电路分析与实践/高职应用电子技术专业系列教材

电路分析与实践/高职应用电子技术专业系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

魏显文 编
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出版社: 西北工业大学出版社
ISBN:9787561242858
版次:1
商品编码:11696363
包装:平装
丛书名: 高职应用电子技术专业系列教材
开本:16开
出版时间:2015-04-01
用纸:胶版纸
页数:177
字数:176000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  电路分析与实践是高职高专电类专业一门十分重要的专业基础课程。《电路分析与实践/高职应用电子技术专业系列教材》是为满足高职高专应用型人才培养目标的教学需要。依据技能型人才培养的教学特点而编写的。《电路分析与实践/高职应用电子技术专业系列教材》内容包括:安全用电与触电急救、电源电路的分析与检测、直流稳态电路的分析与检测、单相正弦交流电路的分析与检测、三相正弦交流电路的分析与应用、变压器的工作原理与应用、动态电路的分析与应用等。
  《电路分析与实践/高职应用电子技术专业系列教材》概念叙述清楚、深入浅出、通俗易懂、易于自学,力求做到概念准确、内容精炼、重点突出,注重理论联系实际,注重方式和方法的叙述。
  《电路分析与实践/高职应用电子技术专业系列教材》可作为高等职业技术学院、高等工程专科学校、成人高等学校电气类、电了类、通信类等专业的教材,也可供有关科技人员和相关专业的专科学生、自学考试者参考。

内页插图

目录

项目1安全用电与触电急救1.1万用表概述1.2安全用电常识【思考与练习】项目2电源电路的分析与检测2.1电路和电路模型2.2电路变量2.3电源2.4基尔霍夫定律【思考与练习】项目3直流稳态电路的分析与检测3.1电阻元件及欧姆定律3.2电源等效变换3.3支路电流法3.4节点电压法3.5网孔电流法3.6叠加定理3.7戴维南定理与诺顿定理【思考与练习】项目4单相正弦交流电路的分析与应用4.1正弦交流电的基本概念4.2正弦交流电的相量表示法4.3单一元件伏安关系的相量表示4.4基尔霍夫基本定律相量表示和相量图4.5复阻抗与复导纳的概念及等效变换4.6正弦电路稳态分析4.7正弦稳态电路功率和功率因数的提高4.8谐振电路【思考与练习】项目5三相正弦交流电路的分析与应用5.1三相正弦交流电路的概念5.2对称三相正弦交流电路分析5.3三相电路功率的计算【思考与练习】项目6变压器的工作原理与应用6.1耦合电感的伏安关系6.2变压器及其工作原理【思考与练习】项目7动态电路的分析与应用7.1换路定律与初始值的计算7.2零输入响应7.3零状态响应7.4一阶电路的全响应【思考与练习】

前言/序言


《电子技术基础与应用:面向高职高专的实践导向》 内容简介: 本书旨在为高职高专电子技术专业的学生提供一套扎实、系统且贴近实际应用的电子技术基础知识体系。在当前快速发展的电子信息产业背景下,掌握核心的电子技术原理并具备解决实际工程问题的能力,是每一个应用电子技术专业人才的必备素养。本书紧密结合行业需求和技术发展趋势,以“基础理论与实践技能相结合”为核心教学理念,力求在有限的学习时间内,帮助学生构建完整的电子技术知识框架,并能将其有效运用到实际的电路设计、调试与故障排除中。 第一章:电子技术概述与基本概念 本章将为读者构建对整个电子技术领域宏观的认识。首先,介绍电子技术的定义、发展历程、重要分支及其在现代社会中的广泛应用,例如通信、计算机、控制、消费电子、医疗电子等,使学生深刻理解电子技术的重要性与时代意义。接着,深入剖析电子技术发展背后的基本物理原理,如电荷、电场、电流、电压等基本电学概念,并介绍常用的国际单位制及其在电子技术中的应用。随后,将重点介绍电子技术中最为基础和核心的两个物理量——电和磁。详细阐述电荷的性质、库仑定律、电场强度、电势、电势差(电压)等概念,以及电流的形成、方向、大小、欧姆定律、基尔霍夫定律等电路分析的基础。在此基础上,引出磁场的概念,包括磁感应强度、磁通量,以及电磁感应现象,为后续章节学习电感和电磁器件奠定理论基础。