電路分析與實踐/高職應用電子技術專業係列教材

電路分析與實踐/高職應用電子技術專業係列教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

魏顯文 編
圖書標籤:
  • 電路分析
  • 電子技術
  • 高職教材
  • 應用電子技術
  • 電路原理
  • 實踐教學
  • 模擬電路
  • 電路設計
  • 高職高專
  • 電子工程
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齣版社: 西北工業大學齣版社
ISBN:9787561242858
版次:1
商品編碼:11696363
包裝:平裝
叢書名: 高職應用電子技術專業係列教材
開本:16開
齣版時間:2015-04-01
用紙:膠版紙
頁數:177
字數:176000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  電路分析與實踐是高職高專電類專業一門十分重要的專業基礎課程。《電路分析與實踐/高職應用電子技術專業係列教材》是為滿足高職高專應用型人纔培養目標的教學需要。依據技能型人纔培養的教學特點而編寫的。《電路分析與實踐/高職應用電子技術專業係列教材》內容包括:安全用電與觸電急救、電源電路的分析與檢測、直流穩態電路的分析與檢測、單相正弦交流電路的分析與檢測、三相正弦交流電路的分析與應用、變壓器的工作原理與應用、動態電路的分析與應用等。
  《電路分析與實踐/高職應用電子技術專業係列教材》概念敘述清楚、深入淺齣、通俗易懂、易於自學,力求做到概念準確、內容精煉、重點突齣,注重理論聯係實際,注重方式和方法的敘述。
  《電路分析與實踐/高職應用電子技術專業係列教材》可作為高等職業技術學院、高等工程專科學校、成人高等學校電氣類、電瞭類、通信類等專業的教材,也可供有關科技人員和相關專業的專科學生、自學考試者參考。

內頁插圖

目錄

項目1安全用電與觸電急救1.1萬用錶概述1.2安全用電常識【思考與練習】項目2電源電路的分析與檢測2.1電路和電路模型2.2電路變量2.3電源2.4基爾霍夫定律【思考與練習】項目3直流穩態電路的分析與檢測3.1電阻元件及歐姆定律3.2電源等效變換3.3支路電流法3.4節點電壓法3.5網孔電流法3.6疊加定理3.7戴維南定理與諾頓定理【思考與練習】項目4單相正弦交流電路的分析與應用4.1正弦交流電的基本概念4.2正弦交流電的相量錶示法4.3單一元件伏安關係的相量錶示4.4基爾霍夫基本定律相量錶示和相量圖4.5復阻抗與復導納的概念及等效變換4.6正弦電路穩態分析4.7正弦穩態電路功率和功率因數的提高4.8諧振電路【思考與練習】項目5三相正弦交流電路的分析與應用5.1三相正弦交流電路的概念5.2對稱三相正弦交流電路分析5.3三相電路功率的計算【思考與練習】項目6變壓器的工作原理與應用6.1耦閤電感的伏安關係6.2變壓器及其工作原理【思考與練習】項目7動態電路的分析與應用7.1換路定律與初始值的計算7.2零輸入響應7.3零狀態響應7.4一階電路的全響應【思考與練習】

前言/序言


《電子技術基礎與應用:麵嚮高職高專的實踐導嚮》 內容簡介: 本書旨在為高職高專電子技術專業的學生提供一套紮實、係統且貼近實際應用的電子技術基礎知識體係。在當前快速發展的電子信息産業背景下,掌握核心的電子技術原理並具備解決實際工程問題的能力,是每一個應用電子技術專業人纔的必備素養。本書緊密結閤行業需求和技術發展趨勢,以“基礎理論與實踐技能相結閤”為核心教學理念,力求在有限的學習時間內,幫助學生構建完整的電子技術知識框架,並能將其有效運用到實際的電路設計、調試與故障排除中。 第一章:電子技術概述與基本概念 本章將為讀者構建對整個電子技術領域宏觀的認識。首先,介紹電子技術的定義、發展曆程、重要分支及其在現代社會中的廣泛應用,例如通信、計算機、控製、消費電子、醫療電子等,使學生深刻理解電子技術的重要性與時代意義。接著,深入剖析電子技術發展背後的基本物理原理,如電荷、電場、電流、電壓等基本電學概念,並介紹常用的國際單位製及其在電子技術中的應用。隨後,將重點介紹電子技術中最為基礎和核心的兩個物理量——電和磁。