第1章電路分析基礎001

1.1電路的等效變換001

1.1.1單口網絡及其等效概念001

1.1.2無源網絡的等效002

1.1.3有源網絡的等效010

1.2電路的一般分析方法017

1.2.1支路電流法018

1.2.2網孔電流法020

1.2.3節點電壓法023

1.3常用電路定理025

1.3.1疊加定理與齊次定理025

1.3.2置換定理028

1.3.3戴維南定理與諾頓定理029

1.3.4功率傳輸定理034



第2章放大電路基礎036

2.1基本放大電路036

2.1.1共射組態基本放大電路036

2.1.2放大電路的組成原則037

2.1.3三種基本放大電路037

2.2放大電路的靜態分析038

2.2.1解析法039

2.2.2圖解法041

2.3放大電路的動態分析041

2.3.1圖解法042

2.3.2微變等效電路法044

2.4放大電路的主要技術指標045

2.4.1放大倍數045

2.4.2輸入電阻045

2.4.3輸出電阻046

2.4.4通頻帶（頻率特性）046



第3章功率放大電路與差分放大電路047

3.1功率放大電路047

3.1.1互補推挽功率放大電路047

3.1.2集成功率放大電路052

3.1.3功放管的散熱問題054

3.2差分放大電路056

3.2.1直接耦合放大電路的零點漂移現像056

3.2.2基本差分放大電路056

3.2.3具有恆流源的差分放大電路059

3.2.4差分放大電路的四種接法060

3.3多級放大電路062

3.3.1多級放大電路的級間耦合方式062

3.3.2多級放大電路的分析方法063



第4章負反饋放大電路066

4.1反饋的基本知識066

4.1.1反饋的基本概念066

4.1.2負反饋放大電路的性能指標067

4.1.3四種基本反饋類型068

4.1.4反饋類型的判斷069

4.2負反饋對放大電路性能的影響071

4.2.1負反饋對增益的影響071

4.2.2負反饋對輸入/輸出電阻的影響072

4.2.3負反饋對通頻帶的影響074

4.3深度負反饋的增益估算074

4.3.1深度負反饋的條件074

4.3.2深度估算法Af≈1/F075

4.3.3深度估算法Xi≈Xf075



第5章集成運算放大電路078

5.1集成運放概述078

5.1.1集成運放的基本概念078

5.1.2集成運放的組成和電路符號079

5.1.3集成運放的理想化條件080

5.2理想運放線性應用電路080

5.2.1理想運放線性應用的條件及其特點080

5.2.2理想運放線性應用的三種基本組態081

5.2.3理想運放線性應用的信號運算電路084

5.3理想運放的非線性應用電路087

5.3.1理想運放非線性應用的條件及其特點087

5.3.2理想運放非線性應用的經典電路088



第6章諧振電路093

6.1振蕩回路與諧振現像093

6.1.1振蕩回路093

6.1.2諧振現像096

6.2串聯諧振電路096

6.2.1標準串聯諧振電路096

6.2.2信號源內阻和負載對串聯諧振電路的影響099

6.3並聯諧振電路100

6.3.1標準並聯諧振電路100

6.3.2實際並聯諧振電路101

6.3.3信號源內阻和負載對並聯諧振電路的影響102

6.4諧振電路的頻率特性103

6.4.1串聯諧振電路的頻率特性103

6.4.2並聯諧振電路的頻率特性104

6.4.3諧振函數104

6.4.4通頻帶106

6.5部分接入並聯諧振電路107

6.5.1部分接入的幾種形式107

6.5.2部分接入並聯諧振電路的標準化108



第7章信號處理電路110

7.1有源濾波器110

7.1.1濾波電路基礎110

7.1.2低通濾波器113

7.1.3其他濾波電路117

7.2電壓比較器121

7.2.1電壓比較器基礎知識121

7.2.2單限比較器123

7.2.3滯回比較器124

7.2.4窗口比較器126

7.3采樣保持電路127

