电子电路 北京交通大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：电子电路

定价：29.00元

作者：谭庆吉

出版社：北京交通大学出版社

出版日期：2017-04-01

ISBN：9787512131736

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本教材采用项目化任务驱动的方式编写，共分为7个项目，分别为晶体二极管、三极管的认识与检 测，放大电路的设计与制作，信号产生电路的设计与制作，直流稳压电源的设计，数字电路与逻辑代 数，组合逻辑电路的设计，触发器及时序逻辑电路。 本教材可作为应用型本科院校、高等职业院校电子、电气、自动化等专业的教学用书及参考书，同 时可供相关工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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电子电路：理论、实践与应用 引言 电子电路，作为现代科技的基石，无处不在地影响着我们的生活。从智能手机、电脑到医疗设备、工业自动化，再到航空航天和能源领域，无一不依赖于精妙设计的电子电路。理解电子电路的基本原理，掌握其分析和设计方法，不仅是电气工程、电子信息工程等相关专业学生学习的必修课，也是工程师、技术人员以及对电子技术感兴趣的爱好者必备的知识体系。本书旨在系统地阐述电子电路的核心概念，深入剖析电路的分析工具和设计技巧，并通过丰富的实例展示其在实际应用中的强大力量，从而帮助读者建立坚实的电子电路理论基础，并具备解决实际问题的能力。 第一章：电路基础概念与元件 本章将从最基本的核心概念出发，为后续的学习打下坚实基础。我们将首先定义“电路”这一基本术语，并介绍电路的基本组成部分，包括电源、负载和连接导线。接着，我们将深入探讨电路的几个关键物理量： 电压（Voltage）： 定义为单位电荷从一点移动到另一点时所做的功，是驱动电荷流动的“动力”。我们将详细介绍电压的单位伏特（V），以及不同类型的电压，如直流电压（DC）和交流电压（AC）。 电流（Current）： 定义为单位时间内通过导体横截面的电荷量，是电荷的流动。我们将介绍电流的单位安培（A），并区分直流电流（DC）和交流电流（AC）的特性。 电阻（Resistance）： 描述材料对电流阻碍作用的性质。我们将深入理解欧姆定律（Ohm's Law），即电压、电流和电阻之间的关系：$V = IR$。电阻的单位是欧姆（Ω）。 功率（Power）： 定义为单位时间内电能的转换速率。我们将介绍功率的单位瓦特（W），以及计算功率的公式：$P = VI = I^2R = V^2/R$。 在此基础上，本章将重点介绍电路中最基本、最常见的电子元件： 电阻器（Resistor）： 详细阐述电阻器的种类（固定电阻、可变电阻）、标称值、误差、功率额定值以及在电路中的作用。我们将讲解如何识别电阻器上的色环标记，以确定其阻值。 电容器（Capacitor）： 解释电容器的基本结构（两个导体板之间夹有绝缘介质）以及储存电荷的能力。我们将介绍电容量的单位法拉（F），并分析不同类型电容器（如陶瓷电容、电解电容、钽电容）的特性和应用。 电感器（Inductor）： 阐述电感器通过线圈产生磁场储存能量的原理。我们将介绍电感量的单位亨利（H），并讨论电感器的种类（如空心电感、铁芯电感）以及其在滤波、振荡等电路中的应用。 电源（Source）： 介绍理想电压源和理想电流源的概念，以及实际电源的特性。我们将讨论直流电源（如电池、稳压电源）和交流电源（如发电机、市电）。 第二章：电路分析基本定律与方法 本章将聚焦于如何分析和理解复杂电路的行为。我们将引入几条基本定律，为电路分析提供强大的工具： 基尔霍夫电压定律（Kirchhoff's Voltage Law, KVL）： 表述为在任何闭合回路中，所有电压的代数和为零。这个定律是分析电路电压分布的根本。 基尔霍夫电流定律（Kirchhoff's Current Law, KCL）： 表述为在任何节点处，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。这个定律是分析电路电流分配的根本。 