詳細闡述電荷的性質、庫侖定律、電場強度、電勢、電勢差(電壓)等概念,以及電流的形成、方嚮、大小、歐姆定律、基爾霍夫定律等電路分析的基礎。在此基礎上,引齣磁場的概念,包括磁感應強度、磁通量,以及電磁感應現象,為後續章節學習電感和電磁器件奠定理論基礎。本章還將介紹電子技術中常用的基本單位,如伏特(V)、安培(A)、歐姆(Ω)、瓦特(W)、法拉(F)、亨利(H)等,並強調它們在工程計算中的準確使用。最後,對本章內容進行總結,並提齣一些啓發性的思考,引導學生主動探索電子技術的奧秘。 第二章:基本電路元件及其特性 本章是深入理解和分析電路的基礎。我們將詳細介紹電子電路中最基本、最常用的Passive(無源)和Active(有源)元件。 無源元件: 電阻(Resistor): 詳細闡述電阻的定義、單位(歐姆Ω)、分類(固定電阻、可變電阻,如電位器、可調電阻)。深入分析電阻的材料、結構、額定功率、精度、溫度係數等關鍵參數,並介紹不同類型電阻在電路中的具體作用(限流、分壓、偏置等)。通過典型的電阻電路示例,演示歐姆定律和功率計算。 電容(Capacitor): 介紹電容的定義、單位(法拉F),以及其存儲電荷和能量的基本原理。詳細講解電容的構成(電介質、極闆),分類(電解電容、陶瓷電容、薄膜電容等),以及它們各自的特點、優缺點和適用場閤。深入分析電容的額定電壓、容量、耐壓、漏電流、等效串聯電阻(ESR)等重要參數。闡述電容在電路中的動態特性,如充放電過程、濾波、耦閤、隔直、儲能等作用,並結閤實際電路圖進行分析。 電感(Inductor): 定義電感的概念、單位(亨利H),以及其産生磁場和存儲磁場能量的基本原理。講解電感的構造(綫圈、磁芯),分類(空心電感、鐵氧體電感、工字電感等),以及它們在電路中的應用。深入分析電感的感值、品質因數(Q值)、額定電流、直流電阻等關鍵參數。闡述電感在電路中的動態特性,如儲能、濾波(通直流,阻交流)、升壓、降壓(與電容配閤形成振蕩迴路)等作用,並通過實例進行說明。 有源元件(初步介紹): 二極管(Diode): 介紹半導體二極管的基本原理,包括PN結的形成、正嚮導通、反嚮擊穿等特性。詳細講解二極管的型號、符號、引腳識彆,以及其主要的電參數(正嚮壓降、反嚮漏電流、耐壓、額定電流)。重點介紹二極管在電路中的應用,如整流(半波、全波)、穩壓(齊納二極管)、信號限幅、保護電路等,並通過實際電路圖進行分析。 三極管(Transistor): 引入晶體管(BJT和MOSFET)的基本概念,簡要介紹其作為放大器和開關的基本功能。本章主要側重於其作為開關元件在簡單數字電路中的應用,為後續深入學習放大電路和數字邏輯電路打下基礎。 本章強調通過實驗驗證元件的伏安特性麯綫,使學生能夠直觀地理解元件的工作原理和性能參數,為後續的電路設計與分析提供堅實的實踐基礎。 第三章:基本直流電路分析 本章將帶領學生係統地掌握分析直流電路(DC Circuit)的基本方法和技巧。 電路基本定律: 歐姆定律(Ohm's Law): 再次迴顧和深化歐姆定律在直流電路中的應用,強調電壓、電流、電阻之間的比例關係,並練習利用歐姆定律計算電路中的未知量。 基爾霍夫定律(Kirchhoff's Laws): 詳細講解基爾霍夫電壓定律(KVL)和基爾霍夫電流定律(KCL)。通過大量的例題,演示如何正確選擇迴路和節點,並建立方程組求解復雜直流電路中的支路電流和節點電壓。強調定律的普適性,適用於任何電路,無論元件是綫性的還是非綫性的(在直流穩態下)。 電路分析的基本方法: 節點電壓法(Nodal Analysis): 介紹以節點電壓為基本未知量的分析方法。講解如何選取參考節點,建立節點電壓方程,並求解所有節點的電位,進而推算齣各支路電流。 支路電流法(Mesh Analysis): 介紹以迴路電流為基本未知量的分析方法。講解如何選取獨立迴路,建立迴路電流方程,並求解各迴路電流,進而推算齣各支路電流。 疊加定理(Superposition Theorem): 闡述疊加定理適用於綫性電路。講解如何逐個獨立信號源作用下,計算各響應,然後代數疊加得到總響應。強調此定理僅適用於綫性電路,且不能直接用於計算功率。 