《電子技術及應用》教材是按照教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導委員會頒布的“電工學”課程中“電子技術”部分的教學基本要求,在教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”中應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)、產(chǎn)學戰(zhàn)略聯(lián)盟等方面教學改革和實踐要求的基礎上編寫而成的。書中模擬電子技術部分(第1~4章)介紹了半導體器件、基本放大電路、集成運算放大器、放大電路中的負反饋等內(nèi)容;數(shù)字電子技術部分(第5、6章)介紹了基本邏輯門電路和組合邏輯電路、觸發(fā)器和時序邏輯電路等內(nèi)容;第7章為綜合實踐應用拓展。
本書可作為應用型本科電專業(yè)和需要進行工程實踐學習的普通高校非電專業(yè)學生的學習用書,也可以作為廣大工程技術人員自學用書,還可以作為高職學校學生的教材和拓展知識應用的參考書。
前言
本書共有7章,其中,第1~4章為模擬電子技術部分,介紹了半導體器件、基本放大電路、集成運算放大器、放大電路中的負反饋等內(nèi)容;第5、6章是數(shù)字電子技術部分,介紹了基本邏輯門電路和組合邏輯電路、觸發(fā)器和時序邏輯電路;第7章為綜合實踐應用拓展。
第1章為半導體器件,主要內(nèi)容有半導體的結構、性能;PN結的構成和特性;二極管的結構、符號、伏安特性及參數(shù)的選擇;晶體管的基本結構、電流放大作用、特性曲線和主要參數(shù);絕緣柵場效應晶體管的結構、工作原理及參數(shù);穩(wěn)壓管、常用特殊二極管和光敏晶體管簡單介紹等。
第2章為基本放大電路,主要內(nèi)容有放大電路的基本概念和基本組成;共發(fā)射極放大電路靜態(tài)分析和動態(tài)分析;放大電路動態(tài)性能指標(放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻)的意義;放大電路波形失真的原因;放大電路的三種組態(tài);多級放大器的耦合方式及參數(shù)計算;功率放大器和場效應晶體管放大電路等。
第3章為集成運算放大器,主要內(nèi)容有電路中零點漂移;差動放大電路的工作原理及放大作用;集成運算放大器的基本組成、主要性能指標、電壓傳輸特性;理想集成運算放大器的概念及特性;集成運算放大器線性和非線性應用等。
第4章為放大電路中的負反饋,主要內(nèi)容有反饋的基本概念;反饋類型的判定方法;交流負反饋四種組態(tài)和負反饋對放大電路性能的影響等。
第5章為基本邏輯門電路和組合邏輯電路,主要內(nèi)容有模擬信號和數(shù)字信號的區(qū)別;數(shù)字電路的概念及特點;數(shù)制及其轉換方法;基本邏輯門電路的功能;“與非門”“或非門”“與或非門”“異或門”和“同或門”電路的功能;TTL門電路和CMOS門電路;邏輯代數(shù)運算規(guī)則和卡諾圖化簡邏輯函數(shù)的方法;組合邏輯電路的分析和設計方法;加法器、編碼器、譯碼器、數(shù)顯電路、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的工作原理等。
第6章為觸發(fā)器和時序邏輯電路,主要內(nèi)容有基本RS觸發(fā)器、可控RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器的電路組成和邏輯功能;各觸發(fā)器之間邏輯功能的轉換;時序邏輯電路的分析和設計方法;寄存器和計數(shù)器的原理和功能;555定時器的組成及應用等。
第7章為綜合實踐應用拓展,包含了三個實踐課題:鋸齒波發(fā)生器的組裝與測試;單脈沖控制移位寄存器構成的環(huán)形計數(shù)器組裝與調試;脈沖順序控制器的組裝與調試。
