計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)（第三版）

·堅(jiān)持以應(yīng)用為目的，注重理論基礎(chǔ)、實(shí)踐環(huán)節(jié)與工程訓(xùn)練相結(jié)合，貫徹少而精、啟發(fā)式原則，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者獨(dú)立思考、善于聯(lián)想、觸類旁通的發(fā)散思維能力。

·知識(shí)體系完整，邏輯線索清晰；行文力圖深入淺出、圖文結(jié)合、通俗易懂；概念準(zhǔn)確，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。加強(qiáng)定性分析，重視從物理現(xiàn)象和物理過程的分析中說明道理。

·依據(jù)高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，追蹤信息技術(shù)的飛躍發(fā)展和時(shí)代進(jìn)步，關(guān)注高新科技知識(shí)在計(jì)算機(jī)硬件方面的應(yīng)用，使教材反映計(jì)算機(jī)科技的最新成果。

從第一版到第二版，眨眼就是六年；從第二版到第三版，轉(zhuǎn)瞬又是七年。感謝廣大讀者的關(guān)心與支持，本書相繼被評為“普通高等教育‘十一五’國家級規(guī)劃教材”和“‘十二五’職業(yè)教育國家規(guī)劃教材”。

歲月催人老，科技日日新。電工電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，促進(jìn)相應(yīng)學(xué)科的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的更新，給本書第三版的修訂帶來巨大的壓力和挑戰(zhàn)。

本書作者思慮再三，認(rèn)為新版必須堅(jiān)持以下幾點(diǎn)：

1．明確讀者對象，嚴(yán)格遵守教學(xué)大綱。

本書是為高職高專和應(yīng)用型本科的計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)類相關(guān)專業(yè)編寫。計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)是一門綜合性革新的課程，依據(jù)減少內(nèi)容重復(fù)、精簡課程門類的原則，針對計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)等相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)方面的需求，有機(jī)地融合了電路與磁路、模擬電子技術(shù)及數(shù)字電子技術(shù)等三門課程所包含的內(nèi)容，使總學(xué)時(shí)大大縮短，讓學(xué)生有時(shí)間學(xué)習(xí)更多更專業(yè)的知識(shí)，如微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)和嵌入式電路技術(shù)、PLC控制技術(shù)、以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等課程，并為此打下良好的基礎(chǔ)。

嚴(yán)格遵守教學(xué)大綱，注重實(shí)際計(jì)算能力和分析解決實(shí)際問題能力的提高；貫徹少而精、啟發(fā)式原則，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者獨(dú)立思考、善于聯(lián)想、觸類旁通的發(fā)散思維能力。

2．選材精當(dāng)，簡明扼要。

知識(shí)體系完整，邏輯線索清晰順暢；行文力圖深入淺出、通俗易懂；概念準(zhǔn)確，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。加強(qiáng)定性分析，重視從物理現(xiàn)象和物理過程的描述和分析上，淺顯易懂地說明道理。注重圖形的直觀解釋作用，精選圖形，圖文互助。

3．依據(jù)高等職業(yè)和應(yīng)用型本科教育的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際的有機(jī)結(jié)合。特別是在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用。

4．注意以知識(shí)的邏輯線索來統(tǒng)籌相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，幫助學(xué)習(xí)者從整體上把握知識(shí)體系、領(lǐng)會(huì)知識(shí)間的相互聯(lián)系。如每章后面有本章小結(jié)和本章知識(shí)邏輯線索圖，同時(shí)設(shè)計(jì)了一些口訣幫助記憶。

5．本書注意追蹤信息技術(shù)的飛躍發(fā)展和時(shí)代進(jìn)步，將教學(xué)內(nèi)容和技術(shù)發(fā)展相結(jié)合。還適當(dāng)安排了一些選學(xué)內(nèi)容，以符號※為標(biāo)志。

6．本書電路、元?dú)饧�符號及文字表述、插圖，多數(shù)采用國家標(biāo)準(zhǔn)，并有相關(guān)說明。為了擴(kuò)大讀者視野，便于讀者查看國內(nèi)舊資料和國外資料，也有意保留了一些非國家標(biāo)準(zhǔn)。