戴維寜定理(Thevenin's Theorem)與諾頓定理(Norton's Theorem): 介紹將復雜綫性電路等效為簡化的戴維寜等效電路(電壓源與串聯電阻)或諾頓等效電路(電流源與並聯電阻)的方法。演示如何計算等效電阻、等效電壓源(開路電壓)或等效電流源(短路電流)。強調這些定理在簡化電路分析和優化設計中的重要作用。 串聯、並聯及混聯電路分析: 電阻的串聯與並聯: 總結電阻串聯和並聯的特點、總電阻的計算方法,以及電壓和電流的分配規律。 混聯電路分析: 結閤節點電壓法、支路電流法等,對包含串聯和並聯組閤的復雜直流電路進行係統分析,訓練學生的綜閤分析能力。 本章注重理論與實踐的結閤,通過設置多種不同類型的直流電路分析實例,引導學生逐步掌握分析方法,並鼓勵學生動手搭建簡單的直流電路進行實驗驗證,加深對理論知識的理解。 第四章:基本交流電路分析(正弦穩態) 本章將聚焦於交流電路(AC Circuit)在正弦穩態下的分析方法,這是理解絕大多數現代電子係統運行的基礎。 交流電的基本概念: 正弦交流電的産生與錶示: 介紹正弦交流電的産生原理,包括瞬時值、最大值(峰值)、平均值、有效值(RMS)的概念及其計算方法。講解用波形圖、瞬時值錶達式、相量(Phasor)等多種方式錶示正弦交流電。 頻率、周期與相位: 詳細解釋頻率(f)、周期(T)的關係(f = 1/T),以及相位(Phase)的概念,包括初相位、相位差,並理解它們在波形圖上的體現。 RLC元件在交流電路中的特性: 電阻(R)在交流電路中的特性: 闡述電阻在交流電路中,電壓和電流同相,阻礙作用與直流電路相同,但功率消耗是瞬時變化的。 電感(L)在交流電路中的感抗(Inductive Reactance): 介紹電感在交流電路中呈現的“感抗”,其大小與角頻率(ω=2πf)和電感值(L)成正比(XL = ωL)。強調感抗的單位是歐姆(Ω),它阻礙電流變化。同時,解釋電感上的電壓超前電流90°。 電容(C)在交流電路中的容抗(Capacitive Reactance): 介紹電容在交流電路中呈現的“容抗”,其大小與角頻率(ω)和電容值(C)成反比(XC = 1/(ωC))。強調容抗的單位也是歐姆(Ω),它阻礙電壓變化。同時,解釋電容上的電流超前電壓90°。 相量法(Phasor Domain Analysis): 相量與相量圖: 引入相量這一強大的數學工具,將時域的正弦函數轉化為復數,實現交流電路的代數運算。講解如何將瞬時值錶達式轉換為相量,以及如何繪製相量圖來直觀錶示電壓、電流之間的幅值和相位關係。 交流電路中的歐姆定律與基爾霍夫定律: 闡述在相量域中,歐姆定律和基爾霍夫定律同樣適用,但需要使用復數阻抗(Impedance)的概念。 阻抗(Impedance)與導納(Admittance): 定義復數阻抗Z = R + jX(X為感抗XL或容抗-XC),以及導納Y = 1/Z。詳細講解串聯和並聯阻抗的計算方法。 RLC串聯和並聯諧振電路: 串聯諧振: 詳細分析RLC串聯電路在不同頻率下的阻抗特性,重點介紹在諧振頻率(ω₀ = 1/√(LC))時,感抗等於容抗,總阻抗最小(等於R),電流最大,電路呈現電阻性。 並聯諧振: 分析RLC並聯電路在不同頻率下的阻抗特性,重點介紹在諧振頻率時,總阻抗最大,電流最小,電路呈現感性或容性,取決於電感和電容的品質因數。 諧振電路的應用: 介紹諧振電路在選頻、濾波(帶通、帶阻)、振蕩等方麵的實際應用。 本章將通過大量不同類型的交流電路分析實例,幫助學生熟練掌握相量法的應用,並理解諧振電路的重要特性及其在通信、信號處理等領域的應用。 第五章:放大電路基礎 本章將深入介紹電子技術中最核心的“放大”(Amplification)概念,學習如何利用有源器件(主要是晶體管)將微弱的信號放大到可用的幅度。 晶體管(BJT)基礎: BJT的結構與工作原理: 詳細介紹NPN和PNP型雙極結型晶體管(BJT)的結構,包括發射區(Emitter)、基區(Base)、集電區(Collector),以及PN結的形成。闡述其工作原理,特彆是電流控製電流的放大作用,即基極電流(Ib)控製集電極電流(Ic)的大小。 BJT的四種工作區域: 講解截止區、放大區、飽和區和擊穿區,並闡述不同工作區域下晶體管的電學特性。 BJT的電參數與模型: 介紹BJT的主要電參數,如電流放大係數(β)、極間電容、結電壓等。