模擬電路和數字電路 自學手冊 第2版

蔡杏山

1995年毕业于渝州电子工业学院应用电子技术专业，留校任教。1995～2001年于渝州电子工业学院先后任教过培训班、中专和高职，所授课程有电子技术基础、收录机、电视机、录像机、VCD和DVD等， 2001年12月创立兴讯IT电子多媒体教育中心，从事多媒体教育软件开发。2003～2005年于南方电脑学校教电子线路、电子测量仪器和电工技术。在该校期间，曾配合学校引进电子产品加工，并开发组建加工生产线。 2005～2008任职于中山市技师学院，所授课程有电子技术基础、数字电路、音响技术和摄、录像机等。 2008年以来，专业从事电子电工类图书写作，已出版过上百本书。

第 1章 電路分析基礎 1

1.1　電路分析的基本方法與規律　1

1.1.1　歐姆定律　1

1.1.2　電功、電功率和焦耳定律　3

1.1.3　電阻的串聯、並聯與混聯　4

1.2　復雜電路的分析方法與規律　6

1.2.1　基本概念　6

1.2.2　基爾霍夫定律　6

1.2.3　疊加定理　8

1.2.4　戴維南定理　9

1.2.5　最大功率傳輸定理與阻抗變換　11

第　2章 放大電路　13

2.1　基本放大電路　13

2.1.1　固定偏置放大電路　13

2.1.2　分壓式偏置放大電路　15

2.1.3　交流放大電路　16

2.1.4　放大電路的3種基本接法　17

2.1.5　朗讀助記器的原理與檢修（一）　20

2.2　負反饋放大電路　23

2.2.1　反饋知識介紹　23

2.2.2　反饋類型的判別　23

2.2.3　負反饋放大電路　27

2.2.4　負反饋對放大電路的影響　28

2.2.5　朗讀助記器的原理與檢修（二）　29

2.3　功率放大電路　30

2.3.1　功率放大電路的3種狀態　31

2.3.2　變壓器耦合功率放大電路　32

2.3.3　OTL功率放大電路　33

2.3.4　OCL功率放大電路　34

2.3.5　朗讀助記器的原理與檢修（三）　35

2.4　多級放大電路　36

2.4.1　阻容耦合放大電路　37

2.4.2　直接耦合放大電路　37

2.4.3　變壓器耦合放大電路　37

2.5　場效應管放大電路　38

2.5.1　結型場效應管及其放大電路　38

2.5.2　增強型絕緣柵場效應管及其放大電路　40

2.5.3　耗盡型絕緣柵場效應管及其放大電路　42

第3章　集成運算放大器　44

3.1　直流放大器　44

3.1.1　直流放大器的級間靜態工作點影響問題　44

3.1.2　零點漂移問題　45

3.2　差動放大器　46

3.2.1　基本差動放大器　46

3.2.2　實用的差動放大器　48

3.2.3　差動放大器的幾種連接形式　49

3.3　集成運算放大器　51

3.3.1　集成運算放大器的基礎知識　51

3.3.2　集成運算放大器的線性應用電路　52

3.3.3　集成運算放大器的非線性應用電路　55

3.3.4　集成運算放大器的保護電路　58

3.4　小功率集成立體聲功放器的原理與檢修　59

3.4.1　電路原理　59

3.4.2　電路檢修　60

第4章　諧振電路與濾波電路　61

4.1　諧振電路　61

4.1.1　串聯諧振電路　61

4.1.2　並聯諧振電路　62

4.2　濾波電路　63

4.2.1　無源濾波器　63

4.2.2　有源濾波器　66

第5章　正弦波振盪器　69

5.1　振盪器基礎知識　69

5.1.1　振盪器組成及原理　69

5.1.2　振盪器的工作條件　70

5.2　RC振盪器　70

5.2.1　RC移相式振盪器　70

5.2.2　RC橋式振盪器　72

5.3　可調音頻信號發生器的安裝與檢修　73

5.3.1　電路原理　73

5.3.2　電路檢修　74

5.4　LC振盪器　74

5.4.1　變壓器反饋式振盪器　74

5.4.2　電感三點式振盪器　75

5.4.3　電容三點式振盪器　76

5.4.4　改進型電容三點式振盪器　77

5.5　晶體振盪器　78

5.5.1　石英晶體　78

5.5.2　晶體振盪器　79

第6章　調制與解調電路　81

6.1　無線電信號的發送與接收　81

6.1.1　無線電信號的發送　81

6.1.2　無線電信號的接收　83

6.2　調幅調制與檢波電路　83

6.2.1　調幅調制電路　83

6.2.2　檢波電路　84

6.3　調頻調制與鑒頻電路　85

6.3.1　調頻調制電路　85