基于以上定律，本章将详细介绍几种常用的电路分析方法： 欧姆定律（Ohm's Law）： 作为基础，我们将再次强调欧姆定律在简单串联和并联电路中的应用。 串联与并联电路分析： 详细讲解电阻、电容、电感在串联和并联电路中的等效计算，以及如何根据串并联组合分析电路的总阻抗、电流和电压分布。 节点电压法（Nodal Analysis）： 一种系统性的方法，通过选择节点作为参考点，并应用KCL来求解电路中各节点的电压。 网孔电流法（Mesh Analysis）： 另一种系统性的方法，通过定义独立的网孔电流，并应用KVL来求解电路中各支路的电流。 戴维南定理（Thevenin's Theorem）与诺顿定理（Norton's Theorem）： 这两个强大的定理允许我们将一个复杂的线性电路简化为一个等效的电压源与串联电阻（戴维南等效电路）或一个等效的电流源与并联电阻（诺顿等效电路）。这将极大地简化对特定元件或子电路的分析。 叠加定理（Superposition Theorem）： 对于含有多个独立电源的线性电路，叠加定理允许我们通过分别考虑每个独立电源的作用，并将它们各自产生的响应叠加起来，从而得到总的响应。 第三章：直流电路分析 本章将专注于对直流（DC）电路进行深入分析。我们将在此基础上，进一步强化前面章节介绍的分析方法，并结合直流电路的特有属性： 线性电阻电路分析： 重点练习利用欧姆定律、KVL、KCL、节点电压法、网孔电流法、戴维南定理和诺顿定理来分析包含电阻和直流电源的电路。 功率计算与最大功率传输： 详细探讨直流电路中各元件的功率消耗，以及如何通过阻抗匹配实现负载上的最大功率传输。 含有受控源的电路分析： 引入电压控制电压源（VCVS）、电流控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电流源（CCCS）等受控源，并讲解如何将其纳入节点电压法和网孔电流法的分析框架。 电容器和电感器的直流暂态分析： 分析电容器在直流电路接通和断开时的充电和放电过程，以及电感器在直流电路中电流变化时的响应。我们将引入时间常数（τ）的概念，并解释其在暂态过程中的重要性。 第四章：交流电路分析 本章将把分析的焦点转向交流（AC）电路。交流电路由于其周期性变化特性，需要引入新的分析工具和概念： 相量（Phasor）表示法： 介绍如何将正弦稳态的交流电压和电流用复数（相量）来表示，这极大地简化了交流电路的数学运算，将微分方程转化为代数方程。 阻抗（Impedance）与导纳（Admittance）： 定义交流电路中电阻、电容、电感对电流的阻碍作用，以及它们随频率变化的特性。我们将介绍电容的容抗（Capacitive Reactance）和电感的感抗（Inductive Reactance），以及复数阻抗的概念。 交流电路的基尔霍夫定律： 验证KVL和KCL在交流电路中的适用性，并说明如何在相量域中应用它们。 交流电路的串联与并联分析： 讲解在相量域中如何计算交流电路的等效阻抗，并进行串联和并联电路的分析。 交流电路的功率： 区分视在功率（Apparent Power）、有功功率（Active Power）和无功功率（Reactive Power）。我们将介绍功率因数（Power Factor）的概念及其重要性，并探讨如何提高功率因数。 RLC串联和并联谐振电路： 深入分析RLC电路在特定频率下出现的谐振现象。我们将计算谐振频率、品质因数（Quality Factor, Q）和带宽（Bandwidth），并解释谐振电路在选频和滤波中的作用。 第五章：半导体器件基础 本章将介绍构成现代电子设备核心的半导体器件。我们将从其基本物理原理出发，逐步深入理解其工作特性： 半导体材料： 介绍本征半导体（如硅、锗）的导电特性，以及杂质半导体（P型和N型）的形成及其载流子特性。 PN结（PN Junction）： 详细阐述PN结的形成、势垒、内建电场以及在外加电压作用下的导通和截止特性。 二极管（Diode）： 介绍二极管的结构、伏安特性曲线，以及不同类型的二极管（如整流二极管、稳压二极管、发光二极管LED）。我们将分析二极管在整流、限幅等电路中的应用。 双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor, BJT）： 介绍BJT的NPN和PNP结构，工作原理，以及放大区、饱和区和截止区。