中央广播电视大学教材：数字电子电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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路而红 编

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出版社： 中央广播电视大学出版社

ISBN：9787304029135

版次：1

商品编码：10942951

包装：平装

开本：16开

出版时间：2004-10-01

用纸：胶版纸

页数：319

字数：474000

正文语种：中文

内容简介

为了适应电子技术发展的需要，2004年，中央电大重新修订了“数字电子电路课程教学大纲”。《中央广播电视大学教材：数字电子电路》根据新教学大纲，同时满足高等工程专科电气、电子类专业对电子技术基础课程（数字电子电路）的要求，精选了教材内容，增加了新器件和新技术方面的内容，包括可编程逻辑器件的开发、VHDL对数字电路的描述等。为了方便读者学习，每章都给出了主要内容、学习目标及小结。另外对于特别重要的内容采取符号方式提醒读者，突出了重点内容和基本概念。
《中央广播电视大学教材：数字电子电路》以逻辑代数为基础，以数字电路的分析与设计为目的，全面介绍了数字电路的基本理论、工作原理、分析与设计方法以及实际应用。全书共分11章，主要包括：逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的分析与设计、常用时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲电路、数模和模数转换器以及数字系统分析与设计。在附录部分，介绍了VHDL语言。
本书可作为高等工程专科电子信息类、电气信息类各专业的教科书，也可供其他相近学科工程技术人员参考。

内页插图

目录

绪论
0.1 数字量与模拟量
0.2 数字电路及其特点
0.3 数字电路的分类

第1章 逻辑代数基础
1.1 数制与码制
1.2 基本逻辑运算
1.3 逻辑代数的基本定律与规则
1.4 逻辑代数的常用公式
1.5 逻辑函数的表示方法及其相互转换
1.6 逻辑函数的公式化简法
1.7 逻辑函数的卡诺图化简法
本章小结
习题

第2章 逻辑门电路
2.1 数字集成电路的特点及分类
2.2 半导体器件的开关特性
2.3 TTL门电路
2.4 其他类型的TTL门电路
2.5 CMOS门电路
2.6 CMOS与TTL门电路的比较
本章小结
习题

第3章 组合逻辑电路
3.1 组合逻辑电路概述
3.2 常用组合逻辑电路
3.3 用中规模集成器件（MSI）构成组合电路的设计和分析
3.4 组合电路中的竞争冒险现象
本章小结
习题

第4章 触发器
4.1 时序逻辑电路的特点
4.2 基本X5触发器
4.3 同步RS触发器
4.4 主从触发器
4.5 边沿触发器
4.6 动态特性
4.7 触发器的逻辑功能
本章小结
习题

第5章 时序逻辑电路分析与设计
5.1 时序逻辑电路的分类
5.2 同步时序逻辑电路分析
5.3 同步时序逻辑电路设计
本章小结
习题

第6章 常用时序逻辑电路
6.1 寄存器
6.2 计数器
6.3 序列信号发生器
本章小结
习题

第7章 半导体存储器
7.1 只读存储器（ROM）
7.2 随机存取存储器（RAM）
本章小结
习题

第8章 可编程逻辑器件
8.1 P10概述
8.2 可编程阵列逻辑PAL
8.3 通用阵列逻辑CAL
8.4 复杂可编程逻辑器件CPLD
8.5 现场可编程门阵列PPCA
8.6 PLD的应用开发
本章小结
习题

第9章 脉冲电路
9.1 脉冲信号与脉冲电路
9.2 555定时器
9.3 施密特触发器
9.4 单稳态触发器
9.5 多谐振荡器
本章小结
习题

第10章 数模和模数转换器
10.1 数模转换器（DAC）
10.2 模数转换器（ADC）
10.3 集成DAC，ADC及其应用
本章小结
习题

第11章 数字系统分析与设计
11.1 数字系统概述
11.2 数字系统的分析
11.3 数字系统的设计
本章小结
习题

附录 硬件描述语言VHDL
1 VHDL程序结构
2 VHDL语法规则
3 VHDL并行语句
4 VHDL顺序语句
5 常用组合逻辑电路设计
6 常用时序逻辑电路设计
参考文献

