电子工程师自学速成——提高篇

蔡杏山

电工电子领域专家。曾做过十多年的教师，先后在不同的大中专院校任教，所授课程有电子技术基础、收录机、电视机、录像机、VCD影碟机、摄录像机、电子线路、电子测量仪器、电工技术、PLC技术、变频技术等。2008年后蔡老师将工作重心放在了图书写作上，编著的各类电工电子类图书超过100本，开卷数据统计，蔡老师编著的电工电子类图书全国销量总码洋常年排在前三列，开创单本销量10万册以上的好成绩。

第1章　电路分析基础 1

1．1　电路分析的基本方法与规律　1

1．1．1　欧姆定律　1

1．1．2　电功、电功率和焦耳定律　3

1．1．3　电阻的串联、并联与混联　4

1．2　复杂电路的分析方法与规律　5

1．2．1　基本概念　5

1．2．2　基尔霍夫定律　6

1．2．3　叠加定理　8

1．2．4　戴维南定理　9

1．2．5　最大功率传输定理与阻抗变换　10

第2章　放大电路　12

2．1　基本放大电路　12

2．1．1　固定偏置放大电路　12

2．1．2　分压式偏置放大电路　13

2．1．3　交流放大电路　15

2．1．4　放大电路的3种基本接法　16

2．1．5　电路实践：朗读助记器原理与检修（一）　19

2．2　负反馈放大电路　22

2．2．1　反馈知识介绍　22

2．2．2　反馈类型的判别　22

2．2．3　常见负反馈放大电路　26

2．2．4　负反馈对放大电路的影响　27

2．2．5　电路实践：朗读助记器原理与检修（二）　27

2．3　功率放大电路　29

2．3．1　功率放大电路的3种状态　30

2．3．2　变压器耦合功率放大电路　31

2．3．3　OTL功率放大电路　32

2．3．4　OCL功率放大电路　34

2．3．5　BTL功率放大电路　35

2．3．6　电路实践：朗读助记器的原理与检修（三）　37

2．4　多级放大电路　38

2．4．1　阻容耦合放大电路　39

2．4．2　直接耦合放大电路　39

2．4．3　变压器耦合放大电路　39

2．5　场效应管放大电路　40

2．5．1　结型场效应管及其放大电路　40

2．5．2　增强型绝缘栅场效应管及其放大电路　42

2．5．3　耗尽型绝缘栅场效应管及其放大电路　44

第3章　放大器　46

3．1　直流放大器　46

3．1．1　直流放大器的级间静态工作点影响问题　46

3．1．2　零点漂移问题　47

3．2　差动放大器　48

3．2．1　基本差动放大器　48

3．2．2　实用的差动放大器　50

3．2．3　差动放大器的几种连接形式　51

3．3　集成运算放大器　53

3．3．1　集成运算放大器的基础知识　53

3．3．2　集成运算放大器的线性应用电路　54

3．3．3　集成运算放大器的非线性应用电路　57

3．3．4　集成运算放大器的保护电路　59

3．4　电路实践——小功率集成立体声功放器　61

3．4．1　电路原理　61

3．4．2　安装与调试　61

3．4．3　电路检修　62

第4章　谐振电路与滤波电路　63

4．1　谐振电路　63

4．1．1　串联谐振电路　63

4．1．2　并联谐振电路　64

4．2　滤波电路　65

4．2．1　无源滤波器　65

4．2．2　有源滤波器　68

第5章　振荡器　70

5．1　振荡器的基础知识　70

5．1．1　振荡器的组成　70

5．1．2　振荡器的工作条件　70

5．2　RC振荡器　71

5．2．1　RC移相式振荡器　71

5．2．2　RC桥式振荡器　72

5．3　电路实践——可调音频信号发生器　73

5．3．1　电路原理　74

5．3．2　安装与调试　74

5．3．3　电路检修　74

5．4　LC振荡器　75

5．4．1　变压器反馈式振荡器　75

5．4．2　电感三点式振荡器　76

5．4．3　电容三点式振荡器　77

5．4．4　改进型电容三点式振荡器　78

5．5　石英晶体及晶体振荡器　79

5．5．1　石英晶体　79

5．5．2　晶体振荡器　80

第6章　调制电路与解调电路　82

6．1　无线电信号的发送与接收　82

6．1．1　无线电信号的发送　82

6．1．2　无线电信号的接收　83

6．2　幅度调制与检波电路　84

6．2．1　幅度调制电路　84

6．2．2　检波电路　85

6．3　频率调制与鉴频电路　86

6．3．1　频率调制电路　86

6．3．2　鉴频电路　88

第7章　变频电路与反馈控制电路　94

7．1　变频电路　94

7．1．1　倍频电路　94

7．1．2　混频电路　95

7．2　反馈控制电路　96

7．2．1　自动增益控制（AGC）电路　96

