数字逻辑电路测试与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

基本信息

书名：数字逻辑电路测试与设计

定价：27.00元

作者：李玲

出版社：机械工业出版社

出版日期：2009-07-01

ISBN：9787111270249

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.599kg

编辑推荐

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理念的行进性：充分体现任务、实践导向的课程思想；项目的代表性：5个项目覆盖组合逻辑电路、时序逻辑电路、可编程逻辑器件（CPLD）应用、AD/DA基本原理及应用等知识；任务的操作性：40个任务由浅入深讲解小规模、中规模及大规模器件构成的数字集成电路的分析与设计方法；体例的科学性：用“读一读”、“做一做”和“想一想”把理论、实践和提高融于一体。

内容提要

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本书根据教育部关于高职高专人才培养目标的要求，以工作任务的方式将相关知识点融人在完成工作任务所的工作项目中，使学生掌握必要的基本理论知识，并使学生的实践能力、职业技能、分析问题和解决问题的能力不断提高。
　　本书共有5个项目：加法计算器的设计与测试，阐述了逻辑代数的基本知识及组合逻辑电路分析与设计的基本方法；抢答器的设计与制作，介绍了常用中规模集成电路的逻辑功能和使用方法；计数器的设计与测试，介绍了触发器的基本知识、简单时序电路的分析和设计方法、集成计数器的基本知识；数字钟的设计与制作，介绍了CPLD基本知识及如何用CPLD器件设计简单数字电路的基本方法；简易数字电压表的设计与制作，融入了A／D、D／A转换器件的基本知识介绍。
　　本书适合于高职高专电子技术、电子与信息技术、通信技术、自动控制和机电等专。业学生使用，也可供从事电子、信息技术的有关人员参考。