前言/序言

模拟信号的处理：从基础到应用 本书深入探讨模拟信号处理的核心原理、关键技术及实际应用，为读者构建一个扎实的理论基础，并提供广阔的实践视野。我们旨在揭示模拟世界中信息的流动与转化，以及如何通过精巧的电路设计实现对这些信号的精确控制与分析。 第一章：模拟信号的本质与特性 本章我们将从最基础的概念出发，理解模拟信号的定义及其在自然界和工程领域中的普遍性。我们将详细阐述模拟信号的连续性、时变性、振幅、频率和相位等关键特性，并介绍描述和量化这些特性的基本方法。此外，我们还会探讨噪声对模拟信号的影响，并介绍提高信噪比的初步概念，为后续章节的学习打下坚实基础。 1.1 什么是模拟信号？ 定义与区分：模拟信号与数字信号的根本区别，以及它们各自的优势与局限性。 自然界的模拟信号：声音、光、温度、压力等，以及它们如何被传感器捕捉。 工程中的模拟信号：音频信号、射频信号、生物电信号等。 1.2 模拟信号的关键特性 连续性：信号值在时间上和幅度上都是连续变化的。 时变性：信号的幅值随时间变化。 振幅：信号的峰值或瞬时值，代表信号的强度。 频率：信号每秒钟重复的次数，决定信号的“快慢”。 相位：信号在周期中的位置，描述信号的起始点或相对偏移。 波形：信号随时间变化的图形表示，如正弦波、方波、三角波等。 1.3 描述模拟信号的工具 时域分析：通过波形图直接观察信号随时间的变化。 频域分析：傅里叶变换等方法，将信号分解为不同频率的正弦波分量，揭示信号的频谱特性。 功率谱密度（PSD）：描述信号功率在不同频率上的分布。 1.4 模拟信号中的噪声 噪声的来源：热噪声、散粒噪声、闪烁噪声、外部干扰等。 噪声的影响：降低信号质量，影响测量精度，限制系统性能。 信噪比（SNR）：衡量信号强度与噪声强度之比，是评价模拟系统性能的重要指标。 第二章：基本的模拟电路元件与原理 本章将介绍构成模拟电路的基本电子元件，深入理解它们的电学特性以及在电路中的作用。我们将重点关注电阻、电容、电感这三大无源元件，以及二极管、三极管、场效应管等有源元件。通过分析这些元件的伏安特性和动态行为，读者将能够初步构建和理解简单的模拟电路。 2.1 电阻器 定义与分类：固定电阻、可变电阻，以及它们的命名与标记。 欧姆定律：电阻、电压、电流之间的基本关系。 串联与并联电阻：电阻网络的计算方法。 功率损耗：电阻器上产生的热量计算。 2.2 电容器 定义与原理：储存电荷的元件，由两个导体板与绝缘介质组成。 电容值：衡量电容器储存电荷能力。 串联与并联电容器：电容网络的计算方法。 电容器在交流电路中的表现：容抗的概念及其与频率的关系。 耦合与滤波作用：电容器在信号通路中的应用。 2.3 电感器 定义与原理：利用磁场储存能量的元件。 电感值：衡量电感器储存磁场能量的能力。 串联与并联电感器：电感网络的计算方法。 电感器在交流电路中的表现：感抗的概念及其与频率的关系。 滤波与振荡作用：电感器在电路设计中的应用。 2.4 二极管 PN结原理：半导体二极管的构造与工作原理。 正向偏置与反向偏置：二极管的导通与截止特性。 伏安特性曲线：二极管的非线性特征。 整流、稳压、检波等基本应用。 2.5 三极管（BJT） 构造与工作原理：NPN型和PNP型三极管。 电-流放大作用：基极电流与集电极电流的关系。 输出特性曲线：三极管在不同工作状态下的行为。 放大电路基础：共发射极、共集电极、共基极放大电路的构成与分析。 2.6 场效应管（FET） 构造与工作原理：JFET和MOSFET。 电压控制电流：栅极电压对漏极电流的控制。 输出特性曲线：场效应管的非线性特性。 高输入阻抗的优势：在信号隔离与缓冲方面的应用。 第三章：放大电路的设计与分析 放大电路是模拟电子技术的核心，它能够将微弱的信号进行增强，使其能够被后续电路处理或驱动负载。本章将深入探讨不同类型的放大电路，包括单级和多级放大电路，以及实现信号放大的各种技术。我们将关注放大电路的增益、带宽、输入阻抗、输出阻抗以及失真等关键性能指标，并学习如何通过合理的电路设计来优化这些参数。 3.1 放大电路的基本概念 放大器的作用：提高信号的幅值。 增益：电压增益、电流增益、功率增益。 线性放大：保证输出信号是输入信号的比例放大，无显著失真。 非线性失真：幅度失真、谐波失真、互调失真。 