本章还将介绍电子技术中常用的基本单位,如伏特(V)、安培(A)、欧姆(Ω)、瓦特(W)、法拉(F)、亨利(H)等,并强调它们在工程计算中的准确使用。最后,对本章内容进行总结,并提出一些启发性的思考,引导学生主动探索电子技术的奥秘。 第二章:基本电路元件及其特性 本章是深入理解和分析电路的基础。我们将详细介绍电子电路中最基本、最常用的Passive(无源)和Active(有源)元件。 无源元件: 电阻(Resistor): 详细阐述电阻的定义、单位(欧姆Ω)、分类(固定电阻、可变电阻,如电位器、可调电阻)。深入分析电阻的材料、结构、额定功率、精度、温度系数等关键参数,并介绍不同类型电阻在电路中的具体作用(限流、分压、偏置等)。通过典型的电阻电路示例,演示欧姆定律和功率计算。 电容(Capacitor): 介绍电容的定义、单位(法拉F),以及其存储电荷和能量的基本原理。详细讲解电容的构成(电介质、极板),分类(电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等),以及它们各自的特点、优缺点和适用场合。深入分析电容的额定电压、容量、耐压、漏电流、等效串联电阻(ESR)等重要参数。阐述电容在电路中的动态特性,如充放电过程、滤波、耦合、隔直、储能等作用,并结合实际电路图进行分析。 电感(Inductor): 定义电感的概念、单位(亨利H),以及其产生磁场和存储磁场能量的基本原理。讲解电感的构造(线圈、磁芯),分类(空心电感、铁氧体电感、工字电感等),以及它们在电路中的应用。深入分析电感的感值、品质因数(Q值)、额定电流、直流电阻等关键参数。阐述电感在电路中的动态特性,如储能、滤波(通直流,阻交流)、升压、降压(与电容配合形成振荡回路)等作用,并通过实例进行说明。 有源元件(初步介绍): 二极管(Diode): 介绍半导体二极管的基本原理,包括PN结的形成、正向导通、反向击穿等特性。详细讲解二极管的型号、符号、引脚识别,以及其主要的电参数(正向压降、反向漏电流、耐压、额定电流)。重点介绍二极管在电路中的应用,如整流(半波、全波)、稳压(齐纳二极管)、信号限幅、保护电路等,并通过实际电路图进行分析。 三极管(Transistor): 引入晶体管(BJT和MOSFET)的基本概念,简要介绍其作为放大器和开关的基本功能。本章主要侧重于其作为开关元件在简单数字电路中的应用,为后续深入学习放大电路和数字逻辑电路打下基础。 本章强调通过实验验证元件的伏安特性曲线,使学生能够直观地理解元件的工作原理和性能参数,为后续的电路设计与分析提供坚实的实践基础。 第三章:基本直流电路分析 本章将带领学生系统地掌握分析直流电路(DC Circuit)的基本方法和技巧。 电路基本定律: 欧姆定律(Ohm's Law): 再次回顾和深化欧姆定律在直流电路中的应用,强调电压、电流、电阻之间的比例关系,并练习利用欧姆定律计算电路中的未知量。 基尔霍夫定律(Kirchhoff's Laws): 详细讲解基尔霍夫电压定律(KVL)和基尔霍夫电流定律(KCL)。通过大量的例题,演示如何正确选择回路和节点,并建立方程组求解复杂直流电路中的支路电流和节点电压。强调定律的普适性,适用于任何电路,无论元件是线性的还是非线性的(在直流稳态下)。 电路分析的基本方法: 节点电压法(Nodal Analysis): 介绍以节点电压为基本未知量的分析方法。讲解如何选取参考节点,建立节点电压方程,并求解所有节点的电位,进而推算出各支路电流。 支路电流法(Mesh Analysis): 介绍以回路电流为基本未知量的分析方法。讲解如何选取独立回路,建立回路电流方程,并求解各回路电流,进而推算出各支路电流。 叠加定理(Superposition Theorem): 阐述叠加定理适用于线性电路。讲解如何逐个独立信号源作用下,计算各响应,然后代数叠加得到总响应。强调此定理仅适用于线性电路,且不能直接用于计算功率。 戴维宁定理(Thevenin's Theorem)与诺顿定理(Norton's Theorem): 介绍将复杂线性电路等效为简化的戴维宁等效电路(电压源与串联电阻)或诺顿等效电路(电流源与并联电阻)的方法。