《电工与电子技术》

《电工与电子技术》是上海工程技术大学电工教研室在近几年教学改革的要求下，为进一步提高工程教育的质量，培养具有实践能力和创新能力的工程技术人才而编写的一本教材。

“电工与电子技术”是高等学校理工科非电类专业的一门专业基础课程，该课程的作用和任务是：使学生通过课程的学习，获得有关电工与电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能。目前，电工与电子技术应用十分广泛，发展非常迅速，并且日益渗透到其他学科领域，同时新技术的不断出现又使其内容不断发展。因此，“电工与电子技术”的教材建设必须与时俱进。本书以2011年教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会颁布的“电工学”课程教学基本要求中的电工技术与电子技术部分作为编写的基本依据，在满足课程教学基本要求的前提下，对教学内容精心选择，既注重基础知识，又体现其先进性，并注意突出电工与电子技术的具体应用。书中包含结合生产和生活实际的应用举例，可以使读者深刻理解和掌握电工与电子技术的理论知识，扩大知识面。

本书包含的内容有电路分析基础，正弦交流电路，分立元器件基本电路，组合逻辑电路，时序逻辑电路，集成运算放大器。编写中力求做到概念准确，叙述简洁明了。本书凝结了上海工程技术大学电工教研室一线教师历年的教学经验，其中的例题和习题都经过编者精心选择，为教与学都提供了方便。

鉴于“电工与电子技术”是一门实践性较强的课程，其理论知识与实践结合非常紧密，所以开展配套实验是其必要环节。只有通过合理的实验环节，才能使学生更好地理解电工与电子理论知识，获得电工与电子技术必要的知识和技能，为今后从事相关的工作打下基础。

本书由上海工程技术大学电工教研室组织编写，梁艳、苏圣超、蒲永红主编。参加编写的有苏圣超（第1、2章），蒲永红（第3章），梁艳（第4、5章），章伟（第6章），黄立新（6.3节），由梁艳、苏圣超统稿。王维荣副教授对书稿进行了仔细审阅，并提出了宝贵意见，在此谨表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，书中必定存在不足和错误之处，恳请读者批评指正。

