電工電子技術(shù)與憶阻器應用

第1章 直流電路 1
1.1 電路的組成 1
1.1.1 電源 2
1.1.2 負載 3
1.1.3 中間環(huán)節(jié) 3
1.2 電路中電位的計算 4
1.3 電路的狀態(tài) 7
1.3.1 負載狀態(tài) 8
1.3.2 空載（開路）狀態(tài) 9
1.3.3 短路狀態(tài) 9
1.4 克希荷夫定律 10
1.4.1 克希荷夫電流定律（節(jié)點電流定律） 11
1.4.2 克希荷夫電壓定律（回路電壓定律） 13
1.5 支路電流法 15
1.6 疊加原理 17
1.7 等效電壓源定理（戴維南定理） 20
1.8 電容器的充電與放電 23
1.8.1 電容的物理性質(zhì) 23
1.8.2 電容器的充電過程 24
1.8.3 時間常數(shù)??的物理意義 25
1.8.4 放電過程 26
1.9 RL電路與直流電壓的接通 28
1.9.1 電感的物理性質(zhì) 28
1.9.2 RL串聯(lián)與直流電壓的接通 29
1.9.3 短路放電 29
1.9.4 突然斷開 30
1.10 憶阻器 31
1.10.1 物理性質(zhì) 31
1.10.2 TiO2憶阻器的原理 31
1.10.3 伏安特性曲線 32
1.10.4 憶阻器與RLC的關(guān)系 33
1.10.5 憶阻芯 34
1.11 本章小結(jié) 34
1.12 習題 36
第2章 正弦交流電路 40
2.1 交流電的基本概念 40
2.1.1 周期電壓和周期電流 40
2.1.2 正弦電壓和正弦電流 41
2.1.3 正弦量的特征 42
2.1.4 正弦量的有效值 46
2.2 正弦量的矢量和復數(shù)表示法 48
2.2.1 正弦量的旋轉(zhuǎn)矢量表示法 48
2.2.2 正弦量的復數(shù)表示法 50
2.3 單一參數(shù)的交流電路 54
2.3.1 純電阻電路 54
2.3.2 純電感電路 56
2.3.3 純電容電路 60
2.4 電阻、電感、電容串聯(lián)交流電路 63
2.4.1 電流與電壓的關(guān)系 64
2.4.2 電路的功率 65
2.4.3 串聯(lián)諧振 67
2.5 負載并聯(lián)的交流電路 71
2.5.1 電路的計算 71
2.5.2 并聯(lián)諧振 73
2.5.3 復數(shù)運算舉例 76
2.6 功率因數(shù)的提高 80
2.7 本章小結(jié) 83
2.8 習題 85
第3章 三相交流電路 88
3.1 三相電源 88
3.1.1 三相交流電的應用 88
3.1.2 三相電動勢的產(chǎn)生及表示法 89
3.1.3 三相電源的星形接法 91
3.1.4 三相電源的三角形接法 92
3.2 三相負載 93
3.2.1 負載的星形接法 93
3.2.2 負載的三角形接法 98
3.3 三相電流的功率及其測量 100
3.3.1 三相電路的功率 100
3.3.2 三相有功功率的測量 102
3.4 本章小結(jié) 107
3.5 習題 107
第4章 磁路與變壓器 109
4.1 磁路概述 110
4.1.1 磁場的基本物理量 110
4.1.2 磁路的基本定律 110
4.1.3 直流磁路的工作特點 112
4.1.4 交流磁路的工作特點 112
4.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu) 113
4.2.1 鐵心 113
4.2.2 繞組 114
4.3 變壓器工作原理 114
4.3.1 空載運行 115
4.3.2 負載運行 116
4.3.3 阻抗變換 118
4.4 變壓器繞組的極性 119
4.4.1 繞組的極性與正確接線 119
4.4.2 同名端的測定方法 120
4.5 三相變壓器 120
4.6 變壓器的額定值 121
4.7 自耦變壓器 122
4.8 儀用互感器 122
4.8.1 電壓互感器 122
4.8.2 電流互感器 123
4.9 電磁鐵 123
4.10 電焊變壓器 125
4.11 本章小結(jié) 126
4.12 習題 127
第5章 電動機 128
5.1 三相異步電動機 128
5.1.1 三相異步電動機結(jié)構(gòu) 128
5.1.2 三相異步電動機的轉(zhuǎn)動原理 130
5.1.3 三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械特性 133
5.1.4 三相異步電動機銘牌和技術(shù)數(shù)據(jù) 136
5.1.5 三相異步電動機的選擇 138
5.1.6 三相異步電動機的起動 141
5.1.7 三相異步電動機的調(diào)速 142
5.2 單相異步電動機 143
5.3 直流電動機 144
5.4 交直流通用電動機 146
5.5 步進電動機 147
5.6 本章小結(jié) 148
5.7 習題 149
第6章 繼電接觸器控制 151
6.1 常用低壓控制電器 151
6.1.1 閘刀開關(guān) 151
6.1.2 自動空氣斷路器 152
6.1.3 交流接觸器 152
6.1.4 按鈕 153
6.1.5 熱繼電器 153
6.1.6 時間繼電器 154
6.1.7 行程開關(guān) 155
6.1.8 熔斷器 155
6.1.9 漏電保護器 156