7.3.1采樣保持電路工作原理及性能127

7.3.2反相型S/H電路128

7.3.3同相型S/H電路129



第8章信號產生與變換電路130

8.1信號產生電路130

8.1.1振蕩電路的組成與分類130

8.1.2各種振蕩電路132

8.1.3頻率合成器137

8.2信號變換電路139

8.2.1振幅調制與解調140

8.2.2角度調制與解調152

8.2.3變頻器160



第9章反饋控制電路169

9.1自動增益控制電路170

9.1.1AGC電路的作用170

9.1.2AGC電路的主要類型171

9.1.3AGC電路的主要性能指標171

9.2自動頻率控制電路171

9.2.1AFC電路的工作原理171

9.2.2AFC電路的應用172

9.3鎖相環路173

9.3.1鎖相環路的工作原理173

9.3.2鎖相環路的應用174



第10章電波傳播與天線176

10.1電波的傳播176

10.1.1無線電波基礎知識177

10.1.2地面波傳播179

10.1.3天波傳播180

10.1.4視距傳播183

10.2天線基礎知識184

10.2.1天線的分類184

10.2.2天線的基本工作原理185

10.2.3天線的主要電參數185

10.3常用短波天線187

10.3.1雙極天線187

10.3.2鞭狀天線189

10.3.3環形天線190

10.3.4引向天線191



第11章常用集成穩壓電源194

11.1集成電源簡介194

11.1.1集成電源的分類194

11.1.2集成電源的封裝形式與命名方法197

11.278××繫列固定正電壓輸出的集成穩壓器200

11.2.1封裝形式與引腳功能200

11.2.2內部電路原理200

11.2.3應用電路203

11.2.4檢測方法206

11.2.5使用注意事項206

11.379××繫列固定負電壓輸出的集成穩壓器207

11.3.1封裝形式與引腳功能207

11.3.2內部電路原理208

11.3.3應用電路209

11.3.4檢測方法210

11.4三端可調集成穩壓器211

11.4.1封裝形式與引腳功能211

11.4.2內部電路原理213

11.4.3應用電路216

11.4.4檢測方法218

11.5集成基準電壓源218

11.5.1TL431型可編程基準電壓源219

11.5.2LM399型精密基準電壓源223

11.5.3MC1403型基準電壓源225



第12章高頻開關電源電路228

12.1結構特點與性能指標228

12.1.1基本結構228

12.1.2主要特點229

12.1.3性能指標231

12.2開關變換器的控制233

12.2.1時間比例控制的穩壓原理233

12.2.2時間比例控制方式234

12.2.3時間比例控制變換器型開關電源工作原理235

12.2.4常用集成PWM控制器舉例237

12.3功率因數校正電路244

12.3.1功率因數和總諧波畸變的定義244

12.3.2傳統開關電源存在的問題245

12.3.3功率因數校正的方法245

12.3.4典型功率因數校正電路248

12.4保護電路253

12.4.1過流保護電路253

12.4.2過壓保護電路256

12.4.3欠壓保護電路258

12.4.4過熱保護電路258

12.5TDY48V/5A高頻開關電源260

12.5.1電路組成260

12.5.2工作原理260

12.5.3故障檢修263



第13章邏輯代數基礎273

13.1數制與代碼273

13.1.1數制274

13.1.2數制的轉換275

13.1.3二進制數的算術運算276

13.1.4代碼277

13.2邏輯代數278

13.2.1邏輯代數的基本運算278

13.2.2邏輯代數的復合運算280

13.2.3邏輯代數的基本公式和定理282

13.3邏輯函數的描述方法284

13.3.1四種基本描述方法284

13.3.2四種基本描述方法的相互轉換285