引入小信號模型(如混閤π模型),用於分析放大電路的交流特性。 BJT的幾種基本組態: 詳細分析共發射極(CE)、共集電極(CC)、共基極(CB)三種基本放大組態的電路結構、特點(電壓增益、電流增益、輸入阻抗、輸齣阻抗)和應用場閤。 MOSFET基礎(簡介): MOSFET的結構與工作原理: 簡要介紹金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFET)的結構(源極S、柵極G、漏極D),以及電壓控製電流的工作原理。 MOSFET的兩種類型: 介紹增強型和耗盡型,N溝道和P溝道MOSFET。 MOSFET作為放大器和開關: 簡述MOSFET在放大電路和數字電路中的應用。 基本放大電路的分析與設計: 靜態工作點的確定(偏置電路): 講解固定偏置、分壓偏置、分壓偏置與發射極反饋等幾種常用的偏置方法,以及如何通過設計偏置電路,使晶體管工作在放大區的中心,確保放大電路的穩定性和綫性度。 交流信號的放大: 講解交流信號如何疊加在靜態直流工作點上,通過晶體管的放大作用,輸齣被放大瞭的交流信號。 電壓增益、電流增益、輸入阻抗、輸齣阻抗: 詳細介紹放大電路的四大性能指標,並分析不同組態和偏置電路對這些指標的影響。 耦閤電容和旁路電容的作用: 講解耦閤電容用於隔直通交,實現放大器級間的信號耦閤;旁路電容用於將交流信號旁路到地,提高電壓增益。 多級放大電路(簡介): 多級放大的意義: 闡述為瞭獲得更大的整體增益,可以將多個單級放大器級聯。 直接耦閤、RC耦閤、變壓器耦閤: 簡要介紹不同耦閤方式的特點。 本章將通過大量實例,指導學生如何分析和設計一個基本的晶體管放大電路,理解放大電路的參數計算,並初步瞭解放大器在音頻、測量儀器等領域的廣泛應用。 第六章:集成運放及其應用 本章將重點介紹集成運算放大器(Operational Amplifier,Op-Amp),這種強大的模擬集成電路,因其高性能和易用性,已成為現代電子係統中的基石。 集成運算放大器的基本原理與特性: 理想運放模型: 介紹理想運放的幾個重要特性:無限開環增益、無限輸入阻抗、零輸齣阻抗、無限帶寬、零零點漂移。 虛短(Virtual Short)和虛斷(Virtual Break): 講解在負反饋的理想運放電路中,兩個輸入端(同相端和反相端)的電壓近似相等(虛短),以及輸入端的電流近似為零(虛斷)這兩個重要結論,它們是分析運放電路的核心。 實際運放的特性: 介紹實際運放與理想運放的差異,如有限的開環增益、有限的輸入阻抗、非零的輸齣阻抗、有限的帶寬、輸入失調電壓和電流、共模抑製比(CMRR)等。 基本集成運放電路: 同相比例放大器(Non-inverting Amplifier): 講解其電路結構,分析其電壓增益、輸入阻抗和輸齣阻抗。 反相比例放大器(Inverting Amplifier): 講解其電路結構,分析其電壓增益(為負值)、輸入阻抗和輸齣阻抗。 電壓跟隨器(Voltage Follower): 講解其結構(增益為1),分析其高輸入阻抗和低輸齣阻抗特性,以及其作為緩衝器的作用。 加法器(Adder)和減法器(Subtractor): 介紹如何利用反相或同相運放搭建實現多個輸入信號加法或減法的電路。 積分器(Integrator)和微分器(Differentiator): 講解其利用電容和電阻搭建,實現對輸入信號的積分和微分運算的電路。 比較器(Comparator): 介紹運放作為比較器,輸齣高電平或低電平,用於信號電平的判斷。 有源濾波器: 低通濾波器(Low-pass Filter): 介紹其基本原理和實現方式(如Sallen-Key結構),能夠允許低頻信號通過,衰減高頻信號。 高通濾波器(High-pass Filter): 介紹其基本原理和實現方式,能夠允許高頻信號通過,衰減低頻信號。 帶通濾波器(Band-pass Filter)和帶阻濾波器(Band-reject Filter): 簡要介紹其工作原理。 其他集成運放應用(簡介): 振蕩器(Oscillator): 簡要介紹利用運放實現正弦波、方波等振蕩的原理。 信號發生器(Signal Generator): 簡要介紹集成運放作為核心元件構建信號源。 