本書篇章結(jié)構(gòu)沿用第二版，共分12章。全書由何超和何翔等部分原編著者共同修訂，另外江駿參與了第3、4章的編寫，李衛(wèi)星參與了第2、8章的編寫，李云平參與了第6、9章的編寫，李健參與了第7、10、11章的編寫，黃貽彬、郭志勇對全書的修訂提出了寶貴的建議。在本書的編寫過程中，得到了清華大學(xué)教學(xué)儀器廠、武漢理工大學(xué)、中國人民解放軍第二炮兵指揮學(xué)院和武漢市軟件學(xué)院、廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院、廣東白云學(xué)院等單位的大力支持和幫助，在此一并表示感謝。

為了不斷提高本書的編寫質(zhì)量，編著者真誠地歡迎廣大讀者和各界人士批評指正本書的錯(cuò)誤和不妥之處，并提出寶貴的建議。

第三版前言
第二版前言
第一版前言

第1章 電路的基本概念和基本定律 1
1.1 電路 1
1.1.1 電路的組成和電路圖 1
1.1.2 電路的基本物理量 1
1.1.3 負(fù)載 7
1.1.4 電源 12
1.2 電路的基本定律 16
1.2.1 有源支路歐姆定律 16
1.2.2 基爾霍夫定律 17
1.2.3 疊加定理 25
1.2.4 戴維南定理 27
1.2.5 最大功率傳輸條件 29
※1.3 Y-Δ變換 29
本章小結(jié) 31
本章知識(shí)邏輯線索圖 32
習(xí)題1 33
第2章 正弦交流電路和電磁現(xiàn)象 36
2.1 正弦交流電的基本概念 36
2.1.1 正弦交流電的表示方法
——三角函數(shù)式 36
2.1.2 表示正弦交流電變化快慢特征的
物理量——頻率 37
2.1.3 表示交流電大小的物理量
——瞬時(shí)值、最大值、有效值 38
2.1.4　表示交流電變化位置的物理量
——相位 38
2.2 正弦量的相量表示 40
2.2.1 正弦交流電的相量表示 41
2.2.2 相量圖 42
2.2.3 用相量法求同頻率正弦量的和與差
——導(dǎo)出“基爾霍夫定律的
相量形式” 42
2.2.4 正弦交流電路中電阻、電容、電感
性能方程的相量形式 44
2.2.5 統(tǒng)一的伏安關(guān)系——?dú)W姆定律的
相量形式——阻抗和導(dǎo)納的引入 46
2.2.6 正弦交流電路的相量分析方法 47
2.3 正弦交流電路的功率 53
2.3.1 一般正弦交流電路的功率 53
2.3.2 提高功率因數(shù)的意義和方法 56
※2.4 正弦交流電路的諧振 56
2.4.1 串聯(lián)電路的頻率特性和諧振現(xiàn)象 57
2.4.2 并聯(lián)電路的頻率特性和諧振現(xiàn)象 59
2.5 電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用 62
2.5.1 常見的電磁現(xiàn)象 63
2.5.2 磁場的基本物理量和基本規(guī)律 64
2.6 磁記錄原理與電磁波及其應(yīng)用 66
2.6.1 模擬磁記錄原理 66
2.6.2 數(shù)字磁記錄原理 67
2.6.3 電磁波及其應(yīng)用 68
2.7 直流電動(dòng)機(jī) 69
2.7.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 70
2.7.2 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 70
2.7.3 直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式 71
※2.7.4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 72
2.8 變壓器 72
2.8.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu) 73
2.8.2 變壓器的基本原理 74
2.8.3 電子電路中常用變壓器 76
2.9 繼電器 77
※2.9.1 電磁式控制繼電器 77
※2.9.2 熱繼電器 78
本章小結(jié) 79
本章知識(shí)邏輯線索圖 80
習(xí)題2 80
第3章 半導(dǎo)體器件基本知識(shí) 84
3.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 84
3.1.1 本征半導(dǎo)體與本征激發(fā) 84
3.1.2 P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體 85
3.2 PN結(jié)與半導(dǎo)體二極管 86
3.2.1 PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?86
3.2.2 半導(dǎo)體二極管 87
3.2.3 穩(wěn)壓二極管 89
3.3 半導(dǎo)體三極管（晶體管或BJT） 91
3.3.1 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)與符號 91
3.3.2 半導(dǎo)體三極管的連接方法 91
3.3.3 半導(dǎo)體三極管的電流分配與
放大作用 92
3.3.4 半導(dǎo)體三極管的特性曲線 93
3.3.5 半導(dǎo)體三極管的主要參數(shù) 94
3.4 場效應(yīng)管（FET） 95
3.4.1 結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、符號與
工作原理 95
3.4.2 結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線 97
