本書包括3部分:第1部分為模擬電子技術基礎,包括半導體二極管及其應用、半導體三極管及其基本放大電路、功率放大器、放大電路中的負反饋、集成運算放大電路及其應用、正弦波振蕩電路、直流穩(wěn)壓電源;第2部分為數(shù)字電子技術基礎,包括數(shù)字邏輯基礎及邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器和時序邏輯電路、脈沖信號的產(chǎn)生與整形、數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器;第3部分安排了10個綜合實訓項目,可作為課程設計或拓展練習。同時在第1、2部分每章后面安排了相應的實驗,可作為實驗教學內(nèi)容。各章還編有思考與習題。
本書適合作為高等職業(yè)學校、高等?茖W校、成人高校及本科院校舉辦的二級職業(yè)技術學院和民辦高校物聯(lián)網(wǎng)應用技術、電子信息工程技術、通信技術、應用電子技術、電氣自動化、機電一體化等專業(yè)的教材,也可供有關工程技術人員參考。
本課程是高等職業(yè)學校電類專業(yè)的一門必修的技術基礎課,其任務是使學生獲得電子技術必要的基礎理論、基礎知識和基本技能,了解電子技術的應用和發(fā)展概況,為學習后續(xù)課程,以及從事與專業(yè)有關的工程技術工作打下一定的基礎。
本書主要的特點如下:
(1)考慮到高職教育的特點,內(nèi)容以“必需、夠用”為度,同時考慮到實訓教學是高職教育的重要教學形式,除各章配有驗證性實驗外,本書還安排了10個綜合實訓項目,突出實用性。書中有些內(nèi)容屬于加寬、加深內(nèi)容,可由教師根據(jù)專業(yè)特點和學時多少取舍。
(2)除門電路和觸發(fā)器較多涉及內(nèi)部電路外,其余部分則側(cè)重對集成芯片及系列產(chǎn)品的介紹和應用舉例,把側(cè)重點放在對集成電路的認知和使用方面,以培養(yǎng)學生的應用能力,加強學生的工程意識。
(3)結(jié)合高職高專學生特點,簡化了理論分析,避免過多公式推導和電路分析。
(4)為方便教學與讀者自學,本書第1、2部分各章提供了思考與習題,并提供與教材配套的電子教案(下載地址為http://www51edscom)。
本書是廣東省高等職業(yè)技術教育研究會2015年度一般課題“推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的高職物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)課程建設研究,課題編號:GDGZ15Y112,主持人:劉映群”支持的特色改革教材。
本書適合作為高等職業(yè)學校、高等?茖W校、成人高校及本科院校舉辦的二級職業(yè)技術學院和民辦高校物聯(lián)網(wǎng)應用技術、電子信息工程技術、通信技術、應用電子技術、電氣自動化、機電一體化等專業(yè)的教材,也可供有關工程技術人員參考。
本書由廣東嶺南職業(yè)技術學院劉映群、廣東科技學院趙楊、山東省計算中心(國家超級計算濟南中心)郝鳳琦、廣東省機械技師學院李胡任主編,廊坊師范學院王李雅和廣東嶺南職業(yè)技術學院許露、張保新、穆生濤、解相吾任副主編,劉映群負責統(tǒng)稿、定稿。具體分工如下:第1章由解相吾編寫;第2章和第6章、綜合實訓1~10、附錄A~E由劉映群編寫;第3章由趙楊編寫;第4章由穆生濤編寫;第5章由郝鳳琦編寫;第7章由王李雅編寫;第8章由許露編寫;第9、11、12章由李胡編寫;第10章由張保新編寫。
在本書編寫過程中,廣東嶺南職業(yè)技術學院高能、余健等副教授給予了很大的幫助,中國鐵道出版社的編輯對本書的編寫工作也給予了大力支持,在此對他們致以衷心的感謝;在本書編寫過程中,編者還參考了許多教材、文獻及網(wǎng)絡資料,在此一并向這些作者深表感謝。
限于編者水平,加上時間倉促,書中難免存在不足之處,懇請廣大讀者批評指正。請將建議和意見通過E-mail(liulaoshi2014@foxmail.com)返給我們,以便再版時進行修訂。
編者2016年10月
第1部分模擬電子技術基礎
第1章半導體二極管及其應用1
11半導體1
111半導體概述1
112PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?
