模擬電路與數(shù)字電路（第4版）

第 一 部 分

第1章緒論

1.1電子技術(shù)相關(guān)基本概念

1.2與人們生活相關(guān)的電子技術(shù)及

產(chǎn)品

1.3電子技術(shù)的發(fā)展歷史及其研究

熱點(diǎn)

1.3.1電子技術(shù)的發(fā)展歷史

1.3.2與電子技術(shù)相關(guān)的研究熱點(diǎn)

1.4電路模型

1.5電子電路的特點(diǎn)及研究

方法

1.6學(xué)習(xí)本課程的目的及方法

本章小結(jié)

第二部分模 擬 電 路

第2章半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)

2.1半導(dǎo)體的基本知識

2.1.1本征半導(dǎo)體

2.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體

2.1.3PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?

2.2晶體二極管

2.2.1晶體二極管的結(jié)構(gòu)、符號、

類型

2.2.2晶體二極管的伏安特性與

等效電路

2.2.3晶體二極管的主要參數(shù)

2.2.4晶體二極管的溫度特性

2.2.5晶體二極管的應(yīng)用

2.2.6穩(wěn)壓管

2.3晶體三極管

2.3.1晶體三極管的結(jié)構(gòu)、符號、

類型及應(yīng)用

2.3.2晶體三極管的電流分配及

放大作用

2.3.3晶體三極管的輸入特性與輸出

特性

2.3.4晶體三極管的主要參數(shù)

2.4場效應(yīng)管

2.4.1場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、類型

2.4.2場效應(yīng)管的工作原理

2.4.3場效應(yīng)管的特性曲線

2.4.4場效應(yīng)管的符號表示及主要

參數(shù)

2.4.5各種場效應(yīng)管比較

本章小結(jié)

習(xí)題

第3章放大電路基礎(chǔ)

3.1放大電路的基本概念

3.2共發(fā)射極放大電路

3.2.1共發(fā)射極組態(tài)基本放大電路的

構(gòu)成

3.2.2共發(fā)射極組態(tài)基本放大電路的

工作原理

3.3放大電路的分析方法

3.3.1靜態(tài)和動態(tài)

3.3.2直流通路和交流通路

3.3.3放大電路的靜態(tài)分析

3.3.4放大電路的動態(tài)分析——圖解

分析法

3.3.5放大電路的動態(tài)分析——小信號

模型法

3.4用H參數(shù)小信號模型分析

共發(fā)射極基本放大電路

3.4.1求電壓增益

3.4.2求輸入電阻和輸出電阻

3.5穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的放大

電路

3.5.1溫度對工作點(diǎn)的影響

3.5.2分壓式偏置電路

3.6共集電極電路和共基極

電路

3.6.1共集電極放大電路（射極

輸出器）

3.6.2共基極放大電路

*3.6.3三種組態(tài)的H參數(shù)分析

3.6.4三種基本組態(tài)放大電路的

比較

3.7放大電路的頻率響應(yīng)

3.7.1幅頻特性和相頻特性

3.7.2波特圖

3.7.3共發(fā)射極放大電路的頻率

特性

3.8場效應(yīng)管放大電路

3.8.1FET放大電路的靜態(tài)分析

3.8.2FET放大電路的小信號模型

分析法

*3.8.3FET三種組態(tài)的比較

3.9多級放大電路

3.9.1多級放大電路概述

3.9.2多級放大電路的分析

3.10放大電路的主要性能指標(biāo)

本章小結(jié)

習(xí)題

第4章放大電路中的反饋

4.1反饋的基本概念

4.2反饋的分類

4.3負(fù)反饋放大電路的增益

4.4負(fù)反饋對放大電路性能的

改善

本章小結(jié)

習(xí)題

第5章集成運(yùn)算放大器

5.1集成運(yùn)算放大器的構(gòu)成

5.1.1差分式放大電路

5.1.2差分式放大電路的靜態(tài)分析

和動態(tài)分析

5.1.3偏置電路

5.1.4功率放大電路

5.2集成運(yùn)算放大器

5.2.1集成運(yùn)算放大器的符號

5.2.2集成運(yùn)算放大器的主要

參數(shù)