演示如何计算等效电阻、等效电压源(开路电压)或等效电流源(短路电流)。强调这些定理在简化电路分析和优化设计中的重要作用。 串联、并联及混联电路分析: 电阻的串联与并联: 总结电阻串联和并联的特点、总电阻的计算方法,以及电压和电流的分配规律。 混联电路分析: 结合节点电压法、支路电流法等,对包含串联和并联组合的复杂直流电路进行系统分析,训练学生的综合分析能力。 本章注重理论与实践的结合,通过设置多种不同类型的直流电路分析实例,引导学生逐步掌握分析方法,并鼓励学生动手搭建简单的直流电路进行实验验证,加深对理论知识的理解。 第四章:基本交流电路分析(正弦稳态) 本章将聚焦于交流电路(AC Circuit)在正弦稳态下的分析方法,这是理解绝大多数现代电子系统运行的基础。 交流电的基本概念: 正弦交流电的产生与表示: 介绍正弦交流电的产生原理,包括瞬时值、最大值(峰值)、平均值、有效值(RMS)的概念及其计算方法。讲解用波形图、瞬时值表达式、相量(Phasor)等多种方式表示正弦交流电。 频率、周期与相位: 详细解释频率(f)、周期(T)的关系(f = 1/T),以及相位(Phase)的概念,包括初相位、相位差,并理解它们在波形图上的体现。 RLC元件在交流电路中的特性: 电阻(R)在交流电路中的特性: 阐述电阻在交流电路中,电压和电流同相,阻碍作用与直流电路相同,但功率消耗是瞬时变化的。 电感(L)在交流电路中的感抗(Inductive Reactance): 介绍电感在交流电路中呈现的“感抗”,其大小与角频率(ω=2πf)和电感值(L)成正比(XL = ωL)。强调感抗的单位是欧姆(Ω),它阻碍电流变化。同时,解释电感上的电压超前电流90°。 电容(C)在交流电路中的容抗(Capacitive Reactance): 介绍电容在交流电路中呈现的“容抗”,其大小与角频率(ω)和电容值(C)成反比(XC = 1/(ωC))。强调容抗的单位也是欧姆(Ω),它阻碍电压变化。同时,解释电容上的电流超前电压90°。 相量法(Phasor Domain Analysis): 相量与相量图: 引入相量这一强大的数学工具,将时域的正弦函数转化为复数,实现交流电路的代数运算。讲解如何将瞬时值表达式转换为相量,以及如何绘制相量图来直观表示电压、电流之间的幅值和相位关系。 交流电路中的欧姆定律与基尔霍夫定律: 阐述在相量域中,欧姆定律和基尔霍夫定律同样适用,但需要使用复数阻抗(Impedance)的概念。 阻抗(Impedance)与导纳(Admittance): 定义复数阻抗Z = R + jX(X为感抗XL或容抗-XC),以及导纳Y = 1/Z。详细讲解串联和并联阻抗的计算方法。 RLC串联和并联谐振电路: 串联谐振: 详细分析RLC串联电路在不同频率下的阻抗特性,重点介绍在谐振频率(ω₀ = 1/√(LC))时,感抗等于容抗,总阻抗最小(等于R),电流最大,电路呈现电阻性。 并联谐振: 分析RLC并联电路在不同频率下的阻抗特性,重点介绍在谐振频率时,总阻抗最大,电流最小,电路呈现感性或容性,取决于电感和电容的品质因数。 谐振电路的应用: 介绍谐振电路在选频、滤波(带通、带阻)、振荡等方面的实际应用。 本章将通过大量不同类型的交流电路分析实例,帮助学生熟练掌握相量法的应用,并理解谐振电路的重要特性及其在通信、信号处理等领域的应用。 第五章:放大电路基础 本章将深入介绍电子技术中最核心的“放大”(Amplification)概念,学习如何利用有源器件(主要是晶体管)将微弱的信号放大到可用的幅度。 晶体管(BJT)基础: BJT的结构与工作原理: 详细介绍NPN和PNP型双极结型晶体管(BJT)的结构,包括发射区(Emitter)、基区(Base)、集电区(Collector),以及PN结的形成。阐述其工作原理,特别是电流控制电流的放大作用,即基极电流(Ib)控制集电极电流(Ic)的大小。 BJT的四种工作区域: 讲解截止区、放大区、饱和区和击穿区,并阐述不同工作区域下晶体管的电学特性。 BJT的电参数与模型: 介绍BJT的主要电参数,如电流放大系数(β)、极间电容、结电压等。引入小信号模型(如混合π模型),用于分析放大电路的交流特性。 