本書在內(nèi)容編選方面充分考慮了內(nèi)容的難易程度、工程實踐、科技競賽以及科技創(chuàng)新中的應用要求,在每章開始設置了教學導航模塊,為廣大讀者提供學習內(nèi)容的導引;每章后配知識點梳理與總結,用大量的習題檢驗學習效果;每章配有數(shù)量不等的實驗,實驗難度呈梯次深入,供不同學校的學生選做;綜合實踐應用拓展部分的內(nèi)容,每個學?梢愿鶕(jù)實際情況進行實踐或設計類的教學。
本書由上海工程技術大學張靜之老師、余粟老師主編。其中,第1、5、6章的理論部分由上海工程技術大學張靜之老師編寫;第4章的理論部分由上海工程技術大學余粟老師編寫;第2章的2.1節(jié)、2.2節(jié)、2.5節(jié)、2.7節(jié)的理論部分和全書的“思考與練習”由上海工程技術大學汪敬華老師編寫;第2、4、5、6章的“實驗”部分由上海工程技術大學王艷新老師編寫;第3、7章的理論部分由上海市高級技工學校劉建華老師編寫;第1、3章的“實驗”部分由占忠(天津)光電科技有限公司魯璇璇工程師編寫;第2章的2.3節(jié)、2.4節(jié)、2.6節(jié)和全書的“知識點梳理與總結”部分由天津職業(yè)技術師范大學趙凌云老師編寫。張靜之老師負責全書統(tǒng)稿。
本書是上海市教委重點課程“電子技術”項目(S201724001)成果。在編寫過程中,編者參考了一些書刊并引用了一些資料,難以一一列舉,在此一并表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,編寫經(jīng)驗不足,而且時間倉促,書中錯誤在所難免,懇請廣大讀者提出寶貴的意見。
編者
目錄
前言
第1章半導體器件
1.1PN結的形成
1.1.1本征半導體
1.1.2雜質半導體
1.1.3PN結及其特性
1.2二極管
1.2.1二極管的類型、結構及符號
1.2.2二極管的伏安特性曲線
1.2.3二極管的主要參數(shù)
1.2.4二極管的應用
1.2.5穩(wěn)壓二極管和其他特殊二極管簡介
1.3晶體管
1.3.1晶體管的基本結構
1.3.2晶體管的電流放大作用
1.3.3晶體管的共發(fā)射極特性曲線
1.3.4晶體管的主要參數(shù)
1.3.5光敏晶體管
1.4絕緣柵場效應晶體管
1.4.1絕緣柵場效應晶體管的結構
1.4.2絕緣柵場效應晶體管的工作原理
1.4.3絕緣柵場效應晶體管的主要參數(shù)及特點
1.5實驗
1.5.1實驗1常用電子儀器儀表的使用
1.5.2實驗2二極管的性能測試與識別
1.5.3實驗3晶體管的性能測試與識別
知識點梳理與總結
思考與練習1
第2章基本放大電路
2.1放大電路的基本概念及性能指標
2.1.1放大電路的基本概念
2.1.2放大電路的組成結構
2.1.3放大電路的性能指標
2.2共發(fā)射極基本放大電路
2.2.1共發(fā)射極放大電路的組成及工作原理
2.2.2放大電路的靜態(tài)分析
2.2.3放大電路的動態(tài)分析
2.2.4放大電路的非線性失真
2.3分壓式固定偏置放大電路的分析
2.3.1分壓式固定偏置放大電路的基本組成
2.3.2分壓式固定偏置放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定
2.3.3分壓式固定偏置放大電路的分析
2.4共集電極放大電路和共基極放大電路
2.4.1共集電極放大電路
2.4.2共基極放大電路
2.5多級放大電路
2.5.1多級放大電路的耦合方法
2.5.2多級放大電路的分析
2.6功率放大電路
2.6.1功率放大電路的基本概念和分類
2.6.2雙電源互補對稱功率放大電路
2.6.3單電源互補對稱功率放大電路
2.7場效應晶體管放大電路
2.7.1場效應晶體管放大電路的三種接法
2.7.2場效應晶體管放大電路的靜態(tài)分析
2.7.3場效應晶體管放大電路的動態(tài)分析
2.8實驗
2.8.1實驗1晶體管共發(fā)射極單管放大電路靜態(tài)工作點和放大倍數(shù)的參數(shù)測量