5.2.3理想運(yùn)算放大器的特性

5.3集成運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算

電路

5.3.1求和運(yùn)算電路

5.3.2減法運(yùn)算電路

5.3.3積分電路和微分電路

*5.3.4對數(shù)電路和指數(shù)電路

5.4集成運(yùn)算放大器的非線性

應(yīng)用

5.4.1電壓比較器

*5.4.2非正弦波產(chǎn)生電路

本章小結(jié)

習(xí)題

第6章正弦波振蕩電路

6.1正弦波振蕩電路的基本

原理

6.2正弦波振蕩電路的組成、分類

和分析方法

6.3RC振蕩電路

6.3.1文氏橋式振蕩電路

6.3.2RC移相式振蕩電路

6.3.3雙T式振蕩電路

6.4LC振蕩電路

*6.5石英晶體振蕩電路

本章小結(jié)

習(xí)題

第7章直流穩(wěn)壓電源

7.1直流穩(wěn)壓電源的基本組成

7.2整流電路

7.2.1半波整流電路

7.2.2單相全波整流電路

7.2.3橋式全波整流電路

7.2.4整流電路的比較

7.3濾波電路

7.3.1電容濾波

7.3.2電感濾波

7.3.3其他濾波電路

7.3.4常見濾波電路的比較

7.4穩(wěn)壓電路

7.4.1穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路

7.4.2晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

*7.4.3晶體管開關(guān)型穩(wěn)壓電路

7.4.4集成穩(wěn)壓電路

本章小結(jié)

習(xí)題

第三部分?jǐn)?shù) 字 電 路

第8章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)

8.1數(shù)制與BCD碼

8.1.1常用數(shù)制

8.1.2幾種簡單的編碼

8.2邏輯代數(shù)基礎(chǔ)

8.2.1基本邏輯運(yùn)算

8.2.2復(fù)合邏輯運(yùn)算

8.2.3邏輯電平與正、負(fù)邏輯

8.2.4基本定律和規(guī)則

8.2.5邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式

8.2.6邏輯函數(shù)的化簡

本章小結(jié)

習(xí)題

第9章組合邏輯電路

9.1由基本邏輯門構(gòu)成的組合電路

的分析和設(shè)計

9.1.1組合電路的一般分析方法

9.1.2組合電路的一般設(shè)計方法

9.2MSI構(gòu)成的組合邏輯電路

9.2.1編碼器

9.2.2譯碼器

9.2.3數(shù)據(jù)選擇器

9.2.4加法器

9.2.5數(shù)值比較器

本章小結(jié)

習(xí)題

第10章時序邏輯電路引論

10.1時序邏輯電路的基本

概念

10.1.1時序邏輯電路的結(jié)構(gòu)模型

10.1.2狀態(tài)表和狀態(tài)圖

10.2存儲器件

10.3鎖存器

10.3.1RS鎖存器

10.3.2門控RS鎖存器

10.3.3D鎖存器

10.4觸發(fā)器

10.4.1主從觸發(fā)器

10.4.2邊沿觸發(fā)器

10.4.3集成觸發(fā)器

*10.5觸發(fā)器的脈沖工作特性

10.6觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換

10.6.1代數(shù)法

10.6.2圖表法

10.7觸發(fā)器應(yīng)用舉例

本章小結(jié)

習(xí)題

第11章時序邏輯電路的分析與

設(shè)計

11.1MSI構(gòu)成的時序邏輯電路

11.1.1寄存器和移位寄存器

11.1.2計數(shù)器

11.1.3移位寄存器型計數(shù)器

11.1.4序列信號發(fā)生器

11.2同步時序邏輯電路的分析

方法

11.3同步時序邏輯電路的設(shè)計

方法

本章小結(jié)

習(xí)題

*第12章存儲器和可編程邏輯

器件

12.1概述

12.2存儲器

12.2.1只讀存儲器(ROM)

12.2.2隨機(jī)存取存儲器(RAM)

12.3可編程邏輯器件(PLD)

12.3.1可編程陣列邏輯(PAL)

12.3.2通用陣列邏輯(GAL)

12.3.3復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）

12.3.4現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）

12.3.5PLD的開發(fā)過程

本章小結(jié)

習(xí)題

第13章脈沖信號的產(chǎn)生與整形

13.1555集成定時器

13.2施密特觸發(fā)器

13.2.1用555定時器構(gòu)成的施密特

觸發(fā)器

13.2.2集成施密特觸發(fā)器

13.2.3施密特觸發(fā)器的應(yīng)用

13.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

13.3.1用555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)