BJT的几种基本组态: 详细分析共发射极(CE)、共集电极(CC)、共基极(CB)三种基本放大组态的电路结构、特点(电压增益、电流增益、输入阻抗、输出阻抗)和应用场合。 MOSFET基础(简介): MOSFET的结构与工作原理: 简要介绍金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的结构(源极S、栅极G、漏极D),以及电压控制电流的工作原理。 MOSFET的两种类型: 介绍增强型和耗尽型,N沟道和P沟道MOSFET。 MOSFET作为放大器和开关: 简述MOSFET在放大电路和数字电路中的应用。 基本放大电路的分析与设计: 静态工作点的确定(偏置电路): 讲解固定偏置、分压偏置、分压偏置与发射极反馈等几种常用的偏置方法,以及如何通过设计偏置电路,使晶体管工作在放大区的中心,确保放大电路的稳定性和线性度。 交流信号的放大: 讲解交流信号如何叠加在静态直流工作点上,通过晶体管的放大作用,输出被放大了的交流信号。 电压增益、电流增益、输入阻抗、输出阻抗: 详细介绍放大电路的四大性能指标,并分析不同组态和偏置电路对这些指标的影响。 耦合电容和旁路电容的作用: 讲解耦合电容用于隔直通交,实现放大器级间的信号耦合;旁路电容用于将交流信号旁路到地,提高电压增益。 多级放大电路(简介): 多级放大的意义: 阐述为了获得更大的整体增益,可以将多个单级放大器级联。 直接耦合、RC耦合、变压器耦合: 简要介绍不同耦合方式的特点。 本章将通过大量实例,指导学生如何分析和设计一个基本的晶体管放大电路,理解放大电路的参数计算,并初步了解放大器在音频、测量仪器等领域的广泛应用。 第六章:集成运放及其应用 本章将重点介绍集成运算放大器(Operational Amplifier,Op-Amp),这种强大的模拟集成电路,因其高性能和易用性,已成为现代电子系统中的基石。 集成运算放大器的基本原理与特性: 理想运放模型: 介绍理想运放的几个重要特性:无限开环增益、无限输入阻抗、零输出阻抗、无限带宽、零零点漂移。 虚短(Virtual Short)和虚断(Virtual Break): 讲解在负反馈的理想运放电路中,两个输入端(同相端和反相端)的电压近似相等(虚短),以及输入端的电流近似为零(虚断)这两个重要结论,它们是分析运放电路的核心。 实际运放的特性: 介绍实际运放与理想运放的差异,如有限的开环增益、有限的输入阻抗、非零的输出阻抗、有限的带宽、输入失调电压和电流、共模抑制比(CMRR)等。 基本集成运放电路: 同相比例放大器(Non-inverting Amplifier): 讲解其电路结构,分析其电压增益、输入阻抗和输出阻抗。 反相比例放大器(Inverting Amplifier): 讲解其电路结构,分析其电压增益(为负值)、输入阻抗和输出阻抗。 电压跟随器(Voltage Follower): 讲解其结构(增益为1),分析其高输入阻抗和低输出阻抗特性,以及其作为缓冲器的作用。 加法器(Adder)和减法器(Subtractor): 介绍如何利用反相或同相运放搭建实现多个输入信号加法或减法的电路。 积分器(Integrator)和微分器(Differentiator): 讲解其利用电容和电阻搭建,实现对输入信号的积分和微分运算的电路。 比较器(Comparator): 介绍运放作为比较器,输出高电平或低电平,用于信号电平的判断。 有源滤波器: 低通滤波器(Low-pass Filter): 介绍其基本原理和实现方式(如Sallen-Key结构),能够允许低频信号通过,衰减高频信号。 高通滤波器(High-pass Filter): 介绍其基本原理和实现方式,能够允许高频信号通过,衰减低频信号。 带通滤波器(Band-pass Filter)和带阻滤波器(Band-reject Filter): 简要介绍其工作原理。 其他集成运放应用(简介): 振荡器(Oscillator): 简要介绍利用运放实现正弦波、方波等振荡的原理。 信号发生器(Signal Generator): 简要介绍集成运放作为核心元件构建信号源。 本章将通过大量的电路实例,帮助学生掌握如何分析和设计基于集成运放的各种功能电路,理解其在信号调理、滤波、控制等领域的广泛应用,并鼓励学生动手搭建实验电路,验证设计结果。 