[正版]电路电子学基础 李天利 清华大学出版社 电路电子学高等学校教材

《电路电子学基础》将“电路分析”“模拟电子技术基础”及“数字电子技术基础”3门课程的内容有机地结合为一体。全书共分19章，包括电路的基本概念及理论，电阻电路的分析方法，电路定理，一阶电路，单相交流电路稳态分析，三相交流电路稳态分析，半导体器件，基本放大电路，集成运算放大器，负反馈放大器，波形的产生、变换与处理，功率放大器，直流稳压电源，逻辑代数基础，逻辑门电路，组合逻辑电路，触发器，时序逻辑电路，脉冲电路。在讲述必要的经典内容的同时，又反映近代电路理论和先进技术，在理论与应用的关系上，力求实用，以应用为主。各章配有丰富的例题、习题，并提供习题参考答案。

《电路电子学基础》可作为高等院校计算机、人工智能、智能制造、机械类以及材料化工类相关专业的教材，也可供工程技术人员参考。

注重基本概念、原理、分析方法的理解和应用，减少复杂的数学推导；注重精讲多练、突出重点、突破难点，促进与涨发学生学习的主动性；注重例题的启发性和延伸性，塔强学生分析问韪和解决问题的能力；免费捉供教学课件、电子教案、教学大纲、习题参考答案等教学资源。