觸發(fā)器

13.3.2用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)

觸發(fā)器

13.3.3集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

13.3.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用

13.4多諧振蕩器

13.4.1用555定時器構(gòu)成的多諧

振蕩器

13.4.2用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧

振蕩器

13.4.3石英晶體多諧振蕩器

本章小結(jié)

習(xí)題

第四部分

*第14章電子電路應(yīng)用舉例

14.1液位控制電路

14.2倒車警示電路

14.3搶答器電路

本章小結(jié)

習(xí)題

第五部分附錄

附錄A半導(dǎo)體分立元件和集成電路

型號命名方法

附錄B半導(dǎo)體器件產(chǎn)品說明書

舉例

B.1二極管(1N4148)技術(shù)指標(biāo)及

參數(shù)

B.2三極管（2N4124）技術(shù)指標(biāo)及

參數(shù)

B.3場效應(yīng)管（2N7002）技術(shù)指標(biāo)及

參數(shù)

附錄C電子電路教學(xué)常用EDA軟件

簡介

C.1幾種常用的EDA軟件

C.2Multisim仿真軟件

C.3Quartus II軟件使用簡介

附錄D集成電路基礎(chǔ)知識

附錄E常見電子電路術(shù)語中英文

對照

附錄F部分習(xí)題參考答案

參考文獻(xiàn)

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，2009年普通高等教育國家精品教材，2013年入選“十二五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材（編號2013-1-094），2017年入選“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材（編號2017-1-070）。本書主要介紹模擬電路和數(shù)字電路相關(guān)基本概念和基本計算，全書內(nèi)容分為五個部分，共14章。第一部分為第1章緒論，介紹電子電路相關(guān)基本概念；第二部分為模擬電路，包括第2~7章，內(nèi)容為：半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)、放大電路基礎(chǔ)、放大電路中的反饋、集成運(yùn)算放大器、正弦波振蕩電路和直流穩(wěn)壓電源；第三部分為數(shù)字電路，包括第8~13章，內(nèi)容為：數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、組合邏輯電路、時序邏輯電路引論、時序邏輯電路的分析與設(shè)計、存儲器和可編程邏輯器件及脈沖信號的產(chǎn)生與整形；第四部分是第14章，內(nèi)容為電子電路應(yīng)用舉例；第五部分為附錄A~F，內(nèi)容包括：半導(dǎo)體分立元件和集成電路型號命名方法、半導(dǎo)體器件產(chǎn)品說明書舉例、電子電路教學(xué)常用EDA軟件簡介、集成電路基礎(chǔ)知識、常見電子電路術(shù)語中英文對照和部分習(xí)題參考答案。

本書注重基本概念、基本原理與基本計算的介紹，力求敘述簡明扼要，通俗易懂，圖形符號均采用了新國標(biāo)，可以作為高等學(xué)校非電類各專業(yè)、電氣信息類計算機(jī)專業(yè)及其他相近專業(yè)的電子技術(shù)基礎(chǔ)教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

該教材是在董景新、趙長德、郭美鳳、陳志勇、李冬梅編著的《控制工程基礎(chǔ)》第3版的基礎(chǔ)上重新編寫的?！犊刂乒こ袒A(chǔ)》第3版自2009年6月正式出版已五年多。自第1、2、3版教材相繼出版以來，該教材隨著“控制工程基礎(chǔ)”課程在全國各高等院校的機(jī)械類、儀器類等非控制專業(yè)逐漸普遍開設(shè)，以及本教材聲譽(yù)的不斷提升，對教材的需求量也穩(wěn)步增加。自出版以來根據(jù)需求該教材多次重新印刷，第1版11年時間累計印刷11次，總印數(shù)達(dá)53000冊；第2版5年多時間累計印刷10次，總印數(shù)達(dá)60000冊；第3版不到5年時間就累計12次印刷，總印數(shù)已達(dá)62500冊。

本課程相繼被評為清華大學(xué)、北京市和國家級精品課程，國家級精品資源共享課；清華大學(xué)等院校也將本課程確定為機(jī)械學(xué)院平臺課。除本校使用該教材外，另有約100所兄弟院校的儀器儀表類和機(jī)械類專業(yè)將我們編著的教材選為使用教材和研究生入學(xué)考試參考書。隨著需求量的增加，我們深感責(zé)任的加重，促使我們對于教材的編寫精益求精、與時俱進(jìn)，于是由目前在教學(xué)第一線的教師進(jìn)一步編寫了第4版教材。