第七章:基础数字电路与逻辑门 本章将引导学生进入数字电子技术的世界,学习数字信号的特点、基本逻辑运算以及数字电路的基本构建模块。 数字信号与模拟信号的区别: 数字信号的特性: 介绍数字信号的离散性、量化性,以及其表示方式(0和1,高电平和低电平)。 模拟信号的特性: 简要回顾模拟信号的连续性、无限精度。 数模转换(DAC)与模数转换(ADC)的必要性(简介): 简单提及在实际应用中,模拟信号和数字信号之间需要相互转换。 逻辑门(Logic Gates): 基本逻辑门: 详细介绍AND(与)、OR(或)、NOT(非)三个最基本的逻辑门,讲解它们的逻辑功能、符号、真值表。 复合逻辑门: 介绍NAND(与非)、NOR(或非)、XOR(异或)、XNOR(同或)等复合逻辑门,并分析它们的逻辑功能、符号、真值表。 逻辑门的实现: 简要介绍逻辑门在TTL(晶体管-晶体管逻辑)和CMOS(互补金属氧化物半导体)等技术中的实现原理(无需深入细节)。 布尔代数(Boolean Algebra): 基本定理与定律: 介绍布尔代数中的基本定律,如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。 逻辑表达式的化简: 演示如何利用布尔代数定律对复杂的逻辑表达式进行化简,以达到简化电路设计、减少器件数量的目的。 卡诺图(Karnaugh Map): 介绍利用卡诺图进行逻辑函数化简的方法,特别是在变量较少(3-4个变量)的情况下,卡诺图是一种直观且有效的化简工具。 组合逻辑电路(Combinational Logic Circuits): 编码器(Encoder)和译码器(Decoder): 介绍它们的功能,如优先编码器、BCD码译码器等。 多路选择器(Multiplexer, MUX)和多路分配器(Demultiplexer, DEMUX): 介绍它们如何实现信号的选择和分配。 加法器(Adder)和减法器(Subtractor): 介绍半加器、全加器,以及如何构建n位二进制加法器。 时序逻辑电路(Sequential Logic Circuits)入门: 触发器(Flip-Flop): 简要介绍SR触发器、D触发器、JK触发器等基本触发器的工作原理,以及它们作为存储单元的基本功能。 寄存器(Register)和计数器(Counter): 简要介绍寄存器用于存储数据,计数器用于实现计数功能。 本章通过逻辑门的设计和布尔代数化简的练习,帮助学生理解数字电路的设计思路,为后续学习微处理器、FPGA等复杂数字系统打下基础。 第八章:传感器与信号采集 本章将介绍电子技术中“感知”世界的重要环节——传感器,以及如何将物理量转化为可供电子系统处理的信号。 传感器的基本概念与分类: 传感器定义: 讲解传感器是将物理量(如温度、压力、光照、位移等)或其他特定信息,转换为电信号(电压、电流、电阻、电容等)的装置。 传感器分类: 按被测量分类: 温度传感器(热电偶、热敏电阻、集成温度传感器)、压力传感器(压阻式、电容式)、位移传感器(线性电位计、LVDT)、光传感器(光敏电阻、光电二极管)、力传感器(应变片)、声音传感器(麦克风)、湿度传感器等。 按工作原理分类: 电阻式、电容式、电感式、压电式、霍尔效应式、光学式等。 常用传感器的原理与特性: 温度传感器: 详细介绍热敏电阻(NTC/PTC)的工作原理,其阻值随温度变化的规律,以及在电路中的应用(如测温、补偿)。介绍集成温度传感器(如LM35、DS18B20)的工作原理和输出信号特点。 光传感器: 介绍光敏电阻(LDR)的光电导效应,其阻值随光照强度变化的规律,以及在光控电路中的应用。介绍光电二极管和光电三极管的特性。 位移传感器: 介绍线性电位计的工作原理,以及其作为位置反馈元件的应用。 力传感器/称重传感器: 介绍应变片的工作原理,以及如何将其集成到桥式电路中实现力或重量的测量。 接近传感器: 介绍电感式、电容式、光电式接近传感器的基本工作原理和应用。 信号采集与处理入门: 信号调理(Signal Conditioning): 介绍传感器输出的原始信号通常需要经过一系列处理才能被后续电路(如模数转换器)有效读取。