3.4.3 結(jié)型場效應(yīng)管的主要參數(shù) 98
3.4.4 絕緣柵場效應(yīng)管 99
本章小結(jié) 102
本章知識(shí)邏輯線索圖 103
習(xí)題3 104
第4章 基本放大電路 107
4.1 放大電路的主要性能指標(biāo) 107
4.2 晶體管共射極放大電路 108
4.2.1 放大電路的組成及各元件的作用 108
4.2.2 靜態(tài)與動(dòng)態(tài)工作情況 109
4.3 共射極放大電路的分析方法 111
4.3.1 放大電路的圖解分析法 111
4.3.2 放大電路的微變等效電路分析法 113
4.4 共射極放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 117
4.4.1 溫度對靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 117
4.4.2 分壓式偏置電路 117
4.5 場效應(yīng)管放大電路 120
4.5.1 自偏壓電路 120
4.5.2 分壓式自偏壓電路 121
4.6 多級放大電路 121
4.6.1 多級放大電路的級間耦合方式 121
4.6.2 多級放大電路的性能分析 123
本章小結(jié) 124
本章知識(shí)邏輯線索圖 125
習(xí)題4 125
第5章 幾種常用的放大電路 129
5.1 負(fù)反饋放大電路 129
5.1.1 反饋的基本概念 129
5.1.2 負(fù)反饋放大電路的一般方框圖和
基本關(guān)系式 129
5.1.3 負(fù)反饋的四種基本組態(tài)與判別 130
5.1.4 負(fù)反饋對放大器性能的影響 132
5.1.5 負(fù)反饋放大電路的特例——
射極輸出器 134
5.2 直流放大電路 136
5.2.1 直接耦合電路靜態(tài)工作點(diǎn)的配置 136
5.2.2 抑制零點(diǎn)漂移的有效電路結(jié)構(gòu)——
差動(dòng)放大電路 138
5.3 功率放大電路 141
5.3.1 功率放大電路的分類 141
5.3.2 乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路 142
5.3.3 交越失真與電路的改進(jìn)措施 146
本章小結(jié) 147
本章知識(shí)邏輯線索圖 149
習(xí)題5 149
第6章 集成運(yùn)算放大器 152
6.1 運(yùn)放的基本結(jié)構(gòu)和主要性能參數(shù) 152
6.1.1 運(yùn)放的電路符號與基本結(jié)構(gòu) 152
6.1.2 理想運(yùn)放的特性 154
6.1.3 運(yùn)放的主要性能參數(shù) 154
6.2 運(yùn)放構(gòu)成的基本電路 158
6.2.1 比例放大器 158
6.2.2 差分式放大器 160
6.3 運(yùn)放在信號運(yùn)算方面的應(yīng)用 161
6.3.1 求和運(yùn)算 161
6.3.2 積分運(yùn)算 162
6.3.3 微分運(yùn)算 164
6.3.4 對數(shù)運(yùn)算 164
6.3.5 反對數(shù)運(yùn)算 165
6.3.6 高級運(yùn)算 165
6.4 運(yùn)放其他應(yīng)用示例 167
6.4.1 比較器 167
6.4.2 測量放大器 171
※6.4.3 有源濾波器 172
6.5 運(yùn)放的調(diào)零與補(bǔ)償 173
6.5.1 調(diào)零 173
6.5.2 補(bǔ)償 173
本章小結(jié) 173
本章知識(shí)邏輯線索圖 174
習(xí)題6 175
第7章 正弦波振蕩電路 178
7.1 概述 178
7.1.1 自激振蕩的條件 178
7.1.2 自激振蕩的建立和振幅的
穩(wěn)定過程 179
7.1.3 正弦波振蕩電路的組成 179
7.2 RC振蕩器 180
7.2.1 RC橋式振蕩器 180
7.2.2 RC移相振蕩器 182
7.3 LC振蕩器 183
7.3.1 LC并聯(lián)諧振回路的特性 183
7.3.2 變壓器反饋式振蕩器 184
7.3.3 電感三點(diǎn)式振蕩器 185
7.3.4 電容三點(diǎn)式振蕩器 186
7.4 石英晶體振蕩器 188
7.4.1 石英晶體諧振器的阻抗特性 188
7.4.2 典型石英晶體振蕩器 190
本章小結(jié) 190
本章知識(shí)邏輯線索圖 191
習(xí)題7 192
第8章 脈沖與脈沖電路 194
8.1 脈沖波形及其參數(shù) 194
8.2 RC電路的過渡過程 195
8.2.1 電容的充放電現(xiàn)象 195
8.2.2 RC電路的應(yīng)用 196
8.3 晶體管的開關(guān)特性 199
8.3.1 晶體二極管的開關(guān)特性 199
8.3.2 二極管開關(guān)特性的應(yīng)用 200
8.3.3 三極管開關(guān)特性 202
8.3.4 場效應(yīng)管的開關(guān)特性 202
※8.4 非正弦信號的頻譜及選頻網(wǎng)絡(luò) 203
8.4.1 非正弦周期信號的頻譜分析 203
8.4.2 RC低通、高通濾波網(wǎng)絡(luò) 204
本章小結(jié) 204
本章知識(shí)邏輯線索圖 205
習(xí)題8 205
第9章 數(shù)字變量與邏輯函數(shù) 207
9.1 數(shù)制與編碼 207
9.1.1 數(shù)制 207
9.1.2 編碼與碼制 210