第1章  电路的基本概念及理论   1

1.1  电路概述   1

1.1.1  电路   1

1.1.2  电路的组成   1

1.1.3  电路的作用   1

1.1.4  电路模型   2

1.2  电路变量   2

1.2.1  电流   3

1.2.2  电压   4

1.2.3  电动势   5

1.2.4  功能   5

1.2.5  电能及计算   6

1.3  电阻、电容及电感元件   7

1.3.1  电阻元件   7

1.3.2  电容元件   8

1.3.3  电感元件   11

1.4  独立源及受控源   14

1.4.1  独立电源   14

1.4.2  受控电源   15

1.4.3  受控源与独立源的比较   16

1.5  基尔霍夫定律   17

1.5.1  名词解释   17

1.5.2  KCL   17

1.5.3  KVL   18

1.5.4  KCL、KVL小结   19

1.6  电路中电位的计算   20

1.6.1  电位   20

1.6.2  利用电位简化电路   21

习题1   24

第2章  电阻电路的分析方法   27

2.1  电阻电路的等效变换   27

2.1.1  基本概念   27

2.1.2  电阻串联的等效变换   27

2.1.3  电阻并联的等效变换   28

2.1.4  电阻混联的等效变换   28

2.2  电阻的星形和三角形连接的

等效变换   30

2.3  电源的等效变换   32

2.3.1  理想电源的串并联   32

2.3.2  实际电源的等效变换   34

2.4  支路电流法   35

2.4.1  支路电流法概述   36

2.4.2  说明   36

2.5  网孔电流法   37

2.5.1  网孔电流法概述   37

2.5.2  几种特殊情况及处理方法   39

2.6  节点电压法   41

2.6.1  节点电压法概述   41

2.6.2  几种特殊情况及处理方法   42

习题2   45

第3章  电路定理   50

3.1  叠加定理   50

3.1.1  定理的内容及应用方法   50

3.1.2  定理应用时的注意事项   50

3.2  替代定理   53

3.2.1  定理的内容   53

3.2.2  定理应用时的注意事项   53

3.3  其他常用电路定理   54

3.3.1  戴维南定理   54

3.3.2  诺顿定理   56

3.3.3  最大功率传输定理   59

习题3   61

第4章  一阶电路   65

4.1  动态电路的求解   65

4.1.1  求解动态电路的基本步骤   65

4.1.2  一阶微分方程的求解   65

4.2  电路的初始条件   66

4.2.1  相关概念   66

4.2.2  电路产生瞬态过程的条件   66

4.2.3  换路定则   66

4.2.4  电压和电流初始值的计算   67

4.3  一阶电路的响应   69

4.3.1  相关概念   69

4.3.2  一阶电路的零输入响应   69

4.3.3  一阶电路的零状态响应   72

4.3.4  一阶电路的全响应   75

4.3.5  三要素法   76

习题4   79

第5章  单相交流电路稳态分析   84

5.1  正弦量   84

5.1.1  相关概念   84

5.1.2  正弦量的表达式   84

5.2  相量法   87

5.2.1  复数表示方法   87

5.2.2  正弦电量的相量表示   88

5.2.3  正弦量的计算   90

5.2.4  电路定理的相量形式   91

5.3  电阻、电感和电容元件的相量模型   92

5.3.1  电阻元件的正弦交流电路   92

5.3.2  电感元件的正弦交流电路   93

5.3.3  电容元件的正弦交流电路   94

5.4  阻抗与导纳   96

5.4.1  阻抗   97

5.4.2  导纳   98

5.5  正弦交流电路的计算   102

5.6  正弦交流电路的功率   105

习题5   112

第6章  三相交流电路稳态分析   118

6.1  三相电路   118

6.1.1  三相电源   118

6.1.2  三相负载及其连接   120

6.2  对称三相电源线电压(电流)与相电压(电流)的关系   121

6.2.1  星形连接时线电压(电流)与相电压(电流)的关系   121

6.2.2  三角形连接时线电压(电流)与相电压(电流)的关系   121

6.3  对称三相电路的计算   122

6.3.1  对称三相四线制电路的计算   122

6.3.2  对称三相三线制电路的计算   123

6.3.3  对称三相电路的一般计算方法   123

6.4  不对称三相电路的计算   125

6.4.1  星形连接   125

6.4.2  三角形连接   127

6.5  三相电路的功率   130

习题6   133

第7章  半导体器件   136

7.1  半导体基础知识   136

7.1.1  半导体   136

7.1.2  PN结   138

7.2  二极管   139

7.2.1  二极管的结构和符号   140

7.2.2  二极管的分类   140

7.2.3  二极管的型号命名方法   140

7.2.4  二极管的特性   141

7.2.5  二极管的主要参数   143

7.2.6  二极管电路分析   143

7.2.7  特殊二极管   146

7.3  三极管   151

7.3.1  三极管概述   151

7.3.2  三极管的电流放大作用   153

7.3.3  三极管的共发射极特性曲线   156

7.3.4  三极管的主要参数   158

7.4  场效应管   161