常见的信号调理技术包括: 放大(Amplification): 利用运算放大器放大微弱的传感器信号。 滤波(Filtering): 去除信号中的噪声,保留有用的频率成分。 线性化(Linearization): 对于非线性输出的传感器,将其转换为线性输出。 激励(Excitation): 某些传感器需要外部激励信号才能工作,如电容式传感器。 模拟信号与数字信号的接口: 模数转换器(Analog-to-Digital Converter, ADC): 介绍ADC的作用是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,是连接模拟世界和数字世界的重要桥梁。简要介绍ADC的几种基本类型(如逐次逼近型、Σ-Δ型)。 数模转换器(Digital-to-Analog Converter, DAC): 简要介绍DAC的作用是将数字信号转换为模拟信号。 传感器在实际系统中的应用示例: 智能家居中的温湿度监测。 工业自动化中的压力、液位检测。 汽车电子中的速度、角度测量。 医疗设备中的生物信号采集。 本章通过对各种常用传感器的介绍,使学生了解如何“感知”和“测量”现实世界中的各种物理量,并理解信号采集与处理在电子系统中的关键作用。 第九章:基础电源电路与稳压 本章将聚焦于为电子设备提供稳定可靠电能的电源电路,以及如何实现电压的稳定。 电源的分类: 交流电源与直流电源: 再次强调两者区别。 线性电源与开关电源: 简要介绍两者的基本工作原理和特点(效率、体积、成本)。 整流电路(Rectifier Circuit): 半波整流: 介绍利用单只二极管实现的简单半波整流电路,分析其输出电压的波形、平均值和纹波系数。 全波整流: 中心抽头变压器全波整流: 介绍利用中心抽头变压器和两只二极管实现的电路,分析其输出电压的波形、平均值和纹波系数。 桥式整流: 介绍利用四只二极管组成的桥式整流电路,分析其输出电压的波形、平均值和纹波系数,强调其相比中心抽头式整流的优点(无需中心抽头变压器,输出电压更高)。 整流电路的负载效应: 讨论负载电阻变化对整流输出电压的影响。 滤波电路(Filter Circuit): 滤波的目的: 解释整流后的输出电压含有较大的纹波,需要通过滤波电路将其平滑。 电容滤波: 介绍在整流输出端并联电容,利用电容的充放电特性滤除纹波,分析其滤波效果与电容容量的关系。 电感滤波: 介绍在整流输出端串联电感,利用电感的通直流阻交流特性滤除纹波。 LC滤波: 介绍将电感和电容组合使用的滤波电路,通常能获得更好的滤波效果。 π型滤波: 介绍电感和两个电容组成的π型滤波电路。 稳压电路(Voltage Regulator Circuit): 稳压的必要性: 解释由于电网波动、负载变化等因素,整流滤波后的电压仍然不稳定,需要稳压电路来保持恒定的输出电压。 齐纳二极管稳压: 介绍利用齐纳二极管的恒定反向击穿电压特性实现简单的稳压功能,分析其稳压原理和局限性(仅适用于低功率、低精度场合)。 三端稳压器(Three-Terminal Voltage Regulator): 固定电压输出稳压器(如78xx系列和79xx系列): 介绍这类集成稳压器(如7805输出+5V,7905输出-5V)的特点,包括输入电压范围、输出电压、最大输出电流、线性调整率、负载调整率等参数。讲解其简单的接线方式和应用。 可调电压输出稳压器(如LM317/LM337): 介绍这类稳压器如何通过外接电阻来设定输出电压,分析其工作原理和应用。 开关稳压器(简介): 简单介绍开关稳压器(如DC-DC转换器)的工作原理(通过高速开关和储能元件实现升压、降压或升降压),以及其高效率的特点。 电源的保护与安全: 过流保护、过压保护: 简要介绍保护电路的作用。 接地与屏蔽: 强调良好的接地和屏蔽对电源稳定性和抗干扰的重要性。 本章通过对整流、滤波、稳压电路的详细讲解,使学生能够理解为电子设备提供稳定电能的设计思路,并掌握常用稳压器件的应用方法,为设计和调试实际电子产品奠定基础。 第十章:电路调试与故障排除 本章旨在培养学生解决实际工程问题,特别是电路调试和故障排除的能力。理论知识最终需要通过实践来验证和应用,而解决电路问题是实践中不可或缺的一环。 