本書是根據(jù)《飛行人才培養(yǎng)方案》,按照飛行學(xué)員培養(yǎng)需求,以打牢基礎(chǔ)知識、貼近飛行實(shí)戰(zhàn)和緊跟技術(shù)發(fā)展前沿為特色編寫的電工電子基礎(chǔ)課程教材。全書分為上、下篇,共19章。上篇為電工技術(shù),系統(tǒng)地介紹電路的基本概念和基本定律、直流電路、暫態(tài)電路、正弦交流電路的分析方法,以及變壓器、電動機(jī)和繼電器等內(nèi)容;下篇為電子技術(shù),介紹半導(dǎo)體器件、晶體管及其放大電路、集成運(yùn)算放大器、反饋電路、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電路基礎(chǔ)、邏輯代數(shù)、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、脈沖信號產(chǎn)生與整形、A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器等內(nèi)容。全書各章節(jié)將大量的航空理論知識和飛行應(yīng)用實(shí)例融入電工電子基礎(chǔ)內(nèi)容之中,并引入大量與電子科技發(fā)展和航空電子設(shè)備相關(guān)的習(xí)題,以激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)員的應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力,提高教學(xué)的針對性和有效性。本書可作為高等軍事院;蚝娇蘸教煸盒7请婎悓I(yè)本科生“電工電子技術(shù)”課程的教材,也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。
程繼航,教授,多年來一直從事軍隊(duì)院校電工電子基礎(chǔ)課程的教學(xué)和研究工作,主持多項(xiàng)課程建設(shè)和研究課題。宋暖,教授,多年來一直從事軍隊(duì)院校電工電子基礎(chǔ)課程的教學(xué)和研究工作。
上篇 電 工 技 術(shù)
第1章 電路的基本概念與基本定律 2
1.1 電路與電路模型 2
1.1.1 電路的概念 2
1.1.2 電路的作用 3
1.1.3 電路的組成 3
1.1.4 電路模型 4
1.2 電路的基本物理量 5
1.2.1 電流 5
1.2.2 電壓 5
1.2.3 電流與電壓的參考方向 5
1.2.4 電功率 6
1.3 電阻元件與歐姆定律 7
1.3.1 電阻元件 7
1.3.2 歐姆定律 8
1.4 基爾霍夫定律 9
1.4.1 基爾霍夫電流定律 9
1.4.2 基爾霍夫電壓定律 11
1.5 電路中電位的概念及計(jì)算 12
小結(jié) 14
習(xí)題1 15
第2章 電路的分析方法 19
2.1 電阻的串聯(lián)與并聯(lián) 19
2.1.1 電阻的串聯(lián) 20
2.1.2 電阻的并聯(lián) 21
2.2 電壓源與電流源及其等效變換 22
2.2.1 電壓源 22
2.2.2 電流源 23
2.2.3 電壓源與電流源的等效變換 23
2.3 支路電流法 24
2.4 節(jié)點(diǎn)電壓法 26
2.5 疊加原理 27
2.6 戴維南定理 28
2.7 最大功率傳輸定理 30
2.8 受控源 31
小結(jié) 32
習(xí)題2 32
第3章 電路的暫態(tài)分析 37
3.1 儲能元件 37
3.1.1 電容元件 37
3.1.2 電感元件 39
3.2 暫態(tài)過程與換路定則 41
3.2.1 暫態(tài)過程 41
3.2.2 換路定則 42
3.2.3 暫態(tài)過程初始值的計(jì)算 42
3.3 RC電路的響應(yīng) 43
3.3.1 RC電路的零輸入響應(yīng) 44
3.3.2 RC電路的零狀態(tài)響應(yīng) 46
3.3.3 RC電路的全響應(yīng) 47
3.4 RL電路的響應(yīng) 47
3.4.1 RL電路的零輸入響應(yīng) 48
3.4.2 RL電路的零狀態(tài)響應(yīng) 49
3.4.3 RL電路的全響應(yīng) 50
3.5 一階電路的三要素法 50
3.6 微分電路和積分電路 53
3.6.1 微分電路 53
3.6.2 積分電路 53
小結(jié) 54
習(xí)題3 54
第4章 正弦交流電路 58
4.1 正弦交流電的基本概念 58
4.1.1 正弦交流電壓和電流 58
4.1.2 交流電的幅值和有效值 59
4.1.3 交流電的周期、頻率與角頻率 59
4.1.4 交流電的相位、初相位與相位差 60
4.2 正弦量的相量表示法 61
4.2.1 復(fù)數(shù) 61
4.2.2 相量 62
4.2.3 相量圖 62
4.3 單一參數(shù)元件的正弦交流電路 63
4.3.1 電阻元件交流電路 63
4.3.2 電感元件交流電路 64
4.3.3 電容元件交流電路 65
4.4 RLC串聯(lián)電路 67
4.4.1 阻抗、阻抗模和阻抗角 67
4.4.2 電壓與電流的關(guān)系 69
4.4.3 電路性質(zhì)討論 69
4.5 正弦交流電路的功率 71
4.5.1 瞬時(shí)功率 72
4.5.2 平均功率 73
4.5.3 無功功率 73
4.5.4 視在功率 74
4.5.5 功率因數(shù)及感性負(fù)載功率因數(shù)的提高 75
