电工电子技术

本书是根据普通高等院校非电类专业人才培养方案和教学计划目标，参照国家教育委员会电工学课程教学指导委员会制定的“电工技术与电子技术”教学基本要求组织编写的。本教材可作为普通高等院校非电专业的“电工技术与电子技术”课程教材。

本书立足普通本科教学改革要求：注重素质教育和应用型人才能力培养，课程内容删繁就简，突出主线、突出重点，做到既为后续课程服务，又能强化工程实践应用能力培养。本书在结构、内容编排等方面，吸取了作者多年在教学改革、课程建设等方面取得的经验，力求较全面体现普通本科高校非电类“电工技术与电子技术” 课程教育特点，满足当前教学需要。

本书分为电工技术和电子技术两部分，共11章，其中，电工技术部分包括第1章电路及其分析方法、第2章正弦交流电路、第3章三相交流电路、第4章磁路与变压器、第5章交流异步电动机；电子技术部分包括第6章半导体与半导体器件、第7章基本放大电路、第8章运算放大器、第9章直流稳压电源、第10章门电路与组合逻辑电路和第11章触发器与时序逻辑电路。每章配有适量习题，每节配有思考题，供学生复习和练习。

本书主要体现以下特点：

（1）教材内容以电工技术和电子技术两条主线进行编写，并保持“电工与电子技术”课程体系的完整性和基础性。对不同专业、不同要求和不同的课程学时，可灵活选择不同的章节组合以满足各学时的教学要求。

（2）精选内容，选材适当。理论知识上以“必须、够用”为度，本着少而精的原则，对电工技术和电子技术中的基本概念、基本理论、基本定律及基本分析计算方法等，力求概念准确、清晰，阐述简明扼要，淡化复杂的理论分析，重点突出方法的应用。全书内容层次分明，知识体系循序渐进，力求使学生对基本理论能系统、深入地理解，同时注重分析问题和解决问题能力的培养。

（3）删繁就简，推陈出新。删除了细节问题的定量分析，加强了器件外部特性的宏观分析。如删减了电子器件的内部结构、分立元件电路的定量分析计算，而重点讲解器件、电路和系统外部特征和应用，引入新技术、新工艺等先进内容。

（4）通过典型的应用实例，强化应用能力培养。如第7章中集成功放D2002和D2025的应用电路，又如第11章中数字钟应用电路的分析和由74LS175集成D触发器构成的四人抢答电路的应用分析等。

（5）注重实践能力培养。将理论知识与实践训练相结合，通过配套教材《电工电子技术实验指导书》和《电工与电子技术综合训练指导书》，强化了学生实践动手能力的培养。

（6）图符文字规范化、标准化。本书采用通用的图形符号、名词和术语体系，按国家标准和IEC有关标准有机地结合到相应各章节中，帮助学生在学习过程中了解电工技术和电子技术领域的标准及应用。让学生学会查阅这些标准，为继续学习与本专业有关的工程技术、从事与本专业有关的科学研究等打下一定的基础。书中标有星号（*）的章节为选讲内容，各非电专业可根据实际需要取舍。

本书由吴培刚老师负责全书的策划、组织、统稿和定稿，并编写第1章和第11章。参加本书编写的还有：朱光平和胡敏编写第2章，许弟建编写第3章，常继彬和田芳编写第4章，庄凯编写第5章，罗彦玲编写第6章，李翠英和朱建渠编写第7章，朱家富和孙先武编写第8章，胡刚和刘玉成编写第9章，聂玲编写第10章。