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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《电路分析基础：从原理到应用》 内容简介 《电路分析基础：从原理到应用》是一部深入浅出的电路理论专著，旨在为读者构建扎实而全面的电路分析知识体系。本书不涉及数字逻辑电路的特定测试与设计内容，而是将重点聚焦于电路分析最根本、最核心的原理，并引申至广泛的工程实践应用。全书结构严谨，逻辑清晰，语言生动，力求让不同背景的读者都能轻松理解并掌握电路分析的精髓。 第一章 绪论：电路世界的基石 本章将从最基本的概念出发，为读者铺设通往电路分析殿堂的阶梯。我们将首先定义“电路”这一核心概念，解释电路的组成要素，如电源、负载、连接导线等，并阐述它们在电路中所扮演的角色。在此基础上，我们将引入电荷、电流、电压、电阻、电容、电感等基本物理量，逐一解析它们的定义、单位及其内在联系。本书将以直观的方式解释这些基本量的物理意义，例如，电流是电荷的定向移动，电压是单位电荷在电场中移动时获得的能量，电阻是材料对电流阻碍作用的度量。 紧接着，我们将探讨电路分析的几个基本定律：欧姆定律和基尔霍夫定律。欧姆定律是电路分析中最基本、最核心的规律之一，我们将详细阐述其内容、适用范围以及在不同电路元件中的具体体现。基尔霍夫定律，包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），是分析复杂电路不可或缺的工具。我们将通过丰富的图示和实例，清晰地解释这两个定律的物理依据，并演示如何利用它们来建立电路的方程组。例如，KCL可以形象地理解为“节点处流入的电流之和等于流出的电流之和”，而KVL则可以类比为“沿着闭合回路一周，电势的变化量之和为零”。 此外，本章还将简要介绍电路分析的目标和基本方法。我们将说明，电路分析的根本目的在于预测电路在给定激励下的响应，例如，求解电路中的电压和电流。我们将初步介绍几种常用的分析方法，为后续章节的深入学习打下基础。 第二章 直流电路分析：稳态与瞬态 在掌握了基本的电路概念和定律之后，本章将深入探讨直流电路的分析。直流电路是指电流方向和大小保持不变的电路，它是电路分析的入门和基础。 首先，我们将详细介绍电路的线性与非线性特性。线性电路的特点是其电压和电流之间的关系满足线性叠加原理，分析起来相对简单。非线性电路则更为复杂，但却在许多实际应用中扮演着重要角色。本书将着重讲解线性直流电路的分析方法，并为理解非线性电路打下理论基础。 接着，我们将系统讲解一系列重要的直流电路分析技术。其中包括： 节点电压法： 这种方法通过选择节点作为参考点，并列出各非参考节点的KCL方程来求解电路中的电压。我们将详细阐述如何正确选取参考节点，并一步步演示求解过程，帮助读者熟练掌握。 网孔电流法： 与节点电压法相对应，网孔电流法通过选取网孔（或回路）来定义虚拟的网孔电流，并列出各网孔的KVL方程来求解。我们将分析网孔电流法的适用条件和求解步骤，并与节点电压法进行比较，帮助读者理解其优劣。 电源变换： 我们将介绍电压源与电流源之间的等效变换关系，这对于简化电路结构，方便分析至关重要。例如，一个串联有电阻的电压源可以等效为一个并联有相同电阻的电流源，反之亦然。 戴维宁定理与诺顿定理： 这两个定理是化简复杂线性电阻电路的强大工具。戴维宁定理可以将任意一个线性二端网络的复杂电路等效为一个简单的电压源与一个串联电阻的组合；诺顿定理则可以将该网络等效为一个简单的电流源与一个并联电阻的组合。我们将详细推导这两个定理的原理，并提供大量实例，演示如何应用它们来大幅简化电路分析。 叠加定理： 对于线性电路，叠加定理允许我们将电路分解为多个子电路，每个子电路只包含一个独立电源，然后将各子电路的响应叠加起来，得到总的响应。我们将解释该定理的适用条件和具体应用方法。 除了稳态分析，本章还将引入直流电路的瞬态分析。虽然直流电路的稳态非常直观，但当电路中引入开关或者发生突变时，电路中的电压和电流会经历一个过渡过程，即瞬态过程。我们将重点分析RLC电路的零输入响应和零状态响应。 RL电路的瞬态分析： 我们将研究RL电路在接入直流电源或断开电源后的电流变化规律，引入时间常数$ au = L/R$的概念，解释其物理意义以及如何利用它来预测电流的上升和下降过程。 RC电路的瞬态分析： 类似地，我们将分析RC电路中电容器的充电和放电过程，引入时间常数$ au = RC$，并揭示其在描述电容器电压变化中的作用。 RLC电路的瞬态分析： 这一部分将更具挑战性，我们将分析RLC电路的二阶微分方程，探讨其阻尼特性，区分过阻尼、临界阻尼和欠阻尼等不同情况，并分析不同阻尼状态下电路的响应特点。 第三章 正弦稳态交流电路分析： phasor 的魔法 本章将把分析的焦点转移到交流电路，尤其是正弦稳态交流电路。交流电路在现代电力系统中扮演着至关重要的角色，而正弦稳态是分析交流电路中最常见且重要的一种工作状态。 我们将首先引入交流电的基本概念，包括周期、频率、幅值、相位以及初相位。我们将解释它们如何描述一个正弦信号的特性。 核心内容将是Phasor（相量）的概念。相量是一种数学工具，它将时域中的正弦函数转化为复数域中的一个固定值（一个复数），从而极大地简化了交流电路的分析。我们将详细解释如何将正弦函数转换为相量，以及如何进行相量运算（加、减、乘、除）。 在此基础上，我们将重新审视电路元件在交流电路中的特性： 电阻（R）在交流电路中： 电阻的阻抗仍然是R，与频率无关。 