4.6 濾波電路 76
4.6.1 低通濾波電路 76
4.6.2 高通濾波電路 78
4.7 電路中的諧振 78
4.7.1 串聯(lián)諧振 79
4.7.2 并聯(lián)諧振 81
小結(jié) 82
習(xí)題4 83
第5章 三相電路 88
5.1 三相電源 88
5.1.1 三相交流電 88
5.1.2 三相電源的星形連接 90
5.2 三相負(fù)載 91
5.2.1 三相負(fù)載的星形連接 91
5.2.2 三相負(fù)載的三角形連接 93
5.3 三相功率 94
5.4 安全用電 94
5.4.1 電流對人體的危害 94
5.4.2 觸電類型 95
5.4.3 接地和接零 96
小結(jié) 97
習(xí)題5 97
第6章 變壓器 101
6.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu) 101
6.1.1 鐵心 102
6.1.2 繞組 102
6.2 變壓器的工作原理 102
6.2.1 空載運(yùn)行 103
6.2.2 有載運(yùn)行 104
6.3 變壓器繞組的極性 107
6.4 三相變壓器 108
6.4.1 三相變壓器的磁路系統(tǒng) 108
6.4.2 三相變壓器繞組的連接組別 109
6.5 特殊變壓器 111
6.5.1 自耦變壓器 111
6.5.2 儀用互感器 112
小結(jié) 113
習(xí)題6 114
第7章 電動機(jī) 117
7.1 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和銘牌數(shù)據(jù) 117
7.1.1 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動原理 117
7.1.2 三相異步電動機(jī)的銘牌 119
7.2 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理 120
7.2.1 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生 121
7.2.2 電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理 123
7.2.3 轉(zhuǎn)差率 124
7.3 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性 125
7.3.1 定子電路 125
7.3.2 轉(zhuǎn)子電路 125
7.3.3 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩 126
7.3.4 三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性 127
7.4 三相異步電動機(jī)的使用 130
7.5 單相異步電動機(jī) 135
7.5.1 分相式單相異步電動機(jī) 135
7.5.2 罩極式單相異步電動機(jī) 137
7.6 直流電機(jī) 138
7.6.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原理 138
7.6.2 直流電機(jī)的額定值及其型號 141
7.6.3 直流電機(jī)的換向 141
7.6.4 無刷直流電機(jī) 142
小結(jié) 144
習(xí)題7 144
第8章 繼電器及其控制系統(tǒng) 147
8.1 電磁鐵的一般結(jié)構(gòu)和動作原理 147
8.1.1 電磁鐵的基本結(jié)構(gòu)和
動作原理 147
8.1.2 典型的直流電磁鐵 148
8.2 常用電磁控制器件 150
8.2.1 接觸器 150
8.2.2 繼電器 153
8.3 其他常用低壓控制器件 157
8.3.1 熱繼電器 157
8.3.2 速度繼電器 158
8.3.3 開關(guān) 158
8.3.4 保護(hù)器件 162
8.4 基本繼電器控制電路與電氣控制原理圖 164
8.4.1 三相異步電動機(jī)啟-保-?刂 165
8.4.2 電氣控制原理圖 165
8.4.3 繼電器控制電路圖的閱讀方法 166
8.5 典型的控制環(huán)節(jié) 166
8.5.1 三相異步電動機(jī)點(diǎn)動控制電路 166
8.5.2 三相異步電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路 167
8.5.3 三相異步電動機(jī)既能長期工作又能點(diǎn)動的控制電路 167
8.5.4 三相異步電動機(jī)的正/反轉(zhuǎn)控制電路 168
8.5.5 三相異步電動機(jī)的過載保護(hù)電路 169
小結(jié) 169
習(xí)題8 170
下篇 電 子 技 術(shù)
第9章 半導(dǎo)體二極管及其基本應(yīng)用電路 174
9.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識 174
9.1.1 本征半導(dǎo)體 174
9.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體 175
9.1.3 PN結(jié) 175
9.2 二極管 176
9.2.1 二極管的構(gòu)造 176
9.2.2 伏安特性 177
9.2.3 主要參數(shù) 178
