形態新穎

引入微課等新形態，適應互聯網+ 時代需要

視頻資源

豐富的教學資源使疑點難點迎刃而解

探究研討

開展小組合作學習，培養學生的高級思維和綜合應用能力

在線測試

每章均配有課后練習題，便于學生自我檢測

課程思政

將思政元素融入專業，構建全方位育人格局

前 言

“電路與電子技術”是普通高校電氣與電子信息類專業的重要基礎課程，通常分為“電路原理”“模擬電子技術”和“數字電子技術”三門課程來開展教學，其中，“電路原理”主要介紹電路的基本概念、定律和分析方法，要求具備高等數學和電磁學等基礎數理知識；“模擬電子技術”主要介紹各種半導體器件和線性集成電路的特性、電路分析和應用；“數字電子技術”以邏輯代數為數學基礎，主要介紹邏輯電路分析設計和數字集成電路應用。“電路與電子技術”課程在電類專業人才培養中具有極其重要的地位和作用，使學生具備電路與電子技術等工程基礎知識，能夠識別、分析和解決工程實踐中的電類相關問題。

隨著電子技術的快速發展，尤其是數字電子技術的發展速度幾乎呈現指數規律，電子技術在現代科學技術領域中越發占有極為重要的地位。伴隨著半導體集成電路技術不斷向高密度、高速度和低功耗的方向取得突破，微處理器技術和大規模可編程邏輯器件得到越來越廣泛的應用，人工智能、機器人等新的產業形態不斷涌現。高校電氣和電子信息類專業跟蹤新技術發展，除了原有的單片機和微機等課程之外，相應推出了DSP技術、EDA技術、嵌入式系統等以數字電子技術為基礎的專業技術課程。為了適應新形勢下對創新型人才的需求，很多高校將數字電子技術的課程教學前移，使之成為開啟學生學習電路與電子技術的第一門專業基礎課程。實踐證明，只要對電路與電子技術三門基礎課程的內容進行有機整合，那么，“數字電子技術”課程前移不但具有可行性，而且對培養學生創新實踐能力具有顯著優勢。

本套書針對電路與電子技術課程改革而編寫，按照“數字電子技術”“電路分析基礎”和“模擬電子技術”的教學順序對課程內容進行調整，同時，根據教育部對高校課程建設提出的“兩性一度”要求，結合電路與電子技術領域的最新發展成果，在保證基礎的同時，強調應用性，特別是數字電子技術部分，注意引入現代數字系統設計的新理念和新方法，以適應新工科背景下的人才培養需求。本套書以學業產出導向的OBE理念為特色，以培養應用型人才為目標，學習借鑒了電路與電子技術眾多相關優秀教材，為順利開展教學配套了豐富的教學資源。本書在每一章前面都提出本章課程目標，并配套在線測試題庫，便于讀者自測學習效果；本書為每一章提供課后習題和參考答案；為培養學生綜合學習能力和開展課程思政，書中提供多個探究研討案例，要求學生課外通過小組合作學習，理論聯系實踐，并思考工程師職責和倫理。讀者在使用本書時不需將精力大量地放在元器件的內部結構和物理原理上，而應更多地注意學習和掌握其外部特性、分析方法和實際應用。

本套書的數字電子技術部分由浙江科技學院的鄭玉珍、王淑琴、孫月蘭、朱廣信、張志飛和浙江機電職業技術學院的代紅艷等共同完成，鄭玉珍定稿，劉思遠、戴實通等協助完成部分繪圖工作。全書共十二章，分別是：電路基本概念和基本定律、電路分析基本方法、數制與編碼、邏輯代數基礎、基本邏輯門電路、組合邏輯電路的分析與設計、觸發器、時序邏輯電路的分析與設計、半導體存儲器及其應用、脈沖發生與整形電路、數模轉換器與模數轉換器、現代數字電路設計概述。

電路分析基礎部分由浙江科技學院的陳曉、金哲、夏紅、孫月蘭、王淑琴等共同完成，陳曉定稿。全書共十章，內容主要包括電路定理、含有運算放大器的電阻電路、電容元件和電感元件、正弦穩態電路的分析、含有耦合電感的正弦穩態電路、三相電路、非正弦周期電流電路的分析、一階線性動態電路的時域分析、線性動態電路的復頻域分析、二端口網絡，以及基于Multisim的電路仿真（附錄）。