电路调试的基本原则与方法: 调试前准备: 强调仔细阅读电路图、理解电路工作原理、准备好必要的工具(万用表、示波器、信号发生器、焊接工具等)、检查元件的正确性(规格、极性、方向)、检查电源的连接与极性。 由简到繁的原则: 建议从最简单的部分开始调试,逐步引入复杂模块,例如先测试电源部分,再测试各个级联模块。 分块调试: 将复杂的电路划分成若干个功能模块,逐个进行测试和验证。 信号注入与观测: 如何在电路的特定点注入已知信号,并观察输出端或关键点的信号波形和幅度,以判断电路功能是否正常。 参数测量: 利用万用表测量直流电压、电流、电阻,利用示波器观察交流信号的波形、幅度、频率、相位等。 常用电子测量仪器介绍: 数字万用表(DMM): 介绍其电压、电流、电阻、二极管、通断等测量功能,强调使用时的注意事项(量程选择、探针接触、极性)。 示波器(Oscilloscope): 基本操作: 讲解示波器的基本功能键(如通道选择、时基、垂直灵敏度、触发),以及如何观察和测量波形。 常见波形分析: 如何识别正弦波、方波、三角波、脉冲信号,以及如何测量它们的幅度、周期、频率、上升/下降时间。 直流测量与交流测量: 示波器如何进行直流电压测量(耦合方式设为DC)和交流电压测量(耦合方式设为AC)。 信号发生器(Signal Generator): 介绍其产生各种标准波形(正弦波、方波、三角波、脉冲)的功能,以及如何设置输出频率、幅度、波形类型。 其他工具: 烙铁、吸锡器、镊子、螺丝刀等。 典型电路故障分析与排除: 断路(Open Circuit): 表现: 电路中某处断开,导致电流无法通过,电路功能失效。 排查方法: 利用万用表电阻档测量导通性,检查导线、焊点、开关、保险丝等。 短路(Short Circuit): 表现: 电路中某两点之间连接了不应连接的通路(通常是低阻抗),导致电流过大,可能损坏器件或引起保护。 排查方法: 利用万用表电阻档测量电阻,检查引脚之间的短接、元件损坏(如电容击穿)、焊接错误。 器件损坏: 常见损坏器件: 二极管、三极管、集成电路、电容、电阻等。 排查方法: 检查器件的外部特征(烧焦、变形),利用万用表测试(如二极管档、晶体管测试),或替换法。 集成电路(IC)故障: 观察IC是否有过热迹象,检查其电源引脚电压和控制信号,参考IC的数据手册(Datasheet)。 参数漂移或失效: 表现: 元件的参数(如电阻值、电容值)超出正常范围,导致电路性能下降或功能异常。 排查方法: 重点检查关键元件的参数,如偏置电阻、滤波电容、反馈元件等。 接地不良或信号干扰: 表现: 电路产生不正常的噪声,信号不稳定,或某些功能无法正常触发。 排查方法: 检查接地线的连接,使用屏蔽线,优化电路布局,检查电源线上的噪声。 案例分析: 结合本书前面章节介绍的电路,例如一个简单的直流电源电路、一个运算放大器放大电路,分析可能出现的常见故障现象,并给出详细的排查步骤。 本章强调理论与实践的紧密结合,通过提供系统性的调试方法和故障排除技巧,帮助学生将所学知识转化为实际解决问题的能力,成为一名合格的电子技术应用人才。 总而言之,本书旨在通过由浅入深的讲解,理论与实践并重的教学方法,帮助高职高专应用电子技术专业的学生建立起扎实的电子技术基础,掌握核心的分析与设计方法,并能独立解决实际工程中的问题,为未来从事电子产品设计、开发、调试、维护等工作打下坚实的基础。

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这本教材给我带来的最大冲击,在于它对“实践”二字的深刻诠释。我之前接触过一些电路分析的教材,虽然理论讲解得很透彻,但总感觉与实际动手操作相去甚远。而这本《电路分析与实践》则完全不同,它从一开始就将理论学习与实践操作紧密地联系在一起。书中提供的各种实验电路,都非常具有代表性,并且提供了详细的实验步骤、元器件清单,甚至还有预期的实验结果。我按照书中的指导,在实验室里亲手搭建了几种基本的放大电路和振荡电路,并利用书中介绍的测量方法,验证了理论计算的结果。这种“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”的学习过程,让我对电路的理解更加深刻,也对自己的动手能力有了极大的提升。书中的一些小技巧和调试方法,更是帮助我解决了很多在实际维修工作中遇到的难题。