本书由苑尚尊老师主审，并提出许多指导性意见和建议，在此表示衷心感谢。

由于编者水平有限，不妥之处在所难免，恳请读者和同行老师提出批评和改进意见。

前言
第一部分 电工技术
第1章 电路及其分析方法 1
1.1 电路的基本概念 1
1.1.1 电路的组成与作用 1
1.1.2 实际电路与电路模型 2
1.1.3 电路中的主要物理量 3
1.1.4 理想电路元件 7
1.2 欧姆定律 10
1.3 电阻串联与并联 12
1.4 电路的工作状态 15
1.4.1 开路状态 15
1.4.2 短路状态 15
1.4.3 有载工作状态 16
1.4.4 电气设备的额定值 17
1.5 基尔霍夫定律 18
1.5.1 基尔霍夫电流定律 18
1.5.2 基尔霍夫电压定律KVL 19
1.5.3 支路电流法 21
1.6 电压源、电流源及其等效变换 24
1.6.1 恒压源与恒流源 24
1.6.2 电压源与电流源 25
1.6.3 电压源与电流源的等效变换 26
1.7 电路的分析方法 29
1.7.1 叠加原理 29
1.7.2 戴维南定理 31
1.8 电路中电位的计算 35
1.9* 电路的暂态过程 38
1.9.1 储能元件和换路定则 38
1.9.2 RC电路的暂态过程 40
1.9.3 RL电路的暂态过程 43
习题一 45
第2章 正弦交流电路 52
2.1 正弦交流电的基本概念 52
2.1.1 周期、频率和角频率 53
2.1.2 最大值与有效值 53
2.1.3 相位、初相位和相位差 54
2.2 正弦量的相量表示法 56
2.2.1 复数及其运算 56
2.2.2 正弦量的相量表示法 57
2.2.3 同频率正弦量的求和运算 59
2.3 单一参数的正弦交流电路 60
2.3.1 电阻元件的交流电路 61
2.3.2 电感元件的交流电路 62
2.3.3 电容元件的交流电路 65
2.4 RLC串联正弦交流电路 68
2.4.1 RLC串联电路中电压、电流关系 69
2.4.2 RLC串联电路的性质 70
2.4.3 RLC串联电路的功率关系 71
2.5 阻抗的串联与并联 76
2.5.1 阻抗的串联 76
2.5.2 阻抗的并联 77
2.6 功率因数的提高 80
2.6.1 提高功率因数的意义 81
2.6.2 提高功率因数的方法 81
2.6.3 补偿电容量的计算 82
习题二 84
第3章 三相交流电路 89
3.1 三相交流电源 89
3.1.1 三相电压 89
3.1.2 三相电源的星形连接 91
3.2 三相负载的星形连接 92
3.3 三相负载的三角形连接 96
3.4 三相交流电路的功率 98
3.5* 安全用电 100
3.5.1 安全用电的基本概念 100
3.5.2 安全用电的防范措施 102
习题三 103
第4章 磁路与变压器 107
4.1 磁路的基本概念 107
4.1.1 磁路中的基本物理量 108
4.1.2 铁磁性材料的磁性能 109
4.1.3 磁路的欧姆定律 111
4.2 交流铁芯线圈 113
4.2.1 直流铁芯线圈 113
4.2.2 交流铁芯线圈 113
4.3 变压器及其工作原理 116
4.3.1 铁芯与绕组 116
4.3.2 变压器空载运行 117
4.3.3 变压器带负载运行 118
4.3.4 阻抗变换 120
4.4 变压器的运行特性和额定值 122
4.4.1 变压器的外特性和电压调整率 122
4.4.2 变压器的额定值 123
4.4.3 变压器的损耗与效率 124
4.5 特殊变压器及应用 124
4.5.1 自耦变压器 124
4.5.2 仪用互感器 126
4.5.3 电焊变压器 128
4.5.4 变压器绕组的同极性端 129
习题四 130
第5章 交流异步电动机 132
5.1 三相异步电动机的构造和转动原理 132
5.1.1 三相异步电动机的结构 132
5.1.2 三相异步电动机的工作原理 135
5.1.3 电动机的转动原理 137
5.1.4 转差率 138
5.2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 139
5.2.1 三相异步电动机的电路分析 139
5.2.2 三相异步电动机的电磁转矩 141
5.2.3 三相异步电动机的机械特性 142
5.2.4 电动机的稳定运行 144
5.3 三相异步电动机的铭牌和技术数据 146
5.4 三相异步电动机的起动 149
5.4.1 三相异步电动机的起动性能 149
5.4.2 三相异步电动机的起动方法 149
5.5 三相异步电动机的调速 152
5.5.1 变频调速 153
5.5.2 变极调速 153
5.5.3 变转差率调速 153
5.6 三相异步电动机的制动 154
5.6.1 能耗制动 154
5.6.2 反接制动 154
5.7 单相异步电动机 155
5.8 三相异步电动机的选择 157
5.8.1 容量的选择 157
5.8.2 种类和型式的选择 158
5.8.3 电压和转速的选择 159
5.9* 直流电动机 159
5.9.1 直流电动机的构造 159
5.9.2 直流电动机工作原理 160
5.9.3 直流电动机的机械特性 161
5.9.4 并励电动机的起动与反转 163
5.9.5 并励（他励）电动机的调速 163
习题五 165
第二部分 电子技术
第6章 半导体与半导体器件 167
6.1 半导体的基本知识 167
6.1.1 半导体材料 167
6.1.2 N型半导体和P型半导体 168
6.1.3 PN结及其单向导电性 169
6.2 半导体二极管 172
6.2.1 基本结构 172
6.2.2 伏安特性 173
6.2.3 主要参数 174
6.2.4 二极管的应用 174
6.3 稳压管 176
6.3.1 伏安特性 176