本章將通過大量的電路實例,幫助學生掌握如何分析和設計基於集成運放的各種功能電路,理解其在信號調理、濾波、控製等領域的廣泛應用,並鼓勵學生動手搭建實驗電路,驗證設計結果。 第七章:基礎數字電路與邏輯門 本章將引導學生進入數字電子技術的世界,學習數字信號的特點、基本邏輯運算以及數字電路的基本構建模塊。 數字信號與模擬信號的區彆: 數字信號的特性: 介紹數字信號的離散性、量化性,以及其錶示方式(0和1,高電平和低電平)。 模擬信號的特性: 簡要迴顧模擬信號的連續性、無限精度。 數模轉換(DAC)與模數轉換(ADC)的必要性(簡介): 簡單提及在實際應用中,模擬信號和數字信號之間需要相互轉換。 邏輯門(Logic Gates): 基本邏輯門: 詳細介紹AND(與)、OR(或)、NOT(非)三個最基本的邏輯門,講解它們的邏輯功能、符號、真值錶。 復閤邏輯門: 介紹NAND(與非)、NOR(或非)、XOR(異或)、XNOR(同或)等復閤邏輯門,並分析它們的邏輯功能、符號、真值錶。 邏輯門的實現: 簡要介紹邏輯門在TTL(晶體管-晶體管邏輯)和CMOS(互補金屬氧化物半導體)等技術中的實現原理(無需深入細節)。 布爾代數(Boolean Algebra): 基本定理與定律: 介紹布爾代數中的基本定律,如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。 邏輯錶達式的化簡: 演示如何利用布爾代數定律對復雜的邏輯錶達式進行化簡,以達到簡化電路設計、減少器件數量的目的。 卡諾圖(Karnaugh Map): 介紹利用卡諾圖進行邏輯函數化簡的方法,特彆是在變量較少(3-4個變量)的情況下,卡諾圖是一種直觀且有效的化簡工具。 組閤邏輯電路(Combinational Logic Circuits): 編碼器(Encoder)和譯碼器(Decoder): 介紹它們的功能,如優先編碼器、BCD碼譯碼器等。 多路選擇器(Multiplexer, MUX)和多路分配器(Demultiplexer, DEMUX): 介紹它們如何實現信號的選擇和分配。 加法器(Adder)和減法器(Subtractor): 介紹半加器、全加器,以及如何構建n位二進製加法器。 時序邏輯電路(Sequential Logic Circuits)入門: 觸發器(Flip-Flop): 簡要介紹SR觸發器、D觸發器、JK觸發器等基本觸發器的工作原理,以及它們作為存儲單元的基本功能。 寄存器(Register)和計數器(Counter): 簡要介紹寄存器用於存儲數據,計數器用於實現計數功能。 本章通過邏輯門的設計和布爾代數化簡的練習,幫助學生理解數字電路的設計思路,為後續學習微處理器、FPGA等復雜數字係統打下基礎。 第八章:傳感器與信號采集 本章將介紹電子技術中“感知”世界的重要環節——傳感器,以及如何將物理量轉化為可供電子係統處理的信號。 傳感器的基本概念與分類: 傳感器定義: 講解傳感器是將物理量(如溫度、壓力、光照、位移等)或其他特定信息,轉換為電信號(電壓、電流、電阻、電容等)的裝置。 傳感器分類: 按被測量分類: 溫度傳感器(熱電偶、熱敏電阻、集成溫度傳感器)、壓力傳感器(壓阻式、電容式)、位移傳感器(綫性電位計、LVDT)、光傳感器(光敏電阻、光電二極管)、力傳感器(應變片)、聲音傳感器(麥剋風)、濕度傳感器等。 按工作原理分類: 電阻式、電容式、電感式、壓電式、霍爾效應式、光學式等。 常用傳感器的原理與特性: 溫度傳感器: 詳細介紹熱敏電阻(NTC/PTC)的工作原理,其阻值隨溫度變化的規律,以及在電路中的應用(如測溫、補償)。介紹集成溫度傳感器(如LM35、DS18B20)的工作原理和輸齣信號特點。 光傳感器: 介紹光敏電阻(LDR)的光電導效應,其阻值隨光照強度變化的規律,以及在光控電路中的應用。介紹光電二極管和光電三極管的特性。 位移傳感器: 介紹綫性電位計的工作原理,以及其作為位置反饋元件的應用。 力傳感器/稱重傳感器: 介紹應變片的工作原理,以及如何將其集成到橋式電路中實現力或重量的測量。 接近傳感器: 介紹電感式、電容式、光電式接近傳感器的基本工作原理和應用。 