6.3.2　鑒頻電路　87

第7章　頻率變換電路與反饋控制電路　93

7.1　頻率變換電路　93

7.1.1　倍頻電路　93

7.1.2　混頻電路　94

7.2　反饋控制電路　96

7.2.1　自動增益控制（AGC）電路　96

7.2.2　自動頻率控制（AFC）電路　97

7.2.3　鎖相環（PLL）控制電路　98

第8章　電源電路　100

8.1　整流電路　100

8.1.1　半波整流電路　101

8.1.2　全波整流電路　102

8.1.3　橋式整流電路　104

8.1.4　倍壓整流電路　105

8.2　濾波電路　107

8.2.1　電容濾波電路　107

8.2.2　電感濾波電路　108

8.2.3　復合濾波電路　109

8.2.4　電子濾波電路　110

8.3　穩壓電路　111

8.3.1　簡單的穩壓電路　111

8.3.2　串聯型穩壓電路　112

8.3.3　集成穩壓電路　113

8.4　0～12V可調電源的原理與檢修　116

8.4.1　電路原理　116

8.4.2　電路的檢修　117

8.5　開關電源　118

8.5.1　開關電源基本工作原理　118

8.5.2　3種類型的開關電源工作原理分析　118

8.5.3　自激式開關電源電路分析　120

8.5.4　他激式開關電源電路分析　123

第9章　數字電路基礎與門電路　124

9.1　數字電路基礎　124

9.1.1　模擬信號與數字信號　124

9.1.2　正邏輯與負邏輯　125

9.1.3　三極管的3種工作狀態　125

9.2　基本門電路　126

9.2.1　與門　126

9.2.2　或門　128

9.2.3　非門　129

9.3　門電路實驗板的電路原理與實驗　130

9.3.1　電路原理　130

9.3.2　基本門實驗　131

9.4　復合門電路　132

9.4.1　與非門　132

9.4.2　或非門　133

9.4.3　與或非門　134

9.4.4　異或門　135

9.4.5　同或門　137

9.5　集成門電路　138

9.5.1　TTL集成門電路　138

9.5.2　CMOS集成門電路　144

第　10章 數制、編碼與邏輯代數　150

10.1　數制　150

10.1.1　十進制數　150

10.1.2　二進制數　151

10.1.3　十六進制數　152

10.1.4　數制轉換　152

10.2　編碼　153

10.2.1　8421BCD碼、2421BCD碼和5421BCD碼　154

10.2.2　餘3碼　155

10.2.3　格雷碼　155

10.2.4　奇偶校驗碼　155

10.3　邏輯代數　156

10.3.1　邏輯代數的常量和變量　156

10.3.2　邏輯代數的基本運算規律　156

10.3.3　邏輯表達式的化簡　158

10.3.4　邏輯表達式、邏輯電路和真值表相互轉換　160

10.3.5　邏輯代數在邏輯電路中的應用　162

第　11章 組合邏輯電路　163

11.1　組合邏輯電路分析與設計　163

11.1.1　組合邏輯電路的分析　163

11.1.2　組合邏輯電路的設計　164

11.2　編碼器　165

11.2.1　普通編碼器　166

11.2.2　優先編碼器　166

11.3　解碼器　169

11.3.1　二進制解碼器　169

11.3.2　二—十進制解碼器　171

11.3.3　數碼顯示器與顯示解碼器　174

11.4　數碼管解碼控制器的電路原理與實驗　179

11.4.1　電路原理　180

11.4.2　實驗操作　181

11.5　加法器　181

11.5.1　半加器　181

11.5.2　全加器　182

11.5.3　多位加法器　183

11.6　數值比較器　184

11.6.1　等值比較器　184

11.6.2　數值比較器　185

11.7　數據選擇器　187

11.7.1　結構與原理　187

11.7.2　常用數據選擇器芯片　188

11.8　奇偶校驗器　189

11.8.1　奇偶校驗原理　189

11.8.2　奇偶校驗器　190

第　12章 時序邏輯電路　192

12.1　觸發器　192

12.1.1　基本RS觸發器　192

12.1.2　同步RS觸發器　194

12.1.3　D觸發器　195

12.1.4　JK觸發器　197

12.1.5　T觸發器　199

12.1.6　主從觸發器和邊沿觸發器　200