6.2 三相異步電動機的繼電接觸器控制 157
6.2.1 三相異步電動機的直接起動控制電路 157
6.2.2 三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制 158
6.2.3 三相異步電動機的Y-Δ起動控制電路 159
6.2.4 順序控制電路 160
6.2.5 行程控制電路 160
6.3 本章小結(jié) 161
6.4 習題 162
第7章 可編程序控制器 163
7.1 PC的特點與基本結(jié)構(gòu) 164
7.1.1 PC的特點 164
7.1.2 PC控制系統(tǒng)的組成 164
7.1.3 可編程序控制器的組成 165
7.2 可編程序控制器工作原理 167
7.2.1 輸入采樣階段 168
7.2.2 程序執(zhí)行階段 168
7.2.3 輸出刷新階段 168
7.3 PC編程語言 169
7.3.1 兩種常用的編程語言 169
7.3.2 PC的基本指令 170
7.4 可編程序控制器應用舉例 172
7.4.1 三相異步電動機直接起動控制 172
7.4.2 異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制 173
7.4.3 異步電動機的Y-Δ起動控制 174
7.5 本章小結(jié) 175
7.6 習題 175
第8章 供電、輸電、配電與安全用電 177
8.1 供電 177
8.1.1 供電過程 177
8.1.2 供電質(zhì)量 178
8.2 輸電 179
8.2.1 輸電電壓 179
8.2.2 輸電功率 179
8.3 配電 180
8.3.1 工廠供配電系統(tǒng) 180
8.3.2 配電方式 180
8.3.3 戶內(nèi)配電 181
8.4 安全用電 182
8.4.1 觸電 182
8.4.2 接地和接地電阻 182
8.4.3 保護接地 183
8.4.4 保護接零 183
8.4.5 重復接地 184
8.4.6 工作零線和保護零線 184
8.5 節(jié)約用電 185
8.6 本章小結(jié) 185
8.7 習題 186
第9章 電工測量 187
9.1 電工測量儀表分類 187
9.2 電工測量儀表類型 189
9.2.1 磁電式儀表 190
9.2.2 電磁式儀表 191
9.2.3 電動式儀表 192
9.3 測量電流 194
9.4 測量電壓 195
9.5 萬用表 196
9.5.1 磁電式萬用表 196
9.5.2 數(shù)字式萬用表 197
9.6 測量功率 199
9.6.1 單相交流和直流功率的測量 199
9.6.2 三相功率的測量 200
9.7 兆歐表 200
9.8 本章小結(jié) 201
9.9 習題 201
第10章 常用半導體元件 204
10.1 半導體二極管 204
10.1.1 N型和P型半導體 204
10.1.2 PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?205
10.1.3 二極管的結(jié)構(gòu)和符號 205
10.1.4 二極管的伏安特性 206
10.1.5 二極管主要參數(shù) 207
10.1.6 二極管的整流作用 207
10.1.7 濾波電路 211
10.2 穩(wěn)壓二極管 213
10.2.1 穩(wěn)壓管的伏安特性 214
10.2.2 穩(wěn)壓管的主要參數(shù) 214
10.2.3 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 214
10.3 特殊用途二極管 215
10.3.1 發(fā)光二極管 215
10.3.2 光電二極管 215
10.3.3 變?nèi)荻O管 216
10.4 半導體三極管 216
10.4.1 三極管的結(jié)構(gòu) 216
10.4.2 三極管的電流放大作用 217
10.4.3 三極管的特性曲線 218
10.4.4 三極管的主要參數(shù) 220
10.5 場效應晶體管 220
10.5.1 絕緣柵型場效應管的結(jié)構(gòu) 220
10.5.2 場效應管的工作原理 221
10.5.3 MOS管的特性曲線 222
10.5.4 MOS管的主要參數(shù) 223
10.6 本章小結(jié) 223
10.7 習題 224
第11章 基本放大電路 226
11.1 共發(fā)射極放大電路的組成 226
11.2 共發(fā)射極放大電路的分析 227
11.2.1 靜態(tài)分析 228
11.2.2 動態(tài)分析 230
11.3 靜態(tài)工作點穩(wěn)定性 235
11.4 射極輸出器 238
11.4.1 靜態(tài)分析 238
11.4.2 動態(tài)分析 239
11.5 放大電路中的負反饋 242
11.5.1 什么是放大電路中的負反饋 242
11.5.2 負反饋類型 243
11.5.3 負反饋對放大電路工作性能的影響 245
11.6 差分放大電路 248
11.6.1 靜態(tài)分析 249
11.6.2 動態(tài)分析 250
11.7 互補對稱功率放大電路 252
11.7.1 對功率放大電路的基本要求 253
11.7.2 互補對稱放大電路 254