信號采集與處理入門: 信號調理(Signal Conditioning): 介紹傳感器輸齣的原始信號通常需要經過一係列處理纔能被後續電路(如模數轉換器)有效讀取。常見的信號調理技術包括: 放大(Amplification): 利用運算放大器放大微弱的傳感器信號。 濾波(Filtering): 去除信號中的噪聲,保留有用的頻率成分。 綫性化(Linearization): 對於非綫性輸齣的傳感器,將其轉換為綫性輸齣。 激勵(Excitation): 某些傳感器需要外部激勵信號纔能工作,如電容式傳感器。 模擬信號與數字信號的接口: 模數轉換器(Analog-to-Digital Converter, ADC): 介紹ADC的作用是將連續的模擬信號轉換為離散的數字信號,是連接模擬世界和數字世界的重要橋梁。簡要介紹ADC的幾種基本類型(如逐次逼近型、Σ-Δ型)。 數模轉換器(Digital-to-Analog Converter, DAC): 簡要介紹DAC的作用是將數字信號轉換為模擬信號。 傳感器在實際係統中的應用示例: 智能傢居中的溫濕度監測。 工業自動化中的壓力、液位檢測。 汽車電子中的速度、角度測量。 醫療設備中的生物信號采集。 本章通過對各種常用傳感器的介紹,使學生瞭解如何“感知”和“測量”現實世界中的各種物理量,並理解信號采集與處理在電子係統中的關鍵作用。 第九章:基礎電源電路與穩壓 本章將聚焦於為電子設備提供穩定可靠電能的電源電路,以及如何實現電壓的穩定。 電源的分類: 交流電源與直流電源: 再次強調兩者區彆。 綫性電源與開關電源: 簡要介紹兩者的基本工作原理和特點(效率、體積、成本)。 整流電路(Rectifier Circuit): 半波整流: 介紹利用單隻二極管實現的簡單半波整流電路,分析其輸齣電壓的波形、平均值和紋波係數。 全波整流: 中心抽頭變壓器全波整流: 介紹利用中心抽頭變壓器和兩隻二極管實現的電路,分析其輸齣電壓的波形、平均值和紋波係數。 橋式整流: 介紹利用四隻二極管組成的橋式整流電路,分析其輸齣電壓的波形、平均值和紋波係數,強調其相比中心抽頭式整流的優點(無需中心抽頭變壓器,輸齣電壓更高)。 整流電路的負載效應: 討論負載電阻變化對整流輸齣電壓的影響。 濾波電路(Filter Circuit): 濾波的目的: 解釋整流後的輸齣電壓含有較大的紋波,需要通過濾波電路將其平滑。 電容濾波: 介紹在整流輸齣端並聯電容,利用電容的充放電特性濾除紋波,分析其濾波效果與電容容量的關係。 電感濾波: 介紹在整流輸齣端串聯電感,利用電感的通直流阻交流特性濾除紋波。 LC濾波: 介紹將電感和電容組閤使用的濾波電路,通常能獲得更好的濾波效果。 π型濾波: 介紹電感和兩個電容組成的π型濾波電路。 穩壓電路(Voltage Regulator Circuit): 穩壓的必要性: 解釋由於電網波動、負載變化等因素,整流濾波後的電壓仍然不穩定,需要穩壓電路來保持恒定的輸齣電壓。 齊納二極管穩壓: 介紹利用齊納二極管的恒定反嚮擊穿電壓特性實現簡單的穩壓功能,分析其穩壓原理和局限性(僅適用於低功率、低精度場閤)。 三端穩壓器(Three-Terminal Voltage Regulator): 固定電壓輸齣穩壓器(如78xx係列和79xx係列): 介紹這類集成穩壓器(如7805輸齣+5V,7905輸齣-5V)的特點,包括輸入電壓範圍、輸齣電壓、最大輸齣電流、綫性調整率、負載調整率等參數。講解其簡單的接綫方式和應用。 可調電壓輸齣穩壓器(如LM317/LM337): 介紹這類穩壓器如何通過外接電阻來設定輸齣電壓,分析其工作原理和應用。 開關穩壓器(簡介): 簡單介紹開關穩壓器(如DC-DC轉換器)的工作原理(通過高速開關和儲能元件實現升壓、降壓或升降壓),以及其高效率的特點。 電源的保護與安全: 過流保護、過壓保護: 簡要介紹保護電路的作用。 接地與屏蔽: 強調良好的接地和屏蔽對電源穩定性和抗乾擾的重要性。 本章通過對整流、濾波、穩壓電路的詳細講解,使學生能夠理解為電子設備提供穩定電能的設計思路,並掌握常用穩壓器件的應用方法,為設計和調試實際電子産品奠定基礎。 第十章:電路調試與故障排除 本章旨在培養學生解決實際工程問題,特彆是電路調試和故障排除的能力。理論知識最終需要通過實踐來驗證和應用,而解決電路問題是實踐中不可或缺的一環。 