第1章电路分析基础1

1.1电路和电路的基本物理量1

1.1.1电流2

1.1.2电位2

1.1.3电压2

1.1.4电流、电压的参考方向3

1.1.5电功率3

1.2电阻、电感和电容元件4

1.2.1电阻5

1.2.2电感元件7

1.2.3电容元件8

1.3独立电源装置9

1.3.1电压源9

1.3.2电流源10

1.3.3电压源与电流源的等效变换10

1.4电路的工作状态12

1.4.1电路有载工作12

1.4.2电路开路13

1.4.3电路短路14

1.5基尔霍夫定律15

1.5.1基尔霍夫电流定律(KCL)15

1.5.2基尔霍夫电压定律(KVL)16

1.6简单电阻电路17

1.6.1电阻的串联18

1.6.2电阻的并联18

1.7叠加定理20

1.8等效电源定理22

1.8.1戴维南定理22

1.8.2诺顿定理24

小结25

习题26

第2章正弦交流电路30

2.1正弦量的三要素30

2.1.1幅值和有效值31

2.1.2周期和频率31

2.1.3初相位32

2.2正弦交流电的相量表示法33

2.2.1复数及其基本运算34

2.2.2相量和正弦量35

2.2.3正弦量的相量表示法36

2.2.4基尔霍夫定律的相量形式37

2.3电阻、电感和电容元件的正弦交流电路38

2.3.1电阻元件的正弦交流电路38

2.3.2电感元件的正弦交流电路40

2.3.3电容元件的正弦交流电路42

2.4电阻、电感与电容元件的串联电路44

2.4.1RLC串联电路中电压与电流的关系44

2.4.2用相量图分析计算RLC串联正弦交流电路46

2.4.3RLC串联交流电路的功率关系47

2.5简单正弦交流电路的计算50

2.5.1阻抗串联的交流电路50

2.5.2阻抗并联的交流电路52

2.5.3阻抗串并联的简单交流电路53

2.6电路中的谐振54

2.6.1串联谐振54

2.6.2并联谐振59

2.7功率因数的提高61

小结63

习题63

第3章分立元器件基本电路68

3.1二极管68

3.1.1半导体的导电特性及PN结68

3.1.2半导体二极管71

3.1.3稳压二极管72

3.2晶体三极管73

3.2.1基本结构73

3.2.2工作原理73

3.2.3特性曲线和主要参数74

3.3共发射极放大电路77

3.3.1放大电路基本概念77

3.3.2电路基本组成77

3.3.3静态分析方法78

3.3.4动态分析方法80

3.4共集电极放大电路85

3.5分立元件组成的基本门电路88

3.5.1逻辑门电路的基本概念88

3.5.2分立元件基本逻辑门电路88

3.6应用举例92

3.6.1二极管的应用92

3.6.2三极管的应用94

小结95

习题96

第4章组合逻辑电路102

4.1逻辑代数运算规则103

4.1.1逻辑代数基本运算和基本公式103

4.1.2复杂逻辑关系及逻辑门电路的组合104

4.2集成门电路107

4.2.1TTL门电路107

4.2.2CMOS门电路111

4.3逻辑函数的表示和化简113

4.3.1逻辑函数的表示及相互转换113

4.3.2逻辑函数的化简115

4.4组合逻辑电路的分析与设计118

4.4.1组合逻辑电路的一般分析方法118

4.4.2组合逻辑电路的设计120

4.4.3组合逻辑电路设计中的实际问题121

4.5应用举例125

4.5.1应用门电路的注意事项125

4.5.2加法器126

4.5.3编码器128

4.5.4译码器130

小结134

习题135

第5章时序逻辑电路138

5.1集成触发器138

5.1.1基本RS触发器138

5.1.2可控RS触发器140

5.1.3JK触发器142

5.1.4D触发器144

5.2时序逻辑电路的结构及分析方法146

5.2.1时序逻辑电路的基本结构及特点146

5.2.2时序逻辑电路的分析方法147

5.3应用举例151

5.3.1计数器151

5.3.2寄存器159

5.3.3带数字显示的七路抢答器164

小结165

习题166

第6章集成运算放大器169

6.1集成运算放大器概述169

6.1.1集成运算放大器的基本结构169

6.1.2差分放大电路170

6.2集成运放的基本特性174

6.2.1集成运放的主要参数174

6.2.2集成运放的电压传输特性175

6.2.3集成运放的理想特性175

6.3放大电路中的负反馈176

6.3.1反馈的基本概念176

6.3.2负反馈的四种类型178

6.3.3负反馈对放大电路性能的影响179

6.4集成运算放大器在信号运算方面的应用181

6.4.1比例运算电路181

6.4.2加法运算电路183

6.4.3减法运算电路184

6.4.4积分运算185

6.4.5微分运算186

6.5集成运算放大器在信号比较方面的应用187

6.5.1单限电压比较器187

6.5.2过零比较器187

6.5.3滞回比较器188

6.6集成运算放大器的其他应用——有源滤波器189

6.6.1有源低通滤波器189

6.6.2有源高通滤波器190

6.6.3带通滤波器和带阻滤波器191

小结191

习题192

参考文献196

编者2100433B

本书以2011年教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会颁布的“电工学”课程教学基本要求中的电工技术与电子技术部分作为编写的基本依据，在满足课程教学基本要求的前提下，对教学内容精心选择，既注重基础知识，又体现其先进性，并注意突出电工与电子技术的具体应用。本书包含的内容有电路分析基础、正弦交流电路、分立元器件基本电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路和集成运算放大器。

本书由上海工程技术大学王维荣副教授仔细审阅。 本书可作为高等学校非电类专业的电工与电子技术教科书，也可供其他工科专业选用和社会读者阅读。

• 配套教材

《电工与电子技术》拥有配套教材《电工与电子技术学习辅导及习题解答》。

电工与电子技术修订情况

《电工与电子技术》是依据中华人民共和国教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会指定的电工学课程的基本要求，结合高等院校本科学生的实际情况而编写的。

《电工与电子技术》的编写者有肖军、刘晓志、吴春俐、李丹、孙静、李世平、孟令军等。其中，肖军、刘晓志任主编。

电工与电子技术出版工作

2018年11月1日，《电工与电子技术》由科学出版社出版。

《电工与电子技术(下册)(第2版)》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《电工与电子技术(下册)(第2版)》是为工科非电类专业编写的，用于讲授电工技术、电子技术课程使用的教材。编写时按通用教材要求考虑，因而内容丰富、适用面广。《电工与电子技术(下册)(第2版)》的特点是加强基础、增强应用，注重理论联系实际，力求达到学以致用。《电工与电子技术(下册)(第2版)》上册为电工技术部分，主要内容有电路元件与电路定律、电路分析方法、正弦交流电路、周期性非正弦电流电路、电路中的谐振与电路的频率响应、三相交流电路、电路的暂态过程、磁路、交流铁心线圈与变压器、电动机、继电器控制、可编程控制器(PLC)、电工测量、电路仿真软件TINA及应用。《电工与电子技术(下册)(第2版)》下册为电子技术部分，主要内容有二极管、晶体管，基本放大电路，差分放大、功率放大和集成运放，放大电路中的负反馈，集成运放的应用，电源逻辑代数，组合逻辑电路，时序逻辑电路，脉冲信号的产生与整形，大规模集成电路等内容。

《电工与电子技术(下册)(第2版)》可作为高等学校工科非电类专业本科、专科教材或参考书，对相关的工程技术人员亦有参考价值。