我们将讲解BJT的两种基本接法（共发射极、共集电极、共基极）的交流等效电路和直流偏置。 场效应晶体管（Field-Effect Transistor, FET）： 介绍JFET（结型场效应晶体管）和MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的结构、工作原理和伏安特性。我们将对比BJT和FET的特点，并讲解FET在开关和放大电路中的应用。 第六章：放大电路分析 本章将深入探讨放大电路的设计与分析，它是许多电子系统实现信号增强的关键。 放大器的基本概念： 定义放大器的作用，以及放大器的主要参数，如电压增益、电流增益、功率增益、输入电阻、输出电阻和带宽。 单级放大电路： 详细分析共发射极放大电路（Common Emitter Amplifier）的工作原理，包括直流偏置的确定、交流信号的放大以及负载效应。 多级放大电路： 讲解如何将多个放大级联接起来以获得更高的增益，并介绍不同类型的耦合方式（如RC耦合、直接耦合、变压器耦合）。 反馈放大器： 介绍负反馈（Negative Feedback）的概念及其对放大器性能的改善作用，包括提高稳定性、展宽带宽、降低失真以及改变输入输出电阻。 运算放大器（Operational Amplifier, Op-Amp）： 介绍理想运算放大器的特性，以及其在各种应用电路中的强大功能，如反相比例器、同相比例器、加法器、减法器、积分器、微分器等。 第七章：信号发生电路与滤波器 本章将介绍能够产生各种波形信号的电路，以及对特定频率信号进行选择或抑制的滤波器。 振荡器（Oscillator）： 介绍振荡器的工作原理，即利用正反馈在电路中产生持续的周期性信号。我们将分析不同类型的振荡器，如RC振荡器、LC振荡器（如哈特利振荡器、科尔皮兹振荡器）、晶体振荡器等，并讲解其应用。 多谐振荡器（Multivibrator）： 介绍非正弦波信号发生电路，如多谐振荡器（通常产生方波或脉冲信号），以及单稳态触发器和双稳态触发器。 滤波器（Filter）： 定义滤波器在不同频率下的响应特性，并介绍几种基本滤波器类型： 低通滤波器（Low-Pass Filter）： 允许低频信号通过，阻止高频信号。 高通滤波器（High-Pass Filter）： 允许高频信号通过，阻止低频信号。 带通滤波器（Band-Pass Filter）： 只允许特定频带内的信号通过。 带阻滤波器（Band-Stop Filter）： 阻止特定频带内的信号通过。 我们将分析RC滤波器、RL滤波器以及有源滤波器（基于运算放大器）的设计与应用。 第八章：数字电路基础（可选，视课程深度而定） 如果课程涵盖数字电路，本章将介绍数字信号与模拟信号的区别，以及构成数字系统的基本逻辑单元。 数字信号与逻辑门： 介绍二进制数、逻辑状态（0和1），以及基本逻辑门（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR）的逻辑功能和真值表。 组合逻辑电路： 讲解如何利用逻辑门构建组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器等。 时序逻辑电路： 介绍触发器（Flip-Flop）的概念，以及由触发器构成的时序逻辑电路，如寄存器、计数器等。 第九章：集成电路（IC）应用概述 本章将简要介绍集成电路（Integrated Circuit, IC）的概念，它是现代电子设备的核心，将多个电子元件集成在一块很小的芯片上。 集成电路的分类： 介绍模拟集成电路和数字集成电路。 常见集成电路模块： 简要提及一些在实际应用中常见的集成电路，如运算放大器（如LM741）、定时器（如NE555）、逻辑门芯片、微处理器等，并展望其在各种电子设备中的应用。 结论 本书系统地介绍了电子电路的核心理论、分析方法和关键器件。通过对直流和交流电路的深入剖析，以及对半导体器件、放大电路、信号发生电路和滤波器等重要模块的讲解，读者将能够理解电子电路的设计和工作原理。掌握这些知识，将为进一步深入学习更复杂的电子系统、进行实际电路设计与调试打下坚实的基础。电子电路的世界广阔而充满魅力，本书希望能成为您探索这个世界的起点。