11.8 場效應管及其放大電路 255
11.8.1 絕緣柵場效應管 255
11.8.2 場效應管放大電路 257
11.9 本章小結(jié) 259
11.10 習題 260
第12章 集成運算放大器 263
12.1 集成運算放大器概述 263
12.1.1 集成運算放大器的組成 263
12.1.2 集成運算放大器主要參數(shù) 264
12.1.3 理想集成運算放大器 265
12.2 集成運算放大器在信號運算方面的應用 266
12.2.1 比例運算 266
12.2.2 加法運算 269
12.2.3 減法運算 270
12.2.4 積分運算 271
12.2.5 微分運算 272
12.3 集成運算放大器在信號測量方面的應用 273
12.4 集成運算放大器的非線性應用 274
12.4.1 單門限電壓比較器 274
12.4.2 遲滯電壓比較器 275
12.5 非正弦信號產(chǎn)生電路 276
12.5.1 方波信號發(fā)生器 276
12.5.2 三角波信號發(fā)生器 278
12.6 正弦信號產(chǎn)生電路 279
12.6.1 正弦波振蕩的條件 279
12.6.2 RC正弦波振蕩電路 280
12.6.3 LC振蕩電路 282
12.7 本章小結(jié) 283
12.8 習題 284
第13章 門電路和組合邏輯電路 288
13.1 集成基本門電路 288
13.1.1 或門電路 289
13.1.2 與門電路 290
13.1.3 非門電路 291
13.2 集成復合門電路 292
13.2.1 或非門電路 292
13.2.2 與非門電路 293
13.2.3 三態(tài)與非門 294
13.3 組合邏輯電路分析 296
13.3.1 邏輯代數(shù)化簡 296
13.3.2 組合邏輯電路分析 298
13.4 組合邏輯電路設(shè)計 299
13.4.1 半加器 300
13.4.2 全加器 301
13.5 編碼器 303
13.6 譯碼器 304
13.6.1 二進制譯碼器 305
13.6.2 顯示譯碼器 306
13.7 數(shù)據(jù)分配器和數(shù)據(jù)選擇器 307
13.7.1 數(shù)據(jù)分配器 307
13.7.2 數(shù)據(jù)選擇器 308
13.8 應用舉例 309
13.8.1 故障報警器 309
13.8.2 卡片鑰匙式電子鎖 310
13.8.3 水位檢測電路 311
13.9 本章小結(jié) 311
13.10 習題 312
第14章 觸發(fā)器和時序邏輯電路 314
14.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 314
14.1.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的基本性能 314
14.1.2 基本RS觸發(fā)器 315
14.1.3 鐘控RS觸發(fā)器 315
14.1.4 邊沿觸發(fā)器 317
14.1.5 觸發(fā)器邏輯功能轉(zhuǎn)換 319
14.2 寄存器與移位寄存器 319
14.2.1 寄存器 319
14.2.2 移位寄存器 320
14.3 計數(shù)器 321
14.3.1 同步計數(shù)器 321
14.3.2 中規(guī)模集成計數(shù)器 324
14.4 集成555定時器原理及應用 327
14.4.1 集成555定時器 327
14.4.2 用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器 328
14.4.3 555定時器應用舉例 329
14.5 應用舉例 329
14.5.1 數(shù)字鐘 329
14.5.2 四人搶答電路 331
14.6 本章小結(jié) 331
14.7 習題 332
第15章 模擬量與數(shù)字量轉(zhuǎn)換 335
15.1 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（D/A） 335
15.1.1 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器工作原理 336
15.1.2 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的類型 338
15.1.3 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) 339
15.2 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D） 339
15.2.1 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器工作原理 339
15.2.2 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的類型 343
15.2.3 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) 343
15.2.4 選擇A/D或D/A轉(zhuǎn)換器時應注意的問題 344
15.3 本章小結(jié) 344
15.4 習題 345