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这本书的价值,在于它为我这个一直以来都对“看不见摸不着”的电子技术感到困惑的人,打开了一扇理解的窗户。我过去常常被那些复杂的电路图和公式吓倒,觉得电子工程是一个高高在上的学科。然而,《电路分析与实践》以一种极其亲民和实用的方式,向我展示了电子电路的魅力。书中在讲解一些基本概念时,并没有回避它们背后的数学原理,但同时又辅以大量图文并茂的讲解,帮助我理解这些原理的物理意义。我尤其喜欢关于电磁兼容性(EMC)和电路保护设计的章节,这些内容往往在基础教材中被忽略,但它们对于设计出稳定可靠的电子产品至关重要。书中通过一些实际的案例,分析了常见的电磁干扰源和电路故障,并提供了有效的解决方案,这让我对如何从源头上避免和解决这些问题有了清晰的认识,这对于我未来的职业发展有着重要的指导意义。

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作为一个在制造业一线摸索了几年,却总感觉理论功底不够扎实的技工,我怀着忐忑的心情翻开了这本《电路分析与实践》。没想到,这本书立刻就抓住了我的注意力。它没有像我过去接触过的很多技术书籍那样,一开始就抛出一堆复杂的公式和概念,而是从最基础的电阻、电容、电感等元件开始,循序渐进地讲解它们的工作原理和在实际电路中的作用。书中对于不同类型电源(直流、交流、脉冲)的分析,以及如何运用基尔霍夫定律、叠加定理等基本方法来求解电路,都讲解得非常细致。我印象最深刻的是关于“虚短”和“虚断”在运算放大器电路中的应用,作者通过几个典型的应用电路,清晰地展示了这两个概念如何帮助我们简化复杂电路的分析。此外,书中还提供了大量实际电路的设计和调试案例,这些案例贴近实际生产,让我在学习理论知识的同时,也能看到它们是如何被应用到我们日常接触到的电子产品中的。

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这本书的出版,对于我这个在电子技术领域摸爬滚打多年的老兵来说,无异于一场及时雨。虽然名字听起来像是针对高职学生的教材,但其内容的深度和广度,让我这个已经拥有多年实际工作经验的工程师也受益匪浅。书中关于基础电路原理的讲解,虽然我早已熟悉,但作者以一种非常清晰、易于理解的方式重新梳理了一遍,并且加入了大量实际应用的案例,让我看到了这些基础知识在现实世界中的具体体现。特别是关于信号的分析部分,书中不仅讲解了时域和频域的转换,还结合了示波器、频谱分析仪等常用仪器的使用方法,让我对如何进行有效的信号诊断有了更深入的理解。更让我惊喜的是,书中还涉及到了一些现代电子技术的前沿内容,比如微控制器的基础应用和嵌入式系统的开发流程,这些都是我一直想深入了解但苦于缺乏系统指导的领域。总的来说,这本书以一种非常务实的方式,将理论知识与实践操作紧密结合,为想要在电子技术领域深耕的读者提供了一个绝佳的学习平台。

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这本《电路分析与实践》确实颠覆了我对传统教材的刻板印象。我之前一直觉得,专门针对高职院校的教材,内容会相对浅显,侧重于应试技巧。然而,这本书的内容之丰富、讲解之深入,远远超出了我的预期。它不仅仅停留在理论概念的堆砌,而是以一种“知其然,更知其所以然”的教学理念,引导读者去理解电路工作的本质。我特别喜欢书中关于功率分析和能量守恒的章节,作者用了一些非常形象的比喻,将抽象的电学概念具象化,让我这种曾经对某些概念感到晦涩的学生,也能轻松掌握。而且,书中大量的图示和电路仿真实例,让我在学习过程中能够边学边练,深刻体会到理论与实践相结合的力量。我甚至在学习过程中,根据书中的方法,尝试着搭建了一些简单的电路,并利用书中介绍的调试技巧,解决了实际遇到的问题。这种“学以致用”的学习体验,让我对电子电路的学习充满了热情和自信。

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