2.8.2實驗2晶體管共發(fā)射極單管放大電路波形失真及輸入輸出電阻的測試
知識點梳理與總結
思考與練習2
第3章集成運算放大器
3.1差動放大電路
3.1.1直接耦合放大電路存在的問題
3.1.2差動放大電路的結構
3.1.3雙端輸入雙端輸出差動放大電路的靜態(tài)分析
3.1.4雙端輸入雙端輸出差動放大電路的動態(tài)分析
3.1.5差動放大電路其他輸入方式的動態(tài)分析
3.2集成運算放大器
3.2.1集成運算放大器的基本結構
3.2.2集成運算放大器的主要參數(shù)
3.2.3集成運算放大器的傳輸特性
3.3集成運算放大器的線性應用
3.3.1集成運算放大器的比例運算電路
3.3.2集成運算放大器的加法運算電路
3.3.3集成運算放大器的減法運算電路
3.3.4集成運算放大器的積分和微分運算電路
3.4集成運算放大器構成的比較電路
3.4.1電壓比較器
3.4.2過零比較器
3.4.3滯回比較器
3.5實驗
3.5.1實驗1差動放大電路的分析與測試
3.5.2實驗2集成運算放大器線性運算電路的測試與分析
知識點梳理與總結
思考與練習3
第4章放大電路中的負反饋
4.1反饋的基本概念
4.1.1反饋的定義
4.1.2反饋的分類
4.2負反饋的類型及其判別方法
4.3負反饋對放大器性能的影響
4.4實驗負反饋放大電路的分析與測試
知識點梳理與總結
思考與練習4
第5章基本邏輯門電路和組合邏輯電路
5.1數(shù)字電路
5.1.1數(shù)字電路及其特點
5.1.2數(shù)制及其變換
5.1.3脈沖波形
5.2基本邏輯關系和邏輯門電路
5.2.1基本邏輯門電路
5.2.2基本邏輯門電路的組合
5.2.3集成門電路
5.3邏輯代數(shù)及其應用
5.3.1邏輯代數(shù)的運算規(guī)則
5.3.2邏輯函數(shù)的公式化簡法
5.3.3邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法
5.4組合邏輯電路的分析和設計
5.4.1組合邏輯電路
5.4.2組合邏輯電路的分析方法
5.4.3組合邏輯電路的設計應用實例
5.5典型的集成組合邏輯電路
5.5.1加法器
5.5.2編碼器
5.5.3譯碼器及數(shù)字顯示電路
5.5.4數(shù)據(jù)選擇器
5.5.5數(shù)據(jù)分配器
5.6實驗
5.6.1實驗1不同形式邏輯表達式轉換的測試
5.6.2實驗2半加器電路邏輯功能測試
5.6.3實驗3組合邏輯電路的設計與測試
知識點梳理與總結
思考與練習5
第6章觸發(fā)器和時序邏輯電路
6.1觸發(fā)器
6.1.1RS觸發(fā)器
6.1.2JK觸發(fā)器
6.1.3D觸發(fā)器
6.1.4觸發(fā)器邏輯功能的轉換
6.2時序邏輯電路的分析與設計
6.2.1時序邏輯電路的分析
6.2.2時序邏輯電路的設計
6.3寄存器
6.3.1數(shù)據(jù)寄存器
6.3.2移位寄存器
6.4計數(shù)器
6.4.1二進制計數(shù)器
6.4.2十進制計數(shù)器
6.4.3任意進制計數(shù)器的設計與實現(xiàn)
6.5555集成定時器
6.5.1555集成定時器的工作原理
6.5.2555集成定時器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
6.5.3555集成定時器構成的多諧振蕩器
6.5.4555集成定時器構成的施密特觸發(fā)器
6.6實驗
6.6.1實驗1觸發(fā)器邏輯功能的測試
6.6.2實驗2計數(shù)器的測試與應用
6.6.3實驗3時序邏輯電路的分析與測試
6.6.4實驗4時序邏輯電路的設計
知識點梳理與總結
思考與練習6
第7章綜合實踐應用拓展
7.1綜合實踐1 鋸齒波發(fā)生器的組裝與測試
7.1.1實踐要求
7.1.2鋸齒波發(fā)生器的工作原理
7.1.3鋸齒波發(fā)生器安裝調試步驟及實測波形記錄
7.1.4知識點拓展:鋸齒波發(fā)生器故障排除
7.2綜合實踐2