9.1.3 定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù) 211
9.1.4 計(jì)算機(jī)中的編碼 212
9.2 邏輯函數(shù)和基本邏輯門電路 215
9.2.1 邏輯變量和邏輯函數(shù) 215
9.2.2 邏輯函數(shù)及其表示方法 218
9.3 邏輯代數(shù)的基本定律和運(yùn)算規(guī)則 220
9.4 邏輯函數(shù)的化簡法 221
9.4.1 邏輯函數(shù)的公式化簡法 222
9.4.2 邏輯函數(shù)化簡的卡諾圖法 223
9.4.3 具有無關(guān)項(xiàng)邏輯函數(shù)的化簡 225
9.4.4 多輸出邏輯函數(shù)的化簡 226
9.5 邏輯函數(shù)的門電路實(shí)現(xiàn) 227
9.5.1 TTL門電路 227
9.5.2 MOS金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)管門電路 233
9.5.3 TTL集成電路和MOS集成電路的
系列、性能比較及使用方法 234
9.6 集成門電路在脈沖電路中的應(yīng)用 243
9.6.1　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 243
9.6.2 多諧振蕩器 244
9.6.3　施密特觸發(fā)器 246
9.6.4 555定時(shí)器 247
9.6.5　555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 249
9.6.6 555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器 250
9.6.7 555定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器 251
本章小結(jié) 252
本章知識(shí)邏輯線索圖 252
習(xí)題9 253
第10章 組合邏輯電路 257
10.1 組合邏輯電路的定義及特點(diǎn) 257
10.1.1 組合邏輯電路的定義 257
10.1.2 組合邏輯電路的特點(diǎn) 257
10.2 組合邏輯電路的分析 257
10.3 組合邏輯電路的設(shè)計(jì) 258
10.4 組合邏輯電路中的競爭險(xiǎn)象 259
10.5 常見的組合邏輯電路 260
10.5.1 編碼器和優(yōu)先編碼器 260
10.5.2 譯碼器 262
10.5.3 數(shù)據(jù)選擇器 266
10.5.4 數(shù)值比較器 267
10.5.5 加法器 269
10.6 中規(guī)模集合組合邏輯電路（MSI）
的應(yīng)用 270
10.6.1 用一位全加器MSI構(gòu)成多位
加法器 271
10.6.2 用MSI設(shè)計(jì)組合電路的
一般方法 272
本章小結(jié) 276
本章知識(shí)邏輯線索圖 277
習(xí)題10 277
第11章 時(shí)序邏輯電路 279
11.1　時(shí)序邏輯電路的定義和特點(diǎn) 279
11.1.1　時(shí)序邏輯電路的定義 279
11.1.2　時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn) 279
11.2　觸發(fā)器 280
11.2.1　基本觸發(fā)器 280
11.2.2　時(shí)鐘觸發(fā)器 283
11.2.3　主從觸發(fā)器 285
11.2.4 邊沿觸發(fā)器 286
11.2.5 RS觸發(fā)器構(gòu)成其他邏輯功能的
觸發(fā)器 288
11.3　時(shí)序邏輯電路分析 292
11.3.1　時(shí)序邏輯電路的功能描述方法 292
11.3.2 同步時(shí)序電路分析 292
11.3.3 異步時(shí)序電路分析 294
11.3.4 常用時(shí)序電路 295
本章小結(jié) 302
本章知識(shí)邏輯線索圖 303
習(xí)題11 303
第12章 數(shù)字信息采集與處理 309
12.1 多路轉(zhuǎn)換單元 309
12.1.1 多路選擇器 309
12.1.2 多路分配器 311
12.2 D/A轉(zhuǎn)換器 313
12.2.1 轉(zhuǎn)換器的基本原理 313
12.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的分類、特點(diǎn)、用途 314
12.2.3 D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用 315
12.3 采樣保持和模-數(shù)轉(zhuǎn)換單元（A/D） 316
12.3.1 采樣保持單元 316
12.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用 317
12.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元——存儲(chǔ)器 323
12.4.1 隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM） 323
12.4.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM容量的擴(kuò)展 326
12.4.3 只讀存儲(chǔ)器 328
本章小結(jié) 329
本章知識(shí)邏輯線索圖 329
習(xí)題12 330
參考文獻(xiàn) 331