模擬電子技術部分由浙江科技學院的劉峰、孫勇智、鄭玉珍、于愛華、徐宏飛等共同完成，劉峰定稿。全書內容共十章，分別是：緒論、半導體二極管及其基本電路、三極管及其放大電路、場效應管及其放大電路、模擬集成電路、功率放大電路、集成運算放大器及其應用、放大電路中的負反饋、信號發生與有源濾波電路、直流穩壓電路。

本書在編寫過程中，參考了大量國內外相關教材和技術資料，以及相關網站的公開資料，在此對這些資料的作者表示衷心的感謝！由于編者水平有限，書中難免存在錯誤或不當之處，懇請讀者批評指正！

編 者

2021年4月

前言
第1章 電路基本概念和基本定律 1
1.1 電路組成和電路模型 1
1.1.1 電路組成 1
1.1.2 電路模型 2
1.2 基本電量和電流、電壓的參考方向 3
1.2.1 基本電量 3
1.2.2 電流和電壓的參考方向 6
1.3 電路基本元件 8
1.3.1 電阻元件 9
1.3.2 獨立電源 11
1.3.3 受控電源 13
1.4 基爾霍夫定律 15
1.4.1 常用電路術語 15
1.4.2 基爾霍夫電流定律 16
1.4.3 基爾霍夫電壓定律 17
本章重點小結 20
習題 20
第2章 電路分析基本方法 25
2.1 等效變換的概念 25
2.2 電阻電路的等效變換 26
2.2.1 電阻串聯的等效變換 26
2.2.2 電阻并聯的等效變換 28
2.2.3 電阻混聯的等效變換 29
2.2.4 電阻Y形聯結和△形聯結的等效變換 31
2.3 電源電路的等效變換 36
2.3.1 理想電源的串聯和并聯 36
2.3.2 實際電源模型及其等效變換 37
2.4 無源一端口網絡的輸入電阻 41
2.5 支路電流法 44
2.5.1 獨立的支路電流方程數 44
2.5.2 支路電流法基本步驟 46
2.5.3 特殊形態電路的處理方法 47
2.6 網孔電流法和回路電流法 49
2.6.1 網孔電流法 49
2.6.2 網孔電流方程 50
2.6.3 回路電流法 53
2.6.4 含電流源電路的回路電流方程 54
2.6.5 含受控源電路的回路電流方程 55
2.7 結點電壓法 56
2.7.1 結點電壓方程一般式 57
2.7.2 含獨立電壓源的結點電壓方程 58
2.7.3 含受控源電路的結點電壓方程 62
2.7.4 含電流源與某元件串聯支路的結點電壓方程 62
本章重點小結 63
探究研討：特高壓直流輸電技術 64
習題 65
第3章 數制與編碼 75
3.1 數字電路概述 75
3.1.1 模擬信號和數字信號 75
3.1.2 數字電路的特點 76
3.2 數字電路中的數制 77
3.2.1 二進制（Binary） 78
3.2.2 十六進制（Hexadecimal）與八進制（Octal） 80
3.2.3 數制間的轉換 81
3.3 數字電路中的編碼 83
3.3.1 二-十進制碼（BCD碼） 83
3.3.2 帶符號位的二進制碼 85
3.3.3 其他編碼 89
本章重點小結 92
習題 93
第4章 邏輯代數基礎 94
4.1 邏輯代數的基本運算 94
4.1.1 三種基本邏輯運算 95
4.1.2 復合邏輯運算 99
4.2 邏輯代數運算的基本規則 103
4.2.1 邏輯代數的基本公式 103
4.2.2 邏輯代數的基本定律 103
4.2.3 邏輯代數的三個重要規則 105
4.3 邏輯函數的表達方法 106
4.3.1 邏輯函數的建立 106
4.3.2 邏輯函數的描述方法 107
4.3.3 邏輯函數描述方法的相互轉換 110
4.3.4 邏輯函數的兩種標準形式 112
4.4 邏輯函數的化簡方法 117
4.4.1 邏輯函數的卡諾圖表示法 118
4.4.2 卡諾圖化簡邏輯函數 121
本章重點小結 129
習題 129
第5章 基本邏輯門電路 134
5.1 半導體器件的開關特性 135
5.1.1 半導體導電原理 136
5.1.2 半導體二極管的開關特性 139
5.1.3 半導體三極管的開關特性 141
5.1.4 MOS管的結構與工作原理 143
5.2 分立元件邏輯門電路 146
5.2.1 二極管與門電路 146
5.2.2 二極管或門電路 147
5.2.3 三極管非門電路 148
5.3 集成邏輯門電路 149
5.3.1 TTL集成邏輯門電路 149
5.3.2 CMOS集成邏輯門電路 158
5.4 集成邏輯門電路的特性與使用 165
5.4.1 集成邏輯門電路的特性 165
5.4.2 集成邏輯門的使用 172
本章重點小結 174
習題 175
第6章 組合邏輯電路的分析與設計 179
6.1 概述 179
6.2 組合邏輯電路的分析 180
6.3 組合邏輯電路的設計 182
6.4 編碼器 186
6.4.1 二進制編碼器 188
6.4.2 二進制優先編碼器 189
6.4.3 BCD碼優先編碼器 193
6.5 譯碼器 194
6.5.1 二進制譯碼器的結構與原理 194
6.5.2 二進制譯碼器的應用 196
6.5.3 二-十進制譯碼器 198
6.5.4 顯示譯碼器 200
6.6 數據選擇器 203
6.6.1 集成數據選擇器 204
6.6.2 用數據選擇器實現組合邏輯函數 206
6.7 數據分配器 210
6.8 加法器 212
6.8.1 半加器 212
6.8.2 全加器 213
6.8.3 多位加法器 214
6.9 數值比較器 217