7．2．2　自动频率控制（AFC）电路　98

7．2．3　锁相环（PLL）控制电路　99

第8章　电源电路　101

8．1　整流电路　101

8．1．1　半波整流电路　101

8．1．2　全波整流电路　103

8．1．3　桥式整流电路　104

8．1．4　倍压整流电路　106

8．2　滤波电路　107

8．2．1　电容滤波电路　107

8．2．2　电感滤波电路　109

8．2．3　复合滤波电路　109

8．2．4　电子滤波电路　110

8．3　稳压电路　111

8．3．1　简单的稳压电路　111

8．3．2　串联型稳压电路　112

8．3．3　电路实践——0～12V可调电源　113

8．4　开关电源　115

8．4．1　开关电源的基本工作原理　116

8．4．2　3种类型的开关电源工作原理分析　116

8．4．3　开关电源电路分析　118

第9章　数字电路基础与门电路　122

9．1　数字电路基础　122

9．1．1　模拟信号与数字信号　122

9．1．2　正逻辑与负逻辑　123

9．1．3　三极管的3种工作状态　123

9．2　基本门电路　124

9．2．1　与门　124

9．2．2　或门　126

9．2．3　非门　127

9．3　电路实践——门电路实验板　128

9．3．1　电路原理　128

9．3．2　实物安装　129

9．3．3　基本门电路实验　129

9．4　复合门电路　131

9．4．1　与非门　131

9．4．2　或非门　132

9．4．3　与或非门　134

9．4．4　异或门　135

9．4．5　同或门　137

9．5　集成门电路　138

9．5．1　TTL集成门电路　138

9．5．2　CMOS集成门电路　144

第10章　数制、编码与逻辑代数　150

10．1　数制　150

10．1．1　十进制数　150

10．1．2　二进制数　150

10．1．3　十六进制数　152

10．1．4　数制转换　152

10．2　编码　153

10．2．1　8421BCD码、2421BCD码和5421BCD码　153

10．2．2　余3码　154

10．2．3　格雷码　154

10．2．4　奇偶校验码　155

10．3　逻辑代数　156

10．3．1　逻辑代数的常量和变量　156

10．3．2　逻辑代数的基本运算规律　156

10．3．3　逻辑表达式的化简　157

10．3．4　逻辑表达式、逻辑电路和真值表相互转换　159

10．3．5　逻辑代数在逻辑电路中的应用　161

第11章　组合逻辑电路　162

11．1　组合逻辑电路分析与设计　162

11．1．1　组合逻辑电路的分析　162

11．1．2　组合逻辑电路的设计　163

11．2　编码器　164

11．2．1　普通编码器　165

11．2．2　优先编码器　166

11．3　译码器　168

11．3．1　二进制译码器　168

11．3．2　二—十进制译码器　171

11．3．3　数码显示器与显示译码器　173

11．4　电路实践——数码管译码控制器　178

11．4．1　电路原理　179

11．4．2　实验操作　180

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　数值比较器　184

11．6．1　等值比较器　184

11．6．2　数值比较器　185

11．7　数据选择器　187

11．7．1　结构与原理　187

11．7．2　常用数据选择器芯片　188

11．8　奇偶校验原理及奇偶校验器　189

11．8．1　奇偶校验原理　189

11．8．2　奇偶校验器　190

第12章　时序逻辑电路　192

12．1　触发器　192

12．1．1　基本RS触发器　192

12．1．2　同步RS触发器　194

12．1．3　D触发器　195

12．1．4　JK触发器　197

12．1．5　T触发器　199

12．1．6　主从触发器和边沿触发器　200

12．2　寄存器与移位寄存器　202

12．2．1　寄存器　202

12．2．2　移位寄存器　203

12．3　计数器　208

12．3．1　二进制计数器　208

12．3．2　十进制计数器　211

12．3．3　任意进制计数器　212

12．3．4　常用计数器芯片　213

12．4　电路实践——电子密码控制器　217

12．4．1　电路原理　217

12．4．2　实验操作　221

第13章　脉冲电路　223

13．1　脉冲电路基础　223

13．1．1　脉冲的基础知识　223

13．1．2　RC电路　224