1. 大學(xué)信息技術(shù) [曾翰穎 編著]
2. 信息技術(shù)基礎(chǔ) [主編 唐倩 邵銳]
3. 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（WPS版） [主編　謝江宜　蔡勇]
4. 信息技術(shù)（微課版） [王云　徐江鴻　李清霞　羅學(xué)鋒　]
5. 電路設(shè)計(jì)與PCB制作實(shí)操教程 [主編 周永宏]
6. 計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) [主編　趙旭劍]
7. 大學(xué)信息技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程 [主編 任云暉 丁紅 趙琳琳]
8. 大學(xué)信息技術(shù)教程 [主編 任云暉 馮政軍 魏斌]
9. 信息技術(shù)基礎(chǔ)立體化教程 [鄒承俊 周洪林 劉和文 葉煜 ]
10. 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與計(jì)算思維 [主編 閔笛 汪瑩]
11. 信息技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目化教程 [主編 王宏斌 王萬麗 王芳]
12. 大學(xué)計(jì)算機(jī)信息素養(yǎng)（第二版） [主編 盧山]
13. 全國計(jì)算機(jī)等級考試一級（MS Office）指導(dǎo)手冊 [主編 王宏斌 孫元 禹晨]
14. 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及習(xí)題解析 [主編 閔笛 李明]
15. 大學(xué)計(jì)算機(jī)信息素養(yǎng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第二版） [主編 盧山]
16. 信息技術(shù)基礎(chǔ)（微課版） [主編　趙艷莉　喻林]
17. 大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ) [主編 黎夏克 張倩文 王靜]
18. 計(jì)算機(jī)信息素養(yǎng)基礎(chǔ)實(shí)踐教程 [王錦 姚曉杰 王立武 等 編著]
19. 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)踐教程 [楊毅 劉立君 張春芳 梁寧玉 ]
20. 計(jì)算機(jī)信息素養(yǎng)基礎(chǔ) [主編 陳艷 秦凱 黃海玉]
21. 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與應(yīng)用 [主編 秦凱 梁寧玉 王毅]
22. 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上機(jī)實(shí)踐教程（第六版） [主編 何振林 羅奕]
23. 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與測試題集 [主編 饒拱維 吳華光 巫滿秀]
24. 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（等級考試版） [主編 鐘誠]
25. 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教程（第二版） [主編 安志遠(yuǎn) 崔巖]
26. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教程（第三版） [主 編 王向慧 康秀蘭]
27. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)（第三版） [主 編 王向慧 康秀蘭]
28. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ) [主編　趙艷莉]
29. 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)案例教程（第二版） [主 編 葉潮流 金 瑩]
30. 大學(xué)信息技術(shù) [主編　連衛(wèi)民　張志明　陳炎龍]