9.2.4 主要應(yīng)用 178
9.3 特殊二極管 182
9.3.1 穩(wěn)壓二極管 182
9.3.2 光電二極管 184
9.3.3 發(fā)光二極管 184
9.3.4 光電耦合器 185
小結(jié) 186
習(xí)題9 186
第10章 雙極結(jié)型晶體管及其放大電路 189
10.1 雙極結(jié)型晶體管 189
10.1.1 基本結(jié)構(gòu) 189
10.1.2 工作原理 190
10.1.3 共射極電路特性曲線 192
10.1.4 主要參數(shù) 193
10.2 共射極基本放大電路 195
10.2.1 放大電路的組成 195
10.2.2 靜態(tài)分析 196
10.2.3 動態(tài)分析 198
10.2.4 非線性失真 202
10.3 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 202
10.3.1 溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 203
10.3.2 分壓式射極偏置電路 203
10.4 共集電極放大電路——射極輸出器 205
10.4.1 靜態(tài)分析 206
10.4.2 動態(tài)分析 206
10.5 差分放大電路 208
10.5.1 基本差分放大電路 208
10.5.2 輸入和輸出方式 209
10.6 功率放大電路 210
10.6.1 功率放大電路的一般概念 210
10.6.2 乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路 211
10.6.3 甲乙類無輸出電容互補(bǔ)對稱功率放大電路(OCL電路) 212
10.6.4 甲乙類無輸出變壓器的互補(bǔ)對稱功率放大電路(OTL電路) 213
10.6.5 集成功率放大器 214
10.7 多級放大電路 215
10.7.1 阻容耦合多級放大電路 215
10.7.2 直接耦合多級放大電路 216
小結(jié) 218
習(xí)題10 219
第11章 集成運(yùn)算放大器 224
11.1 集成運(yùn)放概述 224
11.1.1 集成運(yùn)放的組成 224
11.1.2 理想運(yùn)算放大器 226
11.1.3 集成運(yùn)放的電壓傳輸特性 226
11.1.4 主要參數(shù) 227
11.2 集成運(yùn)放在信號運(yùn)算中的應(yīng)用 228
11.2.1 比例運(yùn)算電路 228
11.2.2 加法運(yùn)算電路 230
11.2.3 減法運(yùn)算電路 231
11.2.4 積分運(yùn)算電路 231
11.2.5 微分運(yùn)算電路 232
11.3 集成運(yùn)放在信號處理中的應(yīng)用 234
11.3.1 單門限電壓比較器 234
11.3.2 滯回電壓比較器 235
11.4 使用集成運(yùn)放應(yīng)注意的問題 236
小結(jié) 237
習(xí)題11 238
第12章 反饋電路 242
12.1 反饋的基本概念 242
12.1.1 直流反饋和交流反饋 242
12.1.2 負(fù)反饋與正反饋 242
12.1.3 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋 244
12.1.4 電壓反饋與電流反饋 245
12.2 負(fù)反饋放大電路的4種組態(tài) 245
12.2.1 電壓串聯(lián)負(fù)反饋 245
12.2.2 電壓并聯(lián)負(fù)反饋 246
12.2.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋 246
12.2.4 電流并聯(lián)負(fù)反饋 247
12.3 負(fù)反饋對放大電路的影響 248
12.3.1 降低放大倍數(shù) 249
12.3.2 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 250
12.3.3 改善非線性失真 251
12.3.4 擴(kuò)展通頻帶 251
12.3.5 改變輸入電阻和輸出電阻 251
12.4 振蕩電路中的正反饋 252
12.4.1 自激振蕩 252
12.4.2 正弦波振蕩電路 253
小結(jié) 258
習(xí)題12 258
第13章 直流穩(wěn)壓電源 261
13.1 整流電路 261
13.1.1 單相半波整流電路 262
13.1.2 單相橋式整流電路 263
13.2 濾波電路 265
13.2.1 電容濾波電路 265
13.2.2 電感電容濾波電路 267
13.2.3 π形濾波電路 267
13.3 穩(wěn)壓電路 268
13.3.1 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 268
13.3.2 集成穩(wěn)壓電路 269
小結(jié) 270
習(xí)題13 270
第14章 數(shù)字電路基本知識 273
14.1 數(shù)字電路與數(shù)字信號 273
14.1.1 模擬信號 273
14.1.2 數(shù)字信號 273
14.1.3 模擬量的數(shù)字表示 274
14.1.4 數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn) 275