频率响应：放大器在不同频率下的增益变化，决定其工作带宽。 输入阻抗与输出阻抗：放大器与前后级电路的匹配问题。 3.2 单级放大电路 共发射极放大电路：高电压增益，但输入阻抗较低。 共集电极（射极跟随器）放大电路：电压增益接近于1，高输入阻抗，低输出阻抗，常用于缓冲。 共基极放大电路：低输入阻抗，高输出阻抗，用于高频电路。 3.3 多级放大电路 级联的意义：提高总增益。 直接耦合、阻容耦合、变压器耦合：不同耦合方式对放大电路性能的影响。 多级放大电路的分析：逐级计算增益、阻抗和频率响应。 3.4 差分放大电路 基本原理：两个输入端，输出信号是两个输入信号之差的放大。 共模抑制比（CMRR）：衡量差分放大器抑制共模信号的能力。 在运算放大器中的应用：差分放大电路是运算放大器的核心组成部分。 3.5 运算放大器（Op-Amp） 理想运算放大器模型：零输入失调电压，无穷大开环增益，零输入阻抗，零输出阻抗，无限带宽。 负反馈与反馈组态：电压负反馈、电流负反馈、跨导负反馈、跨阻负反馈。 经典运算放大器电路：反相比例器、同相比例器、加法器、减法器、积分器、微分器。 运算放大器的实际特性与局限性：有限的开环增益、有限的带宽、有限的输入阻抗、非零的输出阻抗、输入失调电压、输入偏置电流等。 3.6 功率放大电路 AB类、B类、C类功率放大：效率与失真的权衡。 推挽放大器：提高功率输出效率。 功率放大器的设计考量：散热、阻抗匹配、失真控制。 第四章：滤波与频率选择 滤波是模拟信号处理中的一项基本且至关重要的技术，它能够根据信号的频率特性，选择性地允许某些频率的信号通过，同时抑制或衰减其他频率的信号。本章将详细介绍各种滤波器类型，包括无源滤波器和有源滤波器的设计原理、特性以及应用场景。 4.1 滤波器的基本概念 滤波器的作用：信号选择、噪声抑制、信号整形。 通带、阻带、过渡带：滤波器的频率响应区域划分。 截止频率：通带与阻带的分界点。 衰减特性：阻带内信号衰减的程度。 阶数：滤波器特性陡峭程度的衡量。 4.2 低通滤波器 原理：允许低频信号通过，衰减高频信号。 RL、RC、LC低通滤波器：简单无源低通滤波器。 有源低通滤波器：利用运算放大器实现更高性能的低通滤波。 应用：音频系统的低频响应控制，传感器信号的平滑。 4.3 高通滤波器 原理：允许高频信号通过，衰减低频信号。 RL、RC、LC高通滤波器：简单无源高通滤波器。 有源高通滤波器：利用运算放大器实现更高性能的高通滤波。 应用：音频系统的交流耦合，高频信号的提取。 4.4 带通滤波器 原理：允许特定频段的信号通过，衰减该频段之外的信号。 串联RLC、并联RLC带通滤波器。 有源带通滤波器。 应用：无线电通信中的信号调谐，生物信号的特定频率成分提取。 4.5 带阻滤波器 原理：衰减特定频段的信号，允许该频段之外的信号通过。 应用：消除特定频率的噪声，如电源线干扰。 4.6 滤波器设计的基本方法 巴特沃斯（Butterworth）滤波器：具有平坦的通带响应。 切比雪夫（Chebyshev）滤波器：在相同的阶数下具有更陡峭的阻带衰减，但通带有纹波。 贝塞尔（Bessel）滤波器：具有良好的相位响应，用于对瞬态响应要求高的场合。 Sallen-Key滤波器拓扑。 第五章：信号产生与振荡电路 振荡电路是模拟电子技术中能够产生周期性电信号的电路。本章将介绍不同类型的振荡器，包括正弦波振荡器和非正弦波振荡器，以及它们的工作原理和设计要点。我们将关注振荡器的频率稳定性、幅度稳定性和波形质量。 5.1 振荡电路的基本原理 正反馈：振荡电路的核心条件——增益大于等于1，且相位满足360度（或2π）的整数倍。 起振条件：克服电路中的损耗。 频率决定因素：LC谐振回路、RC移相网络、石英晶体等。 5.2 正弦波振荡器 LC振荡器： 哈特莱（Hartley）振荡器：利用抽头电感。 科尔皮兹（Colpitts）振荡器：利用分压电容。 克拉泼（Clapp）振荡器：优化科尔皮兹振荡器，提高频率稳定性。 RC振荡器： 移相振荡器：通过RC网络提供相位移。 文氏电桥振荡器：利用串并联RC网络的谐振特性。 晶体振荡器：利用石英晶体的压电效应和谐振特性，提供极高的频率稳定度。 5.3 非正弦波振荡器 弛豫振荡器： 多谐振荡器（Multivibrator）：产生方波或脉冲信号。 