6.9.1 1位數值比較器 217
6.9.2 多位數值比較器 218
6.10 廣義譯碼器 219
6.11 組合邏輯電路中的競爭與冒險 222
6.11.1 基本概念 222
6.11.2 冒險現象的判別 224
6.11.3 冒險現象的解決 225
本章重點小結 226
習題 227
第7章 觸發器 233
7.1 概述 233
7.2 基本RS觸發器 234
7.2.1 基本RS觸發器的電路結構和工作原理 234
7.2.2 基本RS觸發器的功能描述 235
7.3 鐘控觸發器 239
7.3.1 鐘控RS觸發器 239
7.3.2 鐘控D觸發器 241
7.4 主從觸發器 244
7.4.1 主從RS觸發器 245
7.4.2 主從JK觸發器 247
7.5 邊沿觸發器 251
7.5.1 邊沿D觸發器 251
7.5.2 邊沿JK觸發器 256
7.6 觸發器的邏輯功能及相互轉換 257
7.6.1 觸發器的邏輯功能 258
7.6.2 JK觸發器轉換為其他類型觸發器 261
7.6.3 D觸發器轉換為其他類型觸發器 262
7.7 觸發器的動態特性 263
本章重點小結 264
習題 265
第8章 時序邏輯電路的分析與設計 269
8.1 時序邏輯電路概述 269
8.2 時序邏輯電路分析方法 271
8.2.1 同步時序電路分析舉例 272
8.2.2 異步時序電路分析舉例 277
8.3 基于觸發器的時序電路設計方法 280
8.3.1 時序邏輯電路設計方法 280
8.3.2 同步時序電路設計舉例 282
8.4 集成電路寄存器及其應用 287
8.4.1 基本寄存器 288
8.4.2 移位寄存器 289
8.4.3 寄存器擴展電路 290
8.4.4 環形計數器和扭環形計數器 291
8.5 集成電路計數器及其應用 293
8.5.1 二進制計數器 294
8.5.2 集成電路計數器 296
8.5.3 任意進制計數器設計 297
8.5.4 順序脈沖發生器 301
8.5.5 序列信號發生器 303
8.6 有限狀態機的概念和設計 305
8.6.1 有限狀態機概念 305
8.6.2 有限狀態機的設計 306
8.6.3 Quatus II中有限狀態機仿真分析 308
本章重點小結 308
習題 310
第9章 半導體存儲器及其應用 316
9.1 存儲器分類與性能指標 316
9.2 只讀存儲器（ROM） 318
9.2.1 ROM結構和原理 318
9.2.2 ROM的編程與分類 320
9.2.3 用ROM實現組合邏輯函數 322
9.3 隨機存取存儲器（RAM） 323
9.3.1 靜態存儲器（SRAM） 324
9.3.2 動態存儲器（DRAM） 325
9.4 存儲器的讀寫操作 326
9.4.1 存儲器的讀操作 326
9.4.2 存儲器的寫操作 327
9.5 存儲器的擴展方法 328
9.5.1 位擴展方式 328
9.5.2 字擴展方式 329
本章重點小結 330
習題 331
第10章 脈沖發生與整形電路 333
10.1 多諧振蕩器 333
10.1.1 環形多諧振蕩器 334
10.1.2 門電路構成多諧振蕩器 335
10.1.3 石英晶體振蕩電路 336
10.2 單穩態觸發器 337
10.2.1 門電路組成單穩態電路 337
10.2.2 集成電路單穩態觸發器 340
10.3 施密特觸發電路 343
10.3.1 施密特觸發電路的特性 343
10.3.2 施密特觸發電路的應用 344
10.4 555定時器 346
10.4.1 555定時器電路結構與功能 346
10.4.2 555定時器應用 348
本章重點小結 352
習題 352
第11章 數模轉換器與模數轉換器 354
11.1 數模轉換器（DAC） 355
11.1.1 DAC的原理與結構 355
11.1.2 權電阻網絡DAC 356
11.1.3 倒T型電阻網絡DAC 358
11.1.4 主要技術指標 360
11.1.5 集成電路DAC及其應用電路 361
11.2 模數轉換器（ADC） 364
11.2.1 A/D轉換工作原理 364
11.2.2 并行比較型ADC 367
11.2.3 雙積分型ADC 370
11.2.4 逐次逼近型ADC 372
11.2.5 主要技術指標 373
11.2.6 集成電路ADC及其應用電路 374
本章重點小結 379
習題 380
第12章 現代數字電路設計概述 382
12.1 EDA技術概述 382
12.1.1 EDA技術發展歷程 383
12.1.2 EDA技術特點 385
12.1.3 EDA技術發展趨勢 385
12.2 可編程邏輯器件 386
12.2.1 可編程邏輯器件分類 387
12.2.2 PLD電路符號表示方法 388
12.2.3 PLD器件的基本結構 389
12.3 硬件描述語言HDL 401
12.3.1 HDL概述 401
12.3.2 Verilog HDL基本結構 402
12.3.3 Verilog HDL的描述方式 407
12.3.4 Verilog HDL的基本語法 409
12.4 EDA集成開發工具 411
12.4.1 EDA開發工具概述 411
12.4.2 QuartusII集成開發工具 412
本章重點小結 418
習題 418
習題參考答案 419
參考文獻 428

1. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
2. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
3. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
4. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
5. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
6. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
7. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
8. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
9. 電工電子技術基礎 [主編 劉 軍 楊國龍 劉天成]
10. MySQL數據庫項目式教程 [陳亞峰]
11. 機械設計基礎（第二版） [主編 田亞平 李愛姣]
12. 畫法幾何與機械制圖 [主編 趙軍]
13. C語言程序設計習題與實驗指導（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
14. C語言程序設計（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
15. Unity3D虛擬現實應用開發實踐 [主 編 劉龍]
16. 智能化技術基礎（第三版） [鄧文達　李禮]
17. 面向對象程序設計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
18. 網絡營銷 [主編 夏薇薇 劉婷 尚潔]
19. 電路與電子技術實驗教程（第二版） [主 編 張靜秋]
20. 電視節目策劃與制作（微課版） [主　編　黃滴滴]
21. 數據庫技術與應用實踐教程（SQL Server 2019） [主 編 嚴暉 周肆清]
22. 大學應用數學 [主編 郭立娟]
23. 工業機器人拆裝與調試 [主編 胡月霞 向艷芳 朱奇]
24. 功能材料制備與表征實驗指導書 [龔偉平 趙軍峰 梅海娟 等編著]
25. 信號與系統（第二版） [主編 張宇]
26. 信息技術基礎 [主編 唐倩 邵銳]
27. Python 語言程序設計實踐指導 [主編　張雙獅]
28. Photoshop 圖形圖像項目化教程 [主編 胡斌斌 黎婭 蘇大椿]
29. 信電類專門用途英語教程 [主編 宋晶]
30. 體育舞蹈教程 [主編 劉偉 陳志明 曾明]