7.4.1  绝缘栅场效应管   161

7.4.2  结型场效应管   163

7.4.3  使用场效应管的注意事项   165

7.4.4  场效应管与晶体管的比较   165

习题7   167

第8章  基本放大电路   171

8.1  放大电路的主要性能指标   171

8.1.1  放大倍数   171

8.1.2  输入电阻和输出电阻   172

8.1.3  最大不失真输出电压   173

8.2  放大电路的组成和工作原理   173

8.2.1  放大电路的组成   173

8.2.2  放大电路的工作原理   175

8.3  放大电路的分析方法   179

8.3.1  静态分析   180

8.3.2  动态分析   184

8.4  三种基本的晶体管放大电路   191

8.4.1  分压式偏置共射极放大电路   192

8.4.2  共集电极放大电路和共基极放大电路   194

8.4.3  三种基本放大电路的性能比较   198

8.5  场效应管放大电路   199

8.5.1  共源极放大电路   199

8.5.2  共漏极放大电路   201

8.5.3  共栅极放大电路   202

习题8   203

第9章  集成运算放大器   207

9.1  差分放大电路   207

9.1.1  直接耦合放大电路中的特殊问题   207

9.1.2  基本差分放大电路   208

9.2  集成运算放大器基础   211

9.2.1  集成运算放大器概述   211

9.2.2  集成运算放大器内部电路   212

9.2.3  集成运算放大器的电路符号   213

9.2.4  集成运算放大器的主要参数   213

9.3  集成运算放大器的基本应用   215

9.3.1  理想运算放大器的特点   215

9.3.2  反相放大与同相放大   216

9.3.3  加法运算与减法运算   218

9.3.4  积分运算与微分运算   220

9.4  集成运算放大器实用电路举例   222

9.4.1  高精度测量放大电路   222

9.4.2  线性整流电路   222

9.5  电压比较器   224

9.5.1  过零比较器   224

9.5.2  一般单门限比较电路   224

9.5.3  迟滞比较电路   225

习题9   229

第10章  负反馈放大器   232

10.1  反馈的基本概念与分类   232

10.1.1  反馈的基本概念   232

10.1.2  反馈的分类   233

10.2  负反馈对放大器性能的影响   237

10.2.1  减小非线性失真   237

10.2.2  提高增益的稳定性   238

10.2.3  负反馈对输入电阻的影响   238

10.2.4  负反馈对输出电阻的影响   239

10.3  深度负反馈放大电路的分析   240

10.3.1  深度负反馈的特点   240

10.3.2  深度负反馈放大电路的参数估算   240

习题10   244

第11章  波形的产生、变换与处理   246

11.1  正弦波信号发生器   246

11.1.1  产生正弦波的振荡条件及组成   246

11.1.2  RC正弦波振荡电路   248

11.2  方波、三角波信号发生器   251

11.2.1  单运放方波、三角波振荡器   251

11.2.2  双运放方波、三角波振荡器   253

习题11   254

第12章  功率放大器   256

12.1  功率放大器概述   256

12.1.1  放大电路的特点   256

12.1.2  放大电路的要求   256

12.1.3  功率放大器的分类   256

12.2  乙类互补对称功率放大电路   257

12.2.1  电路组成及工作原理   257

12.2.2  功率和效率的估算   258

12.2.3  交越失真及其消除   258

12.3  单电源互补对称功率放大电路   261

12.4  集成功率放大器介绍   263

12.4.1  集成功率放大器的主要性能指标   263

12.4.2  LM386组成的功放电路   264

12.4.3  TDA2030组成的功放电路   265

习题12   267

第13章  直流稳压电源   270

13.1  概述   270

13.2  整流电路   270

13.2.1  半波整流电路   270

13.2.2  单相桥式整流电路   271

13.3  滤波电路   272

13.4  稳压电路   274

13.4.1  稳压电源的主要技术指标   274

13.4.2  稳压电路   275

13.4.3  三端集成稳压器   278

习题13   281

第14章  逻辑代数基础   284

14.1  数制与编码   284

14.1.1  数制   284

14.1.2  数制之间的转换   286

14.1.3  二进制数的算术运算   287

14.1.4  二进制编码   290

14.2  二值逻辑变量与基本逻辑运算   291

14.2.1  数字信号的基本概念   291

14.2.2  二值数字逻辑及正、负逻辑   292

14.2.3  基本逻辑运算   292

14.2.4  其他常用逻辑运算   294

14.2.5  逻辑函数的表示方法   296

14.2.6  逻辑函数的表示方法的相互转换   297

14.3  逻辑代数的运算规则   300

14.3.1  逻辑代数的基本公式   300

14.3.2  逻辑代数的常用公式   300

14.4  逻辑代数的规则   301

14.4.1  代入规则   301

14.4.2  对偶规则   301

14.4.3  反演规则   301

14.5  逻辑函数的标准形式   302

14.5.1  最小项和最大项   302

