主要介绍半导体器件基础、放大电路基础、集成运算放大电路及其应用；第三篇为数字电子技术，主要介绍逻辑代数基础、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、数/模和模/数转换等。
　　本教材知识全面，深入浅出，简单易懂，在基础理论知识够用的前提下，注重了理论联系实际，培养学生的实践能力。
　　本书适合作为高等院校计算机、电子信息、物联网等专业的教科书，也可以作为自学考试和从事电子技术工程人员的自学用书。