6.3.2 主要参数 177
6.4 半导体三极管 178
6.4.1 基本结构 178
6.4.2 电流放大原理 179
6.4.3 特性曲线 181
6.4.4 主要参数 183
6.5 光电器件 185
6.5.1 LED发光二极管 185
6.5.2 光电二极管 187
6.5.3 光电晶体管 187
习题六 188
第7章 基本放大电路 192
7.1 共发射极放大电路 192
7.1.1 共射放大电路的组成 192
7.1.2 共射放大电路的静态分析 193
7.1.3 共射放大电路的动态分析 195
7.2 分压式偏置放大电路 203
7.2.1 温度对静态工作点的影响 203
7.2.2 静态分析 203
7.2.3 动态分析 205
7.3 射极输出器 206
7.3.1 静态分析 207
7.3.2 动态分析 207
7.3.3 射极输出器的特点及应用 209
7.4 阻容耦合多级放大电路 209
7.5 互补对称功率放大电路 212
7.5.1 对功率放大电路的基本要求 212
7.5.2 互补对称功率放大电路 213
7.5.3 集成功率放大电路 215
习题七 217
第8章 运算放大器 223
8.1 集成运算放大器简介 223
8.1.1 集成运算放大器的组成 223
8.1.2 图形符号及管脚 226
8.1.3 主要参数 227
8.1.4 集成运算放大器的电压传输特性 228
8.1.5 集成运算放大器的理想模型 229
8.1.6 理想运算放大器的分析依据 230
8.2 放大电路中的负反馈 231
8.2.1 反馈的基本概念 231
8.2.2 正反馈与负反馈的判断 232
8.2.3 负反馈的类型 233
8.2.4 负反馈对放大电路工作的影响 237
8.3 集成运算放大器在信号运算方面的应用 239
8.3.1 反相比例运算电路 239
8.3.2 同相比例运算电路 241
8.3.3 加法运算 243
8.3.4 减法运算 244
8.3.5 积分运算 245
8.3.6 微分运算 246
8.4 集成运算放大器在信号处理方面的应用 247
8.4.1 有源滤波器 247
8.4.2 电压比较器 250
8.5 集成运算放大器在波形产生方面的应用 252
8.5.1 RC 正弦波振荡电路 252
8.5.2 矩形波发生器 254
8.6 集成运算放大器在使用时的注意事项 255
8.6.1 合理选用集成运算放大器型号 255
8.6.2 消振调零 255
8.6.3 保护 255
习题八 256
第9章 直流稳压电源 261
9.1 单相整流电路 261
9.1.1 单相半波整流电路 262
9.1.2 单相桥式整流电路 263
9.2 滤波电路 267
9.2.1 电容滤波 267
9.2.2 电感滤波 269
9.2.3 复式滤波 269
9.3 直流稳压电路 270
9.3.1 稳压管稳压电路 271
9.3.2 串联型稳压电路 272
9.3.3 集成稳压器 273
习题九 276
第10章 门电路与组合逻辑电路 279
10.1 逻辑门电路 279
10.1.1 基本门电路 279
10.1.2 复合门电路 283
10.1.3 门电路的接口 288
10.2 组合逻辑电路 289
10.2.1 逻辑代数 289
10.2.2 组合逻辑电路的分析 291
10.2.3 组合逻辑电路的设计 292
10.3 加法器 294
10.3.1 半加器 294
10.3.2 全加器 295
10.4 编码器 297
10.4.1 编码 297
10.4.2 二－十进制编码器 298
10.4.3 优先编码器 299
10.5 译码器和数字显示 300
10.5.1 二进制译码器 301
10.5.2 二－十进制显示译码器 303
习题十 307
第11章 触发器与时序逻辑电路 310
11.1 触发器 310
11.1.1 RS触发器 310
11.1.2 主从JK触发器 314
11.1.3 D触发器 317
11.2 寄存器 319
11.2.1 数码寄存器 320
11.2.2 移位寄存器 320
11.3 计数器 323
11.3.1 二进制加法计数器 323
11.3.2 十进制计数器 325
11.3.3 集成计数器 328
11.4 555定时器 333
11.4.1 555定时器 333
11.4.2 单稳态触发器 334
11.4.3 多谐振荡器 336
11.5 应用举例 337
11.5.1 24小时数字钟 337
11.5.2 四人抢答电路 338
11.6 数－模和模－数转换 339
11.6.1 数－模转换器 340
11.6.2 模－数转换器 344
习题十一 348
参考文献 355
附录A 356
附录B 部分数字集成电路外引线排列图 363

1. 电工电子技术基础 [主编 刘 军 杨国龙 刘天成]
2. 电工电子技术实验指导书 [主编 李翠英 聂玲 魏 钢 罗]
3. 电工与电子技术（第二版） [主编 王梅 唐翠微]
4. 电工电子技术实训指导书 [主编 陈亮]
5. 电工普训 [主编 贺小艳 王璇]
6. 电工技术基础 （第二版） [主编 李中发 邹津海]
7. 《电工技术》开放式精品示范课堂设计 [罗瑞琼 宋学瑞 朱利香 刘子建]
8. 电工电子技术实验与实训（第二版） [主编 任万强]
9. 电工技术（第二版） [李中发 罗瑞琼]
10. 电工与电子技术 [主编 李燕]
11. 电工技术 [主编 刘子建 ]
12. 电工技术 [李中发 主 编]
13. 电工学电工技术（第七版•上册）同步辅导及习题全解 [主编 陈勇 孟祥曦]
14. 电工技术学习指导与习题解答 [李中发 主编]
15. 电工学电工技术（第六版）同步辅导及习题全解 [陈勇 孟祥曦]
16. 电工技术基础 [李中发 主编]
17. 电工技术 [范次猛 编著]