13.3.3邏輯函數的標準表達形式286

13.4邏輯函數的化簡288

13.4.1邏輯函數的代數法化簡288

13.4.2邏輯函數的卡諾圖法化簡289



第14章組合邏輯電路296

14.1集成邏輯門電路296

14.1.1TTL集成邏輯門電路296

14.1.2MOS集成邏輯門電路300

14.1.3集成邏輯門電路的使用302

14.2組合邏輯電路的分析與設計303

14.2.1組合邏輯電路分析303

14.2.2組合邏輯電路設計303

14.3組合邏輯模塊及其應用305

14.3.1編碼器305

14.3.2譯碼器308

14.3.3顯示器311

14.3.4數據選擇器313

14.3.5數值比較器317

14.3.6數據分配器318

14.3.7加法器319



第15章時序邏輯電路323

15.1觸發器323

15.1.1觸發器工作原理323

15.1.2觸發器時鐘脈衝的觸發方式331

15.1.3觸發器邏輯功能的轉換331

15.1.4CMOS觸發器332

15.2時序邏輯電路的分析與設計333

15.2.1時序邏輯電路簡介333

15.2.2同步時序邏輯電路分析333

15.2.3同步時序邏輯電路設計336

15.3計數器340

15.3.1二進制計數器341

15.3.2中規模同步集成計數器343

15.3.3中規模同步集成計數器的應用343

15.4寄存器349

15.4.1數碼寄存器349

15.4.2移位寄存器351



第16章脈衝波形產生與整形電路356

16.1施密特觸發器357

16.1.1施密特觸發器的結構和工作原理357

16.1.2用門電路組成的施密特觸發器359

16.1.3施密特觸發器的應用361

16.2單穩態觸發器362

16.2.1用門電路組成的單穩態觸發器362

16.2.2集成單穩態觸發器365

16.3多諧振蕩器368

16.3.1對稱式多諧振蕩器368

16.3.2非對稱式多諧振蕩器370

16.3.3環形振蕩器372

16.3.4用施密特觸發器構成的多諧振蕩器375

16.3.5石英晶體多諧振蕩器375

16.4555定時器及其應用376

16.4.1555定時器的電路結構與功能376

16.4.2用555定時器接成的施密特觸發器378

16.4.3用555定時器接成的單穩態觸發器379

16.4.4用555定時器接成的多諧振蕩器380



第17章半導體存儲器與可編程邏輯器件383

17.1半導體存儲器383

17.1.1半導體存儲器的類型383

17.1.2隨機存取存儲器RAM384

17.1.3隻讀存儲器ROM387

17.2可編程邏輯器件PLD387

17.2.1PLD的發展概況388

17.2.2PLD的分類389

17.2.3可編程邏輯器件的特點390

17.2.4PLD電路的表示方法390

17.2.5用PLD實現邏輯函數391

17.2.6PLD的開發環境394



第18章數模和模數轉換395

18.1數模轉換器（D/A轉換器）396

18.1.1D/A轉換器的基本概念396

18.1.2倒T形電阻網絡型D/A轉換器396

18.1.3D/A轉換器的主要技術指標397

18.1.4集成D/A轉換器及其應用398

18.2模數轉換器（A/D轉換器）399

18.2.1A/D轉換器的基本概念399

18.2.2A/D轉換器的類型400

18.2.3A/D轉換器的主要技術指標402

18.2.4集成A/D轉換器及其應用402



參考文獻404

電子工程師是指從事各類電子設備和信息繫統研究、教學、產品設計、科技開發、生產和管理等工作的高級工程技術人纔。電子工程師一般分為硬件工程師和軟件工程師兩類。其中硬件工程師主要負責硬件電路原理圖、PCB（Printed Circuit Board）設計，硬件電路測試等；軟件工程師主要負責嵌入式繫統（如單片機）軟件程序編寫、測試，或者開發、測試PC（Personal Computer）端的上位機程序等。