電路調試的基本原則與方法: 調試前準備: 強調仔細閱讀電路圖、理解電路工作原理、準備好必要的工具(萬用錶、示波器、信號發生器、焊接工具等)、檢查元件的正確性(規格、極性、方嚮)、檢查電源的連接與極性。 由簡到繁的原則: 建議從最簡單的部分開始調試,逐步引入復雜模塊,例如先測試電源部分,再測試各個級聯模塊。 分塊調試: 將復雜的電路劃分成若乾個功能模塊,逐個進行測試和驗證。 信號注入與觀測: 如何在電路的特定點注入已知信號,並觀察輸齣端或關鍵點的信號波形和幅度,以判斷電路功能是否正常。 參數測量: 利用萬用錶測量直流電壓、電流、電阻,利用示波器觀察交流信號的波形、幅度、頻率、相位等。 常用電子測量儀器介紹: 數字萬用錶(DMM): 介紹其電壓、電流、電阻、二極管、通斷等測量功能,強調使用時的注意事項(量程選擇、探針接觸、極性)。 示波器(Oscilloscope): 基本操作: 講解示波器的基本功能鍵(如通道選擇、時基、垂直靈敏度、觸發),以及如何觀察和測量波形。 常見波形分析: 如何識彆正弦波、方波、三角波、脈衝信號,以及如何測量它們的幅度、周期、頻率、上升/下降時間。 直流測量與交流測量: 示波器如何進行直流電壓測量(耦閤方式設為DC)和交流電壓測量(耦閤方式設為AC)。 信號發生器(Signal Generator): 介紹其産生各種標準波形(正弦波、方波、三角波、脈衝)的功能,以及如何設置輸齣頻率、幅度、波形類型。 其他工具: 烙鐵、吸锡器、鑷子、螺絲刀等。 典型電路故障分析與排除: 斷路(Open Circuit): 錶現: 電路中某處斷開,導緻電流無法通過,電路功能失效。 排查方法: 利用萬用錶電阻檔測量導通性,檢查導綫、焊點、開關、保險絲等。 短路(Short Circuit): 錶現: 電路中某兩點之間連接瞭不應連接的通路(通常是低阻抗),導緻電流過大,可能損壞器件或引起保護。 排查方法: 利用萬用錶電阻檔測量電阻,檢查引腳之間的短接、元件損壞(如電容擊穿)、焊接錯誤。 器件損壞: 常見損壞器件: 二極管、三極管、集成電路、電容、電阻等。 排查方法: 檢查器件的外部特徵(燒焦、變形),利用萬用錶測試(如二極管檔、晶體管測試),或替換法。 集成電路(IC)故障: 觀察IC是否有過熱跡象,檢查其電源引腳電壓和控製信號,參考IC的數據手冊(Datasheet)。 參數漂移或失效: 錶現: 元件的參數(如電阻值、電容值)超齣正常範圍,導緻電路性能下降或功能異常。 排查方法: 重點檢查關鍵元件的參數,如偏置電阻、濾波電容、反饋元件等。 接地不良或信號乾擾: 錶現: 電路産生不正常的噪聲,信號不穩定,或某些功能無法正常觸發。 排查方法: 檢查接地綫的連接,使用屏蔽綫,優化電路布局,檢查電源綫上的噪聲。 案例分析: 結閤本書前麵章節介紹的電路,例如一個簡單的直流電源電路、一個運算放大器放大電路,分析可能齣現的常見故障現象,並給齣詳細的排查步驟。 本章強調理論與實踐的緊密結閤,通過提供係統性的調試方法和故障排除技巧,幫助學生將所學知識轉化為實際解決問題的能力,成為一名閤格的電子技術應用人纔。 總而言之,本書旨在通過由淺入深的講解,理論與實踐並重的教學方法,幫助高職高專應用電子技術專業的學生建立起紮實的電子技術基礎,掌握核心的分析與設計方法,並能獨立解決實際工程中的問題,為未來從事電子産品設計、開發、調試、維護等工作打下堅實的基礎。

用戶評價

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這本《電路分析與實踐》確實顛覆瞭我對傳統教材的刻闆印象。我之前一直覺得,專門針對高職院校的教材,內容會相對淺顯,側重於應試技巧。然而,這本書的內容之豐富、講解之深入,遠遠超齣瞭我的預期。它不僅僅停留在理論概念的堆砌,而是以一種“知其然,更知其所以然”的教學理念,引導讀者去理解電路工作的本質。我特彆喜歡書中關於功率分析和能量守恒的章節,作者用瞭一些非常形象的比喻,將抽象的電學概念具象化,讓我這種曾經對某些概念感到晦澀的學生,也能輕鬆掌握。而且,書中大量的圖示和電路仿真實例,讓我在學習過程中能夠邊學邊練,深刻體會到理論與實踐相結閤的力量。我甚至在學習過程中,根據書中的方法,嘗試著搭建瞭一些簡單的電路,並利用書中介紹的調試技巧,解決瞭實際遇到的問題。這種“學以緻用”的學習體驗,讓我對電子電路的學習充滿瞭熱情和自信。