13．2　脉冲产生电路　227

13．2．1　多谐振荡器　227

13．2．2　锯齿波发生器　229

13．3　脉冲整形电路　230

13．3．1　单稳态触发器　230

13．3．2　施密特触发器　233

13．3．3　限幅电路　236

13．4　555定时器/时基电路　239

13．4．1　结构与原理　239

13．4．2　应用　240

13．5　电路实践——电子催眠器　244

13．5．1　电子催眠的原理　244

13．5．2　电路原理　245

13．5．3　实验操作及分析　246

第14章　D/A转换器和A/D转换器　247

14．1　概述　247

14．2　D/A转换器　247

14．2．1　D/A转换原理　247

14．2．2　D/A转换器　248

14．2．3　D/A转换器芯片DAC0832　251

14．3　A/D转换器　252

14．3．1　A/D转换原理　252

14．3．2　A/D转换器　254

14．3．3　A/D转换器芯片ADC0809　256

第15章　半导体存储器　259

15．1　顺序存储器　259

15．1．1　动态移存单元　259

15．1．2　动态移存器　260

15．1．3　常见顺序存储器　260

15．2　随机存储器　261

15．2．1　随机存储器的结构与原理　262

15．2．2　存储单元　263

15．2．3　存储器容量的扩展　266

15．3　只读存储器　268

15．3．1　固定只读存储器（ROM）　268

15．3．2　可编程只读存储器（PROM）　270

15．3．3　可改写只读存储器（EPROM）　271

15．3．4　电可改写只读存储器（EEPROM）　272

第16章　电力电子电路　273

16．1　整流电路（AC-DC变换电路）　273

16．1．1　不可控整流电路　273

16．1．2　可控整流电路　275

16．2　斩波电路（DC-DC变换电路）　278

16．2．1　基本斩波电路　278

16．2．2　复合斩波电路　282

16．3　逆变电路（DC-AC变换电路）　285

16．3．1　逆变原理　285

16．3．2　电压型逆变电路　285

16．3．3　电流型逆变电路　289

16．3．4　复合型逆变电路　291

16．4　PWM控制技术　294

16．4．1　PWM控制的基本原理　294

16．4．2　SPWM波的产生　295

16．4．3　PWM控制方式　298

16．4．4　PWM整流电路　301

16．5　交流调压电路　303

16．5．1　单向晶闸管交流调压电路　303

16．5．2　双向晶闸管交流调压电路　303

16．5．3　脉冲控制交流调压电路　304

16．5．4　三相交流调压电路　306

16．6　交—交变频电路（AC-AC变换电路）　306

16．6．1　单相交—交变频电路　306

16．6．2　三相交—交变频电路　309

第17章　集成电路　311

17．1　电源芯片　311

17．1．1　三端固定输出稳压器（78xx/79xx）及应用电路　311

17．1．2　三端可调输出稳压器（x17/x37）及应用电路　314

17．1．3　三端低降压稳压器（AMS1117）及应用电路　316

17．1．4　三端精密稳压器（TL431）及应用电路　317

17．1．5　开关电源芯片（VIPer12A/VIPer22A）及应用电路　319

17．1．6　开关电源控制芯片（UC384x）及应用电路　321

17．1．7　PWM控制器芯片（SG3525/KA3525）及应用电路　323

17．1．8　小功率开关电源芯片（PN8024）及应用电路　325

17．2　运算放大器、电压比较器和音频 功放器芯片　327

17．2．1　双运算放大器（LM358）及应用电路　327

17．2．2　四运算放大器（LM324）及应用电路　329

17．2．3　双电压比较器（LM393）及应用电路　330

17．2．4　四电压比较器（LM339）　331

17．2．5　音频功率放大器（LM386）及应用电路　331

17．2．6　音频功率放大器（TDA2030）及应用电路　333

17．3　驱动芯片　334

17．3．1　七路大电流达林顿三极管驱动芯片（ULN2003）及应用电路334

17．3．2　单全桥/单H桥/电机驱动芯片（L9110）及应用电路　337

17．3．3　双全桥/双H桥/电机驱动芯片（L298/L293）及应用电路　338

17．3．4　IGBT驱动芯片（M57962/M57959）及应用电路　340

17．4　常用数字电路芯片　341