电感（L）在交流电路中： 电感的感抗为 $X_L = omega L = 2pi f L$，它与频率成正比。我们将解释感抗是如何阻碍电流变化的。 电容（C）在交流电路中： 电容的容抗为 $X_C = 1/(omega C) = 1/(2pi f C)$，它与频率成反比。我们将解释容抗是如何阻碍电压变化的。 我们还将引入阻抗（Impedance, Z）和导纳（Admittance, Y）的概念。阻抗是电路对交流电流的整体阻碍作用，它是一个复数，包含了电阻和电抗（感抗和容抗）两部分。导纳则是阻抗的倒数，表示电路对交流电流的允许程度。我们将详细讲解如何计算串联和并联阻抗的等效阻抗。 掌握了相量和阻抗之后，我们将把直流电路中的分析方法迁移到交流电路中： 相量节点电压法与相量网孔电流法： 我们将展示如何利用相量来求解交流电路中的电压和电流。 交流电路中的戴维宁定理与诺顿定理： 这些定理在交流电路中同样适用，只是需要使用相量和复数阻抗。 交流电路中的功率分析： 功率是交流电路分析中一个非常重要的概念。我们将区分瞬时功率、平均功率（有功功率）、无功功率和视在功率，并介绍功率因数的概念及其重要性。我们将利用相量来计算这些功率。 谐振电路： 当电路中同时存在电感和电容时，可能会出现谐振现象。我们将分析RLC串联谐振和并联谐振的条件、特点，并解释谐振在一些实际应用中的重要作用，例如选频电路。 第四章 动态电路的稳态分析：傅里叶级数与拉普拉斯变换 在前面的章节中，我们主要讨论了直流电路的稳态和瞬态，以及正弦稳态交流电路。本章将进一步扩展分析的范围，探讨更一般形式的动态电路分析。 首先，我们将引入傅里叶级数。傅里叶级数可以将周期性的非正弦信号分解为一系列正弦信号（基波和各次谐波）的叠加。我们将学习如何利用傅里叶级数来分析由非正弦周期信号激励的电路。这意味着，我们可以将一个复杂周期信号的电路分析问题，转化为一系列简单正弦稳态分析问题的叠加。我们将讲解傅里叶级数的系数求解方法，以及如何将分解得到的各次谐波的响应叠加起来。 接着，我们将介绍拉普拉斯变换。拉普拉斯变换是一种强大的数学工具，可以将时域中的微分方程转化为复频域（s域）中的代数方程。这一转化极大地简化了动态电路的分析。我们将详细讲解拉普拉斯变换的定义、性质，以及如何进行反拉普拉斯变换，将s域的解转换回时域。 通过拉普拉斯变换，我们可以： 统一分析直流和交流电路： 拉普拉斯变换能够将直流信号和正弦信号都包含在内，从而实现对不同类型信号激励下的电路进行统一分析。 简化瞬态分析： 拉普拉斯变换可以将复杂的微分方程转化为代数方程，使求解更加方便。 引入系统函数（传递函数）的概念： 传递函数是描述线性时不变系统输入输出关系的复频域函数，它揭示了系统的动态特性，是系统分析和设计的重要工具。 本章将通过大量实例，演示如何运用傅里叶级数和拉普拉斯变换来分析各种类型的动态电路，包括含有各种激励源和复杂元件组合的电路。 第五章 三相电路分析：电力系统的基石 绝大多数的工业用电和大量的家庭用电都采用三相供电系统。本章将深入研究三相电路的原理和分析方法。 我们将首先介绍三相电源的产生方式，包括星形连接和三角形连接。我们将详细阐述三相电动势的相位关系（120度相移），并解释它们的时域和相量表示。 接着，我们将分析三相负载的连接方式，包括星形负载和三角形负载。我们将详细推导在不同连接方式下，三相电源与三相负载连接时，线电压、相电压、线电流和相电流之间的关系。 星形连接（Y）： 我们将讲解线电压是相电压的$sqrt{3}$倍，且线电流等于相电流。 三角形连接（$Delta$）： 我们将讲解线电压等于相电压，而线电流是相电流的$sqrt{3}$倍。 本章的重点还将放在功率的计算上。我们将推导三相电路的总有功功率、总无功功率和总视在功率的计算公式，并介绍功率因数在三相电路中的重要性。 此外，我们将讨论三相不平衡电路的分析。虽然在理想情况下，三相电路应该是平衡的，但在实际应用中，由于负载的不对称等原因，可能会出现不平衡的情况。我们将介绍分析三相不平衡电路的基本方法。 第六章 非线性电路基础：超越线性藩篱 本章将初步探讨非线性电路的概念和分析方法。虽然本书的前面章节主要关注线性电路，但非线性电路在电子技术中无处不在，例如半导体器件（二极管、三极管）的工作就属于非线性范畴。 我们将首先定义非线性电路，并解释与线性电路的主要区别，即电压-电流关系不满足线性叠加原理。 我们将以最简单的非线性元件——二极管——为例，深入分析其伏安特性曲线，解释正向导通、反向截止以及击穿等现象。我们将介绍二极管的几种基本模型，如理想二极管模型、恒压源模型和指数模型，并演示如何利用这些模型来简化非线性电路的分析。 本书将不会深入到复杂的非线性电路分析技术，但会为读者打开一扇窗，让他们了解非线性电路的特性，并为未来更深入的学习打下基础。例如，我们将简要介绍二极管在整流电路中的应用，说明如何利用二极管将交流电转换为脉动的直流电。 结论 《电路分析基础：从原理到应用》力求提供一套系统、完整且易于理解的电路分析方法论。本书旨在培养读者分析电路的逻辑思维能力，掌握解决各种电路问题的基本工具和技巧。通过对直流电路、交流稳态电路、动态电路以及三相电路的深入剖析，读者将能够理解电路的基本工作原理，并能够将所学知识应用于各种工程实际问题中。本书不涉及特定领域的数字逻辑电路，而是致力于构建读者在电路分析领域最坚实的理论基础，为他们未来在更专业方向的学习和研究奠定不可动摇的根基。