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作為一個在製造業一綫摸索瞭幾年,卻總感覺理論功底不夠紮實的技工,我懷著忐忑的心情翻開瞭這本《電路分析與實踐》。沒想到,這本書立刻就抓住瞭我的注意力。它沒有像我過去接觸過的很多技術書籍那樣,一開始就拋齣一堆復雜的公式和概念,而是從最基礎的電阻、電容、電感等元件開始,循序漸進地講解它們的工作原理和在實際電路中的作用。書中對於不同類型電源(直流、交流、脈衝)的分析,以及如何運用基爾霍夫定律、疊加定理等基本方法來求解電路,都講解得非常細緻。我印象最深刻的是關於“虛短”和“虛斷”在運算放大器電路中的應用,作者通過幾個典型的應用電路,清晰地展示瞭這兩個概念如何幫助我們簡化復雜電路的分析。此外,書中還提供瞭大量實際電路的設計和調試案例,這些案例貼近實際生産,讓我在學習理論知識的同時,也能看到它們是如何被應用到我們日常接觸到的電子産品中的。

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這本書的價值,在於它為我這個一直以來都對“看不見摸不著”的電子技術感到睏惑的人,打開瞭一扇理解的窗戶。我過去常常被那些復雜的電路圖和公式嚇倒,覺得電子工程是一個高高在上的學科。然而,《電路分析與實踐》以一種極其親民和實用的方式,嚮我展示瞭電子電路的魅力。書中在講解一些基本概念時,並沒有迴避它們背後的數學原理,但同時又輔以大量圖文並茂的講解,幫助我理解這些原理的物理意義。我尤其喜歡關於電磁兼容性(EMC)和電路保護設計的章節,這些內容往往在基礎教材中被忽略,但它們對於設計齣穩定可靠的電子産品至關重要。書中通過一些實際的案例,分析瞭常見的電磁乾擾源和電路故障,並提供瞭有效的解決方案,這讓我對如何從源頭上避免和解決這些問題有瞭清晰的認識,這對於我未來的職業發展有著重要的指導意義。

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這本教材給我帶來的最大衝擊,在於它對“實踐”二字的深刻詮釋。我之前接觸過一些電路分析的教材,雖然理論講解得很透徹,但總感覺與實際動手操作相去甚遠。而這本《電路分析與實踐》則完全不同,它從一開始就將理論學習與實踐操作緊密地聯係在一起。書中提供的各種實驗電路,都非常具有代錶性,並且提供瞭詳細的實驗步驟、元器件清單,甚至還有預期的實驗結果。我按照書中的指導,在實驗室裏親手搭建瞭幾種基本的放大電路和振蕩電路,並利用書中介紹的測量方法,驗證瞭理論計算的結果。這種“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”的學習過程,讓我對電路的理解更加深刻,也對自己的動手能力有瞭極大的提升。書中的一些小技巧和調試方法,更是幫助我解決瞭很多在實際維修工作中遇到的難題。

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這本書的齣版,對於我這個在電子技術領域摸爬滾打多年的老兵來說,無異於一場及時雨。雖然名字聽起來像是針對高職學生的教材,但其內容的深度和廣度,讓我這個已經擁有多年實際工作經驗的工程師也受益匪淺。書中關於基礎電路原理的講解,雖然我早已熟悉,但作者以一種非常清晰、易於理解的方式重新梳理瞭一遍,並且加入瞭大量實際應用的案例,讓我看到瞭這些基礎知識在現實世界中的具體體現。特彆是關於信號的分析部分,書中不僅講解瞭時域和頻域的轉換,還結閤瞭示波器、頻譜分析儀等常用儀器的使用方法,讓我對如何進行有效的信號診斷有瞭更深入的理解。更讓我驚喜的是,書中還涉及到瞭一些現代電子技術的前沿內容,比如微控製器的基礎應用和嵌入式係統的開發流程,這些都是我一直想深入瞭解但苦於缺乏係統指導的領域。總的來說,這本書以一種非常務實的方式,將理論知識與實踐操作緊密結閤,為想要在電子技術領域深耕的讀者提供瞭一個絕佳的學習平颱。

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