12.2　寄存器與移位寄存器　202

12.2.1　寄存器　202

12.2.2　移位寄存器　204

12.3　計數器　208

12.3.1　二進制計數器　208

12.3.2　十進制計數器　212

12.3.3　任意進制計數器　213

12.3.4　常用計數器芯片　214

12.4　電子密碼控制器的電路原理與實驗　217

12.4.1　電路原理　217

12.4.2　實驗操作及分析　221

第　13章 脈沖電路　222

13.1　脈沖電路基礎　222

13.1.1　脈沖的基礎知識　222

13.1.2　RC電路　223

13.2　脈沖產生電路　226

13.2.1　多諧振盪器　226

13.2.2　鋸齒波發生器　228

13.3　脈沖整形電路　229

13.3.1　單穩態觸發器　229

13.3.2　施密特觸發器　233

13.3.3　限幅電路　236

13.4　555定時器　238

13.4.1　結構與原理　239

13.4.2　應用　240

13.5　電子催眠器的電路原理與實驗　243

13.5.1　電子催眠原理　243

13.5.2　電路原理　244

13.5.3　實驗操作及分析　245

第　14章 A/D(模/數)和D/A (數/模)轉換電路　246

14.1　概述　246

14.2　D/A（數/模）轉換電路　247

14.2.1　D/A轉換原理　247

14.2.2　D/A轉換器　247

14.2.3　D/A轉換芯片DAC0832　250

14.3　A/D（模/數）轉換電路　252

14.3.1　A/D轉換原理　252

14.3.2　A/D轉換器　254

14.3.3　A/D轉換芯片ADC0809　256

第　15章 半導體存儲器　259

15.1　順序存儲器（SAM）　259

15.1.1　動態移存單元　259

15.1.2　動態移存器　260

15.1.3　順序存儲器　260

15.2　隨機存儲器（RAM）　262

15.2.1　隨機存儲器的結構與原理　262

15.2.2　存儲單元　264

15.2.3　存儲器容量的擴展　267

15.3　只讀存儲器（ROM）　268

15.3.1　固定只讀存儲器（ROM）　269

15.3.2　可編程只讀存儲器（PROM）　270

15.3.3　可改寫只讀存儲器（EPROM）　271

15.3.4　電可改寫只讀存儲器（EEPROM）　272

第　16章 電力電子電路　273

16.1　整流電路（AC-DC變換電路）　273

16.1.1　不可控整流電路　273

16.1.2　可控整流電路　275

16.2　斬波電路（DC-DC變換電路）　278

16.2.1　基本斬波電路　279

16.2.2　復合斬波電路　283

16.3　逆變電路（DC-AC變換電路）　286

16.3.1　逆變原理　286

16.3.2　電壓型逆變電路　286

16.3.3　電流型逆變電路　290

16.3.4　復合型逆變電路　292

16.4　PWM控制技術　295

16.4.1　PWM控制的基本原理　295

16.4.2　SPWM波的產生　296

16.4.3　PWM控制方式　299

16.4.4　PWM整流電路　302

16.5　交流調壓電路　304

16.5.1　單向晶閘管交流調壓電路　304

16.5.2　雙向晶閘管交流調壓電路　305

16.5.3　脈沖控制交流調壓電路　305

16.5.4　三相交流調壓電路　307

16.6　交-交變頻電路（AC-AC變換電路）　308

16.6.1　單相交-交變頻電路　308

16.6.2　三相交-交變頻電路　311

第　17章 單片機快速入門　312

17.1　單片機簡介　312

17.1.1　什麽是單片機　312

17.1.2　單片機應用系統的組成　313

17.1.3　單片機的分類　314

17.1.4　單片機的應用領域　315

17.2　一個按鍵控制一隻LED亮滅的單片機應用系統開發全過程　316

17.2.1　明確控制要求並選擇合適型號的單片機　316

17.2.2　設計單片機電路原理圖　316

17.2.3　製作單片機電路　318

17.2.4　用Keil 軟件編寫單片機控製程序　319

17.2.5　電腦、下載（燒錄）器和單片機的連接　322

17.2.6　用燒錄軟件將程序寫入單片機　324

17.2.7　單片機電路的供電與測試　327