17．4．1　74系列芯片简介　341

17．4．2　8路三态输出D型锁存器芯片（74HC573）及应用电路　345

17．4．3　三—八线译码器/多路分配器芯片（74HC138）及应用电路　346

17．4．4　8位串行输入并行输出芯片（74HC595）及应用电路　348

17．4．5　8路选择器/分配器芯片（74HC4051）　348

17．4．6　串/并转换芯片（74HC164）及应用电路　350

17．4．7　并/串转换芯片（74HC165）及应用电路　351

第18章　电磁炉的原理与结构　353

18．1　电磁炉的加热原理与组成　353

18．1．1　磁场产生电流　353

18．1．2　涡流的形成与加热　353

18．1．3　电磁炉的加热原理　354

18．1．4　电磁炉的组成方框图及说明　354

18．2　电磁炉的结构与拆卸　356

18．2．1　电磁炉的种类与外部结构　356

18．2．2　电磁炉上盖的拆卸　357

18．2．3　操作显示电路板的拆卸　357

18．2．4　炉盘线圈和散热风扇的拆卸　358

18．2．5　电磁炉各电气部件及连接　359

18．2．6　电磁炉所有部件拆解一览图　359

第19章　电磁炉电路　360

19．1　主电路　360

19．1．1　主电路分析　360

19．1．2　主电路重要元件功能及故障说明　361

19．1．3　主电路的检修　363

19．2　电源电路　364

19．2．1　线性电源和开关电源的快速判别　364

19．2．2　线性电源电路分析　365

19．2．3　线性电源电路的检修　366

19．2．4　电磁炉的开关电源电路分析　367

19．2．5　开关电源电路的检修　368

19．3　控制电路　369

19．3．1　单片机工作条件电路　369

19．3．2　PWM电路和多种电压检测保护电路　370

19．3．3　电流和温度检测保护电路　371

19．3．4　散热风扇和蜂鸣器驱动电路　372

19．3．5　操作显示电路　3732100433B

电子工程师自学速成分为入门篇、提高篇、设计篇三册。本书为提高篇，主要介绍了电路分析基础，放大电路，放大器，谐振电路与滤波电路，振荡器，调制与解调电路，变频电路与反馈控制电路，电源电路，数字电路基础与门电路，数制、编码与逻辑代数，组合逻辑电路，时序逻辑电路，脉冲电路，D/A转换器和A/D转换器，半导体存储器，电力电子电路，集成电路，电磁炉的原理与结构和电磁炉电路。

“电子工程师自学速成”丛书分为“入门篇”、“提高篇”和“设计篇”共3本。《电子工程师自学速成（入门篇）》为“入门篇”，主要介绍了电子技术入门基础、电子元器件（电阻器、电容器、电感器、变压器、二极管、三极管、光电器件、电声器件、晶闸管、场效应管、IGBT、继电器、干簧管、显示器件、贴片元器件、集成电路和传感器）、基础电子电路、收音机与电子产品的检修、电子测量基础、指针万用表、数字万用表、信号发生器、毫伏表、示波器、频率计和扫频仪等内容。

《电子工程师自学速成（入门篇）》具有基础起点低、内容由浅入深、语言通俗易懂、结构安排符合学习认知规律的特点。《电子工程师自学速成——入门篇》适合作为电子工程师入门的自学图书，也适合作为职业学校和社会培训机构的电子技术入门教材。

《电子工程师自学成才手册》分为基础篇、提高篇、精通篇三册。本书为提高篇，主要包括电路分析基础，放大电路，集成运算放大器，选频电路，正弦波振荡器，调制与解调电路，频率变换与反馈控制电路，电源电路，数字电路基础与门电路，数制、编码与逻辑代数，组合逻辑电路，时序逻辑电路，脉冲电路，D/A转换器和A/D转换器，半导体存储器，电力电子电路，常用芯片（集成电路）及其应用电路等内容。本书具有基础起点低、内容由浅入深、语言通俗易懂、结构安排符合学习认知规律的特点，适合作为电子工程师提高的自学图书，也适合作为职业学校和社会培训机构的电子电路教材。

◆语言通俗易懂。书中少用专业化的术语，遇到较难理解的内容用形象比喻说明，尽量避免复杂的理论分析和烦琐的公式推导。

◆内容解说详细。考虑到自学时一般无人指导，因此在编写过程中对书中的知识技能进行详细解说，让读者能轻松理解所学内容。

◆采用图文并茂的表现方式。书中大量采用读者喜欢的直观形象的图表方式表现内容，使阅读变得非常轻松，不易产生阅读疲劳。

◆内容安排符合认识规律。图书按照循序渐进、由浅入深的原则来确定各章节内容的先后顺序，读者只需从前往后阅读图书，便会水到渠成。

◆突出显示知识要点。为了帮助读者掌握书中的知识要点，书中用阴影和文字加粗的方法突出显示知识要点，指示学习重点。

◆网络免费辅导。读者在阅读时遇到难理解的问题，可登录易天教学网观看有关辅导材料或向老师提问进行学习。