单稳态触发器：产生一个固定宽度的脉冲。 施密特触发器：用于信号整形，产生方波。 锯齿波、三角波发生器。 5.4 振荡器性能指标 频率稳定性：短期（随机漂移）和长期（温度、老化）稳定性。 幅度稳定性：输出信号幅值的恒定性。 波形质量：正弦波的失真度，脉冲的边沿陡峭度。 第六章：模拟信号的调制与解调 调制是将原始信号（基带信号）转换成适合传输的载波信号的过程，而解调则是调制过程的逆过程，用于从载波信号中恢复出原始信号。本章将介绍各种重要的调制与解调技术，它们在通信系统、广播系统等领域扮演着核心角色。 6.1 调制的必要性 频谱利用：允许多路信号在不同载波频率上传输。 传输效率：提高天线效率，减小损耗。 抗干扰能力：提高信号在传输过程中的鲁棒性。 6.2 调幅（AM） 定义：载波信号的幅值随基带信号变化。 AM产生电路：乘法器、二极管调制器。 AM解调电路：包络检波器（二极管）、同步检波器。 变种：DSB-SC（双边带抑制载波）、SSB（单边带）。 6.3 调频（FM） 定义：载波信号的频率随基带信号变化。 FM产生电路：压控振荡器（VCO）、变容二极管。 FM解调电路：斜率检波器、比相解调器、锁相环（PLL）解调器。 FM的优点：抗噪声能力强。 6.4 调相（PM） 定义：载波信号的相位随基带信号变化。 PM与FM的关系。 PM产生与解调电路。 6.5 脉冲调制 脉冲幅度调制（PAM）。 脉冲宽度调制（PWM）。 脉冲位置调制（PPM）。 脉冲编码调制（PCM）——作为模拟信号数字化过程的关键一步，虽然本身是数字概念，但其基础是模拟信号的采样与量化。 6.6 解调器的设计考量 灵敏度、选择性、失真度。 同步能力（针对同步检波）。 第七章：模拟信号处理的实例应用 本章将通过具体的应用实例，将前几章所学的理论知识融会贯通，展现模拟电子技术在现实世界中的强大生命力。我们将探讨音频信号处理、射频通信、传感器接口电路以及生物电子学等领域的典型应用，帮助读者理解理论如何转化为实际的工程解决方案。 7.1 音频信号处理 麦克风前置放大器：拾取微弱声音信号并进行初步放大。 均衡器（EQ）：调整音频信号的频率成分，改善音质。 混响与回声效果器：模拟空间声学效果。 功率放大器：驱动扬声器发出声音。 7.2 射频（RF）通信电路 低噪声放大器（LNA）：接收微弱的无线电信号。 混频器：将接收到的信号与本地振荡器产生的信号混合，实现频率下变。 功率放大器（PA）：将发送信号放大至足够功率进行发射。 接收机前端：包括LNA、混频器、滤波器等。 发射机后端：包括调制器、PA等。 7.3 传感器接口电路 仪表放大器：用于精确测量微弱的差分信号，广泛应用于桥式电路等传感器。 电荷放大器：用于测量电容式传感器输出的小电荷信号。 温度、压力、光照等传感器的信号调理电路。 7.4 生物电子学与医疗仪器 心电图（ECG）信号放大与滤波：提取微弱的心脏电信号。 脑电图（EEG）信号处理：放大和分析脑部电活动。 植入式医疗设备中的模拟信号处理。 7.5 电源管理与稳压电路 线性稳压器：提供稳定的直流电压。 开关稳压器（虽然其核心是数字控制，但其输出过滤和瞬态响应涉及模拟原理）。 本书旨在为读者提供一个关于模拟信号处理的全面而深入的视角。通过对这些核心概念和技术的掌握，读者将能够更好地理解现代电子系统的工作原理，并为进一步学习更高级的数字信号处理和系统集成打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子信息工程专业的学生，这本《数字电子电路》教材是我们的专业必修课程用书。拿到教材后，我第一时间就仔细地阅读了目录和序言，对课程内容有了初步的认识。从我个人的角度来看，一本好的教材应该能够清晰地阐述基本概念，并引导学生逐步掌握复杂的电路分析和设计方法。我注意到书中对逻辑代数、门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路等内容都有详细的讲解，并且可能还包括了D/A和A/D转换器等内容，这些都是我们专业学习的核心。我更关注的是，这本书在讲解过程中，是否能够结合最新的电子技术发展趋势，例如FPGA在数字电路设计中的应用，以及一些现代集成电路的设计理念。