要想成為一名合格的電子工程師，必須具有扎實的理論基礎、豐富的電子知識、良好的電子電路分析能力。其中硬件工程師需要有良好的動手操作能力，能熟練讀圖，會使用各種電子測量、生產工具；而軟件工程師除需要精通電路知識外，還應了解各器件的原理、型號、用途，精通單片機開發技術，熟悉各種相關設計軟件，會使用編程語言。

我國電子工程師的人數近百萬，而據相關部門的不完全統計，電子工程本科及以上學歷者僅占48%，也就是說從事電子工程師崗位工作的人，很大一部分是通過自學成為電子工程師的。因此，有相當一部分讀者迫切需要電子工程師的自學書，以便早日達成自己的願望，《電子工程師手冊》就是在此背景下應運而生的。

《電子工程師手冊》分為“基礎卷”“提高卷”和“設計卷”，共3本。各冊的具體內容分別說明如下。

《電子工程師手冊（基礎卷）》的主要內容包括：電子技術入門基礎（電路與電路模型、電路的基本變量、電路件和基爾霍夫定律）器件［電阻器、電容器、電感器和變壓器、二極管、晶體三極管、晶閘管、電力晶體管、功率場效應管（Power MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）、電聲器件和其他輔助器件（繼電器、光電耦合器和霍爾傳感器）］、電子測量與儀器［電子測量基礎、萬用表、示波器、信號發生器、頻域測量儀器和電子儀器維修基礎（維護基本知識、焊接工具和常用檢修方法）］。

《電子工程師手冊（提高卷）》的主要內容包括模擬電子技術基礎和數字電子技術基礎兩大部分。模擬電子技術基礎部分主要內容有：電路分析基礎、放大電路基礎、功率放大電路與差動放大電路、負反饋放大電路、集成運算放大電路、諧振電路、信號處理電路、信號產生與變換電路、反饋控制電路、電波傳播與天線、常用集成穩壓電源以及高頻開關電源電路；數字電子技術基礎部分主要內容有：邏輯代數基礎、組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形產生與整形電路、半導體存儲器與可編程邏輯器件以及數模和模數轉換。

《電子工程師手冊（設計卷）》的主要內容包括單片機原理及應用和Protel電路設計與制版兩大部分。單片機原理及應用部分的主要內容有：初識單片機、單片機C語言基礎、輸入/輸出端口、中斷繫統、定時/計數器、串行通信接口、存儲器及I/O口的擴展、鍵盤與顯示器的擴展、常用數據傳輸接口與技術以及A/D與D/A接口的擴展；Protel電路設計與制板部分的主要內容有：Protel DXP概述、原理圖設計基礎、原理圖設計的基本操作、原理圖庫的器件的制作、層次原理圖的設計、生成報表和清單、PCB設計基礎、PCB的設計、器件封裝的設計、生成PCB報表和打印輸出以及電路仿真。

本書由楊貴恆任主編，強生澤、張穎超、張壽珍、景剛和劉凡任副主編，參加編寫工作的還有：李龍、文武松、甘劍鋒、向成宣、李銳、王盛春、金麗萍、劉小麗、楊翱、趙英、王培文、餘佳玲、雷雨、任子翔、蒲紅梅、朱真兵、李世剛、阮喻、張偉、楊昆明、楊科目、雷紹英、李光蘭、溫中珍、楊楚渝、楊勝、楊沙沙、楊洪、汪二亮、楊蕾、楊新、晏妮和吳蘭珍。

《電子工程師手冊》具有起點低、內容由淺入深、語言通俗易懂、結構安排符合學習認知規律等特點，適合作為有志成為電子工程師讀者的入門自學圖書，也適合作為高等職業院校和社會培訓機構的電子技術入門教材，還可作為高等院校電子工程、通信工程和電氣工程等相關專業師生的教學參考書。

由於學識所限，書中難免存在不妥之處，懇請廣大讀者提出寶貴意見和建議。



編者

2020年初春