14.5.2  逻辑函数的标准与或式——最小项之和标准型   304

14.5.3  逻辑函数的标准或与式——最大项之积标准型   304

14.5.4  逻辑函数形式的变换   305

14.6  逻辑函数的化简   306

14.6.1  公式化简法   306

14.6.2  卡诺图化简法   307

14.6.3  具有无关项的逻辑函数的化简   310

习题14   312

第15章  逻辑门电路   315

15.1  逻辑门电路概述   315

15.1.1  门电路   315

15.1.2  正逻辑与负逻辑   315

15.1.3  高电平和低电平的获得   316

15.1.4  门电路分类   316

15.2  分立元件门电路   316

15.2.1  二极管与门电路   316

15.2.2  二极管或门电路   317

15.2.3  三极管非门电路   318

15.2.4  二极管与门和或门电路的缺点   318

15.2.5  与非门电路   319

15.3  CMOS集成逻辑门电路   320

15.3.1  CMOS反相器的电路结构及工作原理   321

15.3.2  电压传输特性和电流传输特性   321

15.3.3  输入端噪声容限   322

15.3.4  CMOS反相器的静态输入特性   322

15.3.5  CMOS反相器的静态输出特性   323

15.3.6  传输延迟时间   324

15.3.7  交流噪声容限   324

15.3.8  动态功耗   324

15.4  TTL集成逻辑门电路   325

15.4.1  TTL与非门电路   325

15.4.2  TTL非门电路   326

15.4.3  TTL或非门和与或非门电路   327

15.4.4  TTL集成逻辑门电路的使用要点   328

习题15   328

第16章  组合逻辑电路   331

16.1  概述   331

16.1.1  组合逻辑电路的特点   331

16.1.2  组合电路逻辑功能的描述方法   331

16.1.3  组合逻辑电路的分类   332

16.2  组合逻辑电路的分析与设计方法   332

16.2.1  组合逻辑电路的分析方法   332

16.2.2  组合逻辑电路的设计方法   334

16.3  若干典型的组合逻辑集成电路   337

16.3.1  编码器   337

16.3.2  译码器   342

16.3.3  数据分配器   347

16.3.4  数据选择器   348

16.3.5  数值比较器   350

16.3.6  加法器   351

16.4  组合逻辑电路的竞争与冒险   355

16.4.1  竞争与冒险   355

16.4.2  竞争与冒险的判断   355

16.4.3  冒险现象的消除   356

习题16   356

第17章  触发器   358

17.1  RS触发器   358

17.1.1  触发器概述   358

17.1.2  由与非门组成的基本RS触发器   359

17.1.3  电平触发的触发器的同步RS触发器   360

17.2  脉冲触发的主从触发器   363

17.2.1  主从RS触发器   363

17.2.2  主从JK触发器   364

17.2.3  脉冲触发方式的动作特点   366

17.3  边沿触发器   367

17.3.1  维持阻塞边沿D触发器   367

17.3.2  CMOS主从结构的边沿触发器   369

17.4  触发器的逻辑功能及其描述方法   369

17.4.1  时钟触发器按逻辑功能的分类   369

17.4.2  触发器的电路结构和逻辑功能、触发方式的关系   372

17.4.3  触发器的逻辑功能转换   372

习题17   373

第18章  时序逻辑电路   376

18.1  概述   376

18.1.1  时序逻辑电路的构成及结构特点   376

18.1.2  时序电路的分类   377

18.2  时序电路的功能描述   377

18.2.1  状态转换表   377

18.2.2  状态转换图   378

18.2.3  时序图   379

18.3  时序电路的分析   379

18.3.1  同步时序逻辑电路的分析方法   379

18.3.2  异步时序逻辑电路的分析方法   382

18.4  同步时序逻辑电路的设计   383

18.5  异步时序逻辑电路的设计   385

18.6  计数器   387

18.6.1  二进制计数器   388

18.6.2  十进制计数器   394

18.6.3  用集成计数器构成任意计数器   398

习题18   402

第19章  脉冲电路   406

19.1  描述脉冲的主要参数   406

19.2  555定时器   407

19.2.1  555定时器的电路结构   407

19.2.2  555定时器各引脚的名称和功能   407

19.2.3  555定时器的工作原理   408

19.3  用555定时器接成的施密特触发器   408

19.3.1  施密特触发器电路的组成   409

19.3.2  施密特触发器的工作原理   409

19.3.3  施密特触发器的主要参数   409

19.3.4  施密特触发器的应用   410

19.4  用555定时器接成的多谐振荡器   410

19.4.1  多谐振荡器电路的组成及工作原理   410

19.4.2  多谐振荡器振荡频率的估算   411

19.4.3  占空比可调的多谐振荡器   411

19.5  用555定时器接成的单稳态触发器   412

19.5.1  单稳态触发器的工作原理   412

19.5.2  单稳态触发器主要参估算   413

习题19   414

参考文献   415