12半導體二極管4
121二極管的結(jié)構和分類5
122二極管的伏安特性5
123二極管的主要參數(shù)6
124二極管的等效電路及其應用6
13特殊二極管7
131穩(wěn)壓管7
132發(fā)光二極管8
133光電二極管8
134變?nèi)荻䴓O管9
實驗一常用半導體二極管的識別與檢測9
小結(jié)11
思考與習題12
第2章半導體三極管及其基本放大電路13
21雙極型半導體三極管13
211半導體三極管的結(jié)構13
212半導體三極管的放大原理14
213半導體三極管的伏安特性和主要參數(shù)14
22共發(fā)射極基本放大電路19
221共發(fā)射極基本放大電路的組成19
222共發(fā)射極基本放大電路的靜態(tài)分析20
223共發(fā)射極基本放大電路的動態(tài)分析21
224靜態(tài)工作點的穩(wěn)定28
23其他放大電路31
231共集電極放大電路31
232共基極放大電路34
233多級放大電路35
24單極型半導體三極管39
241MOS場效應管39
242場效應管的主要參數(shù)42
243場效應管放大電路44
實驗二電子儀器儀表使用47
實驗三三極管的識別與檢測50
實驗四共發(fā)射極單管放大電路測試51
小結(jié)54
思考與習題55
第3章功率放大器58
31功率放大器概述58
311功率放大電路的主要指標及工作狀態(tài)58
312乙類雙電源互補對稱功率放大電路(OCL電路)60
313OCL甲乙類互補對稱功率放大電路62
314單電源互補對稱功率放大電路(OTL電路)64
315乙類BTL功率放大電路65
32集成功放典型產(chǎn)品及其應用65
321單聲道集成功放65
322雙聲道集成功放68
實驗五集成功率放大器的應用69
小結(jié)70
思考與習題70
第4章放大電路中的負反饋74
41反饋的基本概念與分類74
411反饋的基本概念74
412反饋的分類及其判斷75
413反饋放大電路的一般表達式78
414負反饋放大電路的四種組態(tài)78
42負反饋對放大電路性能的影響80
421提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性80
422減小非線性失真81
423展寬通頻帶81
424對輸入和輸出電阻的影響82
實驗六負反饋放大器的綜合測試84
小結(jié)87
思考與習題87
第5章集成運算放大電路及其應用90
51集成運算放大電路概述90
511集成運算放大電路的外形和圖形符號90
512集成運算放大電路的組成及其各部分的作用91
513集成運算放大電路的結(jié)構特點及主要參數(shù)92
514集成運算放大電路的電壓傳輸特性92
515理想集成運算放大電路92
52集成運算放大電路的線性應用94
521比例運算電路94
522加法與減法運算電路95
523積分與微分運算電路98
53集成運算放大電路的非線性應用99
531電壓比較器99
532非正弦波發(fā)生電路101
實驗七集成運算放大電路的基本應用103
小結(jié)106
思考與習題106
第6章正弦波振蕩電路108
61正弦波振蕩器的基本工作原理108
611振蕩電路框圖108
612自激振蕩的條件109
613正弦波振蕩電路的基本構成109
614振蕩電路的起振過程109
62典型LC和RC正弦波振蕩電路110
621LC正弦波振蕩電路110
622RC正弦波振蕩電路114
63石英晶體正弦波振蕩電路116
實驗八RC正弦波振蕩器測試117
小結(jié)118
思考與習題119
第7章直流穩(wěn)壓電源121
71直流穩(wěn)壓電源概述121
711直流穩(wěn)壓電源的組成121
712直流穩(wěn)壓電源的主要性能指標121
72整流電路123
721單相半波整流電路123
722橋式整流電路124
73濾波電路126
731電容濾波電路126
732電感濾波電路128
733復式濾波電路129
74穩(wěn)壓電路129
741線性串聯(lián)穩(wěn)壓電路130
742三端集成穩(wěn)壓器131
743開關型穩(wěn)壓電路133
實驗九直流穩(wěn)壓電源測試135
小結(jié)137
思考與習題137
第2部分數(shù)字電子技術基礎
第8章數(shù)字邏輯基礎及邏輯門電路140
81數(shù)字邏輯電路概述140
82數(shù)制及編碼141
83邏輯代數(shù)基本運算145
84邏輯代數(shù)的基本定律和規(guī)則149
85邏輯函數(shù)的化簡150
851邏輯函數(shù)的公式化簡法151
852邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法152
86邏輯門電路概述157
87基本邏輯門電路158
88TTL集成邏輯門電路160
89CMOS集成邏輯門電路166
實驗十集成邏輯門電路邏輯功能測試167
小結(jié)170
思考與習題170
第9章組合邏輯電路174
91組合邏輯電路概述174