第4版教材在以前各版的基礎(chǔ)上各章都作了或多或少的補(bǔ)充和修改。鑒于LabVIEW是更加直觀方便的圖形化程序編譯平臺，在控制工程中得到越來越多的應(yīng)用，增加了LabVIEW工具在控制工程應(yīng)用的內(nèi)容，獨(dú)立成章，該章節(jié)由劉云峰副教授完成。該章介紹了借助LabVIEW，進(jìn)行控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模、時間響應(yīng)分析、頻域響應(yīng)分析、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和系統(tǒng)綜合校正設(shè)計等。同時，為了方便更好地理解掌握教材其他章節(jié)論述的概念和方法，特基于LabVIEW設(shè)計編寫了配合教材使用的控制系統(tǒng)動態(tài)仿真、分析、演示軟件，不僅可以完成對控制系統(tǒng)在時域和頻域進(jìn)行特性仿真分析，還可以動態(tài)地分析和演示控制系統(tǒng)中不同參數(shù)及參數(shù)變化對系統(tǒng)特性的影響。

另外，根據(jù)實(shí)際工程和科研的基本需求和多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在各章節(jié)內(nèi)容論述上力求概念表達(dá)清楚準(zhǔn)確，加強(qiáng)對問題的歸納說明，同時也適當(dāng)增加了一些諸如內(nèi)模原理和內(nèi)模控制簡要介紹的內(nèi)容。

全書由董景新教授整理統(tǒng)編。

該教材廣泛參考了國內(nèi)外同類教材和其他有關(guān)文獻(xiàn)，保持并突出以下特點(diǎn):第4版前言控制工程基礎(chǔ)（第4版）(1) 突出機(jī)械運(yùn)動作為主要受控對象，并對其數(shù)學(xué)模型和分析綜合重點(diǎn)研究;

(2) 對自動調(diào)節(jié)原理基本內(nèi)容表達(dá)清楚，著重基本概念的建立和解決機(jī)電控制問題的基本方法的闡明，并簡化或略去與機(jī)電工程距離較遠(yuǎn)、較艱深的嚴(yán)格數(shù)學(xué)推導(dǎo)內(nèi)容;

(3) 引入和編寫較多的例題與習(xí)題，便于自學(xué);

(4) 反映機(jī)電一體化新技術(shù)和新分析方法。

對于屬于該書領(lǐng)域的非基本內(nèi)容，但在本領(lǐng)域文獻(xiàn)中時有出現(xiàn)的較為繁難的部分，該教材中也作了一定介紹，其有關(guān)章節(jié)前注以“”號。

在有關(guān)LabVIEW章節(jié)的編寫中，得到NI公司中國區(qū)劉洋工程師在實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)方面的支持幫助，并提供了部分素材，在此致謝！

該教材的編寫得到了國家高等教育精品課建設(shè)項(xiàng)目、北京市高等教育精品教材建設(shè)項(xiàng)目和清華大學(xué)精品課建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的支持，納入985清華大學(xué)名優(yōu)教材立項(xiàng)資助，在此表示衷心感謝。

編者2014年10月

理論力學(xué)（第4版）修訂背景

《理論力學(xué)（第1版）》于2002年出版，被評為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材?！独碚摿W(xué)（第2版）》于2007年出版，被評為“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材?！独碚摿W(xué)（第3）》于2014年出版，增加了部分內(nèi)容，擴(kuò)展了教材的使用范圍。為適應(yīng)教學(xué)發(fā)展的需要，編者編寫了《理論力學(xué)（第4版）》。

理論力學(xué)（第4版）修訂情況

《理論力學(xué)（第4版）》在文字方面保留了《理論力學(xué)（第3版）》的體系和風(fēng)格，對教材的內(nèi)容和習(xí)題做了增刪和修改，同時修正了第3版中的錯誤。該教材的修改工作和二維碼內(nèi)容是由劉習(xí)軍執(zhí)筆和完成的。教研室的張素俠等部分教師參加了對修改內(nèi)容的討論。

理論力學(xué)（第4版）出版工作

2019年5月20日，《理論力學(xué)（第4版）》由機(jī)械工業(yè)出版社出版。

該教材配有輔助教材《工程制圖習(xí)題集（第4版）》。