我希望这本书的讲解不仅仅局限于理论，还能为我们提供一些实际的设计思路和方法，让我们能够更好地理解和掌握数字电路的设计与应用。这本书的质量对我即将开始的专业学习至关重要，我期待它能成为我学习路上的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对电子技术有长期浓厚兴趣的退休工程师，尽管已经离开了工作岗位，但我仍然喜欢学习新的知识，尤其是数字电子电路。我选择这本《数字电子电路》教材，是因为它的内容涵盖了我一直想深入了解的方方面面，比如从最基础的逻辑门电路到更复杂的集成电路设计原理。我翻阅了一下，发现这本书的章节划分非常合理，从基本概念的引入，到各种逻辑器件的讲解，再到系统设计的方法，循序渐进，非常适合我这种喜欢深度钻研的读者。我特别欣赏的是，教材中对每个知识点的解释都力求透彻，并且配有大量的公式推导和理论分析，这正是我所需要的。我尤其期待书中关于存储器和微处理器原理的部分，那是我对数字电路最感兴趣的几个方向。我相信通过这本书的学习，我能够对数字电子电路有一个更全面、更深刻的理解，并能将这些知识应用到我的一些个人项目中，继续享受学习的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子电路》教材，我刚拿到手，封面的设计就让人感觉很扎实，一看就是认真编写的学术读物。我是一名对电子技术充满好奇的业余爱好者，一直想系统地学习一下数字电路的基础知识，所以才选了这本书。翻开目录，看到内容涵盖了逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路、寄存器、计数器等等，这正是我所期望的系统性学习内容。教材的编排我初步看了一下，感觉逻辑性很强，从最基础的概念讲起，逐步深入到复杂的电路分析和设计，这对于我这样的初学者来说非常友好。每一章后面都配有相关的习题，这对我巩固知识非常有帮助。我特别期待后面的章节，尤其是关于微处理器和可编程逻辑器件的部分，那是我真正感兴趣的应用领域。我相信通过这本书的学习，我能够打下坚实的数字电子电路基础，为我日后深入研究其他电子技术领域做好铺垫。总的来说，这本书的厚度和内容深度都给我留下了深刻的印象，充满了学术气息和知识的力量，我迫不及待地想开始我的学习之旅了。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我选择这本《数字电子电路》教材，主要是被它“中央广播电视大学教材”这个名头所吸引。我一直觉得这种官方背景的教材，在内容的严谨性和科学性上会有更高的保障。我是一名在职工程师，工作上会经常接触到一些数字电路相关的应用，但很多时候都是零散地接触，缺乏系统的理论指导。这本书的出现，恰好能填补我这方面的知识空白。我关注了书中关于逻辑代数、卡诺图化简、时序电路分析等章节，这些都是数字电路设计的核心内容。从我个人的工作经验来看，熟练掌握这些基本功，对于提高电路设计的效率和可靠性至关重要。我更看重的是书中是否能提供一些实际的应用案例和设计思路，因为理论最终是要服务于实践的。如果书中能够结合一些典型的数字系统设计实例，比如简单的控制器、数据通路等，那将对我的工作大有裨益。我对这本书的期望很高，希望它能成为我工作中的一本得力助手，帮助我在数字电路领域更上一层楼。

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将步入大学的准大学生，我认真地研究了这本《数字电子电路》教材。学校推荐我们购买，我在网上找了一些相关评价，了解了大概的内容。从我初步的了解来看，这本书的叙述风格应该偏向于严谨和学术化，这很符合大学教材的特点。我特别留意了书中关于二-十进制编码器、译码器、多路选择器和数据分配器等基本数字逻辑器件的介绍，这些是构建更复杂数字系统的基础。我还了解到，书中可能会涉及一些时序电路，比如触发器、寄存器、计数器等，这些内容对于理解数字系统的动态行为非常重要。我希望这本书的讲解能够清晰易懂，并且配有足够的图示和例子，这样才能帮助我们这些初学者更好地理解抽象的逻辑概念。同时，我也期待书中能够包含一些设计练习，让我们有机会亲手去运用所学的知识进行简单的电路设计。这本书的质量直接关系到我能否顺利地开启我的电子工程学习之路，我对此充满期待。