14.2 數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 275
14.2.1 十進(jìn)制數(shù) 276
14.2.2 二進(jìn)制數(shù) 276
14.2.3 八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù) 277
14.2.4 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 278
14.3 二進(jìn)制代碼 280
14.3.1 二-十進(jìn)制碼 280
14.3.2 格雷碼 281
小結(jié) 283
習(xí)題14 284
第15章 邏輯代數(shù) 286
15.1 基本邏輯關(guān)系和門電路 286
15.1.1 與邏輯運(yùn)算(邏輯與) 286
15.1.2 或邏輯運(yùn)算(邏輯或) 287
15.1.3 非邏輯運(yùn)算(邏輯非) 288
15.2 常用復(fù)合邏輯關(guān)系 290
15.2.1 與非邏輯運(yùn)算 290
15.2.2 或非邏輯運(yùn)算 290
15.2.3 與或非邏輯運(yùn)算 291
15.2.4 異或邏輯運(yùn)算 292
15.2.5 同或邏輯運(yùn)算 292
15.3 邏輯代數(shù)運(yùn)算法則 292
15.4 邏輯函數(shù)的表示方法 293
15.4.1 真值表 293
15.4.2 邏輯函數(shù)表達(dá)式 294
15.4.3 邏輯電路圖 294
15.5 邏輯函數(shù)代數(shù)化簡法 295
15.5.1 化簡的意義與標(biāo)準(zhǔn) 295
15.5.2 邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法 295
小結(jié) 297
習(xí)題15 298
第16章 組合邏輯電路 303
16.1 數(shù)字集成電路 303
16.1.1 數(shù)字集成電路分類 303
16.1.2 集成邏輯門電路 304
16.1.3 集成邏輯門電路的工作特性和參數(shù) 305
16.2 組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì) 308
16.2.1 組合邏輯電路分析 308
16.2.2 組合邏輯電路設(shè)計(jì) 309
16.3 常用集成組合邏輯電路 312
16.3.1 編碼器 313
16.3.2 譯碼器 315
16.3.3 加法器 319
小結(jié) 320
習(xí)題16 321
第17章 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路 325
17.1 基本概念 325
17.2 觸發(fā)器 326
17.2.1 RS觸發(fā)器 327
17.2.2 邊沿D觸發(fā)器 333
17.2.3 JK觸發(fā)器 336
17.3 寄存器 338
17.3.1 數(shù)碼寄存器 338
17.3.2 移位寄存器 338
17.4 計(jì)數(shù)器 341
17.4.1 計(jì)數(shù)器分類 341
17.4.2 集成計(jì)數(shù)器 341
小結(jié) 345
習(xí)題17 346
第18章 脈沖信號的產(chǎn)生與整形 351
18.1 矩形脈沖信號的基本知識 351
18.2 555定時(shí)器及其應(yīng)用電路 352
18.2.1 555定時(shí)器的原理電路與功能 352
18.2.2 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 353
18.2.3 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 355
18.2.4 555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 356
小結(jié) 357
習(xí)題18 358
第19章 模擬信號與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器 362
19.1 模擬信號和數(shù)字信號轉(zhuǎn)換 362
19.1.1 模擬設(shè)備和數(shù)字設(shè)備與計(jì)算機(jī)的連接 362
19.1.2 信息的轉(zhuǎn)換 363
19.2 A/D轉(zhuǎn)換器(ADC) 364
19.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換的一般步驟 365
19.2.2 A/D轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) 368
19.2.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換基本原理 369
19.3 D/A轉(zhuǎn)換器(DAC) 372
19.3.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換基本原理 372
19.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) 375
小結(jié) 375
習(xí)題19 376
參考文獻(xiàn) 378