92組合邏輯電路的分析和設計175
921組合邏輯電路的分析175
922組合邏輯電路的設計176
93常用組合邏輯電路178
931編碼器178
932譯碼器183
933數(shù)據(jù)分配器190
934數(shù)據(jù)選擇器191
935數(shù)值比較器194
936加法器197
94用中規(guī)模集成電路實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)201
941用集成數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)201
942用集成譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)202
943用加法器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)203
95組合邏輯電路中的競爭冒險205
951組合邏輯電路中的競爭冒險現(xiàn)象205
952組合邏輯電路中的競爭冒險判別方法206
953組合邏輯電路中的競爭冒險消除方法207
實驗十一組合邏輯電路的設計與測試209
小結(jié)210
思考與習題210
第10章觸發(fā)器和時序邏輯電路213
101觸發(fā)器213
1011基本RS觸發(fā)器213
1012同步觸發(fā)器215
1013主從觸發(fā)器217
1014邊沿觸發(fā)器218
1015觸發(fā)器的相互轉(zhuǎn)換220
102時序邏輯電路概述221
1021時序邏輯電路的結(jié)構及特點221
1022時序邏輯電路功能的描述方法222
103時序邏輯電路的分析223
104集成計數(shù)器的功能及應用225
1041集成計數(shù)器的特點和分類225
1042二進制計數(shù)器225
1043十進制計數(shù)器226
1044N進制計數(shù)器227
1045MSI計數(shù)器的應用227
105集成寄存器的功能及應用230
1051寄存器的功能和分類230
1052數(shù)據(jù)(基本)寄存器分析230
1053移位寄存器分析231
1054移位寄存器應用——構建模M計數(shù)器232
1055順序脈沖發(fā)生器233
實驗十二觸發(fā)器邏輯功能測試233
實驗十三計數(shù)器及其應用235
實驗十四移位寄存器及其應用238
小結(jié)240
思考與習題241
第11章脈沖信號的產(chǎn)生與整形243
111555定時器的組成及功能243
112555定時器的應用244
1121555定時器組成施密特觸發(fā)器244
1122555定時器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器245
1123555定時器組成自激多諧振蕩器247
實驗十五555定時器及其應用248
小結(jié)252
思考與習題252
第12章數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器256
121數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器概述256
122數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)256
1221DAC的基本概念256
1222DAC的工作原理258
1223集成DAC及其主要技術參數(shù)260
123模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)262
1231ADC的基本概念262
1232ADC的工作原理263
1233集成ADC及其主要技術參數(shù)265
實驗十六數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的應用266
小結(jié)269
思考與習題269
第3部分綜合實訓
綜合實訓1常用電子元件的識別、檢測和焊接技能的訓練271
綜合實訓2集成電路功率放大器的安裝與調(diào)試277
綜合實訓3直流穩(wěn)壓電源電路的安裝與調(diào)試282
綜合實訓4臺燈調(diào)光電路的制作與調(diào)試285
綜合實訓5觸摸式延時照明燈的制作與調(diào)試288
綜合實訓6八路搶答器的安裝與調(diào)試292
綜合實訓7簡易十字路口交通信號燈控制電路的制作與調(diào)試298
綜合實訓8流水燈電路的安裝與調(diào)試302
綜合實訓9數(shù)字鐘的設計與組裝305
綜合實訓10數(shù)字電壓表的安裝與調(diào)試309
附錄A常用電子元器件的型號命名方法312
附錄B常見半導體性能參數(shù)316
附錄C半導體集成電路型號命名方法(GB 3430—1989)324
附錄D常用74系列和CMOS4000系列數(shù)字集成電路功能一覽表326
附錄E常用數(shù)字集成電路引腳功能圖335
參考文獻340