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第1章 电路及其模型化1

1.1绪论1

1.1.1电路理论发展简介1

1.1.2电路理论的研究对象3

1.2电路抽象7

1.2.1集总元件与集总电路抽象原则7

1.2.2集总电路抽象的局限性10

1.2.3电路与电磁场间的关联关系11

1.3国际单位制15

1.4电路分析概述16

1.4.1电路模型化16

1.4.2电路分析与电路设计17

第2章 电路元件、信号和电路基本定律19

2.1电路中的基本物理量19

2.1.1电流、电压及其参考方向20

2.1.2功率与能量22

2.2电路信号25

2.2.1信号及其分类26

2.2.2电路中常用的模拟信号28

2.3电路元件及其特性34

2.3.1电阻元件35

2.3.2电容元件36

2.3.3电感元件37

2.3.4独立电源39

2.3.5受控电源41

2.3.6多端网络和双口网络43

2.4基尔霍夫定律与拓扑约束47

2.4.1电路的拓扑结构47

2.4.2基尔霍夫定律49

2.4.3线性无关的KCL和KVL方程53

2.5基本电路器件及其电路模型57

习题64

第3章 电子电路器件及其电路模型68

3.1二极管68

3.1.1二极管的伏安特性68

3.1.2二极管特性参数与电路模型70

3.1.3其他类型的二极管72

3.2晶体管77

3.2.1晶体管特性曲线和主要参数77

3.2.2晶体管等效电路模型82

3.3场效晶体管87

3.3.1场效晶体管特性曲线和主要参数87

3.3.2场效晶体管等效电路模型92

3.4集成运算放大器93

3.4.1运算放大器及其外特性93

3.4.2运算放大器等效电路模型94

习题99

第4章 线性电阻电路分析方法和定理106

4.1等效变换法106

4.1.1等效电路定义及等效原则106

4.1.2无源电路的等效变换法107

4.1.3理想电源的串并联111

4.1.4实际电源间的等效变换113

4.1.5电源转移116

4.1.6输入电阻和输出电阻117

4.2电路分析法120

4.2.1支路电流法120

4.2.2回路电流法123

4.2.3节点电压法130

4.3电路定理137

4.3.1叠加定理137

4.3.2替代定理141

4.3.3戴维宁定理和诺顿定理143

4.3.4最大功率传输定理151

4.3.5特勒根定理与互易定理155

4.3.6对称性原理161

4.3.7密勒定理164

4.4应用示例——匹配和最大功率传输定理的拓展167

习题168

第5章 线性动态电路的正弦稳态分析178

5.1正弦交流电路178

5.1.1正弦交流电量的描述178

5.1.2正弦交流电量的幅值、相位、角频率178

5.1.3正弦交流电量之间的相位差179

5.1.4正弦交流电量的相量表示180

5.1.5正弦交流电路中基本元件的相量模型182

5.1.6基尔霍夫定律的相量形式185

5.1.7正弦交流电路的阻抗、导纳及等效转换187

5.1.8正弦交流电路的功率计算193

5.2电路的谐振199

5.2.1RLC串联谐振199

5.2.2RLC并联谐振201

5.2.3串并联谐振202

5.2.4RLC串联电路的频率特性203

5.3互感耦合电路206

5.3.1电磁耦合概念206

5.3.2互感电动势与同名端209

5.3.3电磁耦合电路计算特点211

5.3.4理想变压器218

5.3.5变压器的电路模型221

5.3.6互感应用示例——中间抽头变压器、无接触式电能传输222

5.4三相交流电路228

5.4.1三相交流电路概述228

5.4.2对称三相正弦交流电路分析230

5.4.3对称三相正弦交流电路功率测量236

5.4.4不对称三相电路简介241

5.4.5三相电路应用示例——鉴相器244

习题245

第6章 非正弦信号与频率特性分析254

6.1非正弦周期信号分解254

6.1.1非正弦周期信号254

6.1.2非正弦周期函数的傅里叶级数分解255

6.1.3非正弦周期信号的有效值、平均值264

6.1.4非正弦周期信号的功率266

6.2非正弦周期信号电路的稳态分析268

6.3三相对称非正弦交流电路分析272

6.4非正弦信号的傅里叶变换276

6.5频率特性280

6.6滤波器282

6.6.1滤波器的功能与分类282

6.6.2无源滤波器283

6.7应用示例291

6.7.1整流滤波电路291

6.7.2谐波的危害和抑制294

习题295

第7章 线性动态电路的暂态分析299

7.1电路过渡过程与换路定则299

7.1.1动态电路的过渡过程299

7.1.2动态电路方程300

7.1.3换路定则304

7.2一阶电路的时域分析法308

7.2.1RC串联电路308

7.2.2RL串联电路311

7.3全响应的分解312

7.4一阶电路的三要素法314

7.5二阶电路的响应318

7.5.1二阶电路的时域分析法318

7.5.2二阶电路的直觉分析法325

7.6单位阶跃响应和单位冲激响应327

7.6.1单位阶跃响应327

7.6.2单位冲激响应329

7.7应用示例335

7.7.1数字电路中的响应延迟335

7.7.2含半导体器件电路的过渡过程分析339

7.7.3振荡器的起振过程341

习题343

第8章 线性动态电路的复频域分析349

8.1拉普拉斯变换349

8.1.1拉普拉斯变换的定义349

8.1.2基本函数的拉普拉斯变换350

8.2拉普拉斯变换的基本定理352

8.3拉普拉斯逆变换与部分分式展开356

8.4复频域（s域）中的电路定律、电路元件及其模型359

8.4.1RLC元件的s域模型359

8.4.2互感元件的s域模型361

8.4.3独立源与受控源的s域模型362

8.5线性动态电路的复频域分析363

8.6网络函数369

8.6.1网络函数的定义与形式369

8.6.2网络函数的求解与应用371

8.7网络函数的零极点分析373

8.7.1网络函数的零点与极点373

8.7.2网络函数的极点与冲激响应的关系376

8.7.3网络函数的零极点与电路频率响应的关系378

8.8网络函数与稳态响应的关系385

8.8.1利用网络函数求直流稳态响应385

8.8.2利用网络函数求正弦交流稳态响应385

8.9积分法388

8.9.1卷积积分法389

8.9.2叠加积分法391

8.10状态变量法393

8.10.1状态方程与输出方程394

8.10.2状态方程的列写方法396

8.10.3状态方程的s域求解方法399

8.10.4利用Matlab求解状态方程401

8.11应用示例——音调控制电路频率特性402

习题405

第9章 非线性电阻电路分析410

9.1非线性电阻元件的特性及其分类410

9.1.1非线性电阻元件及其特性410

9.1.2非线性电阻元件的静态电阻和动态电阻412

9.2简单非线性电阻电路的分析413

9.2.1解析法414

9.2.2图解法416

9.3复杂非线性电阻电路分析419

9.4分段线性化方法422

9.4.1分段线性化特性的电路表示422

9.4.2含理想二极管电路的分析427

9.4.3折线方程法429

9.4.4分段线性迭代法433

9.5小信号分析435

9.6三端非线性电阻电路分析440

9.6.1晶体管电路的静态分析440

9.6.2晶体管放大电路的小信号分析444

9.6.3场效晶体管电路的静态分析447

9.6.4场效晶体管放大电路的小信号分析449

习题453

附录 电子器件基础460

附1半导体与PN结460

附1.1半导体460

附1.2PN结461

附2晶体管及其载流子的可控原理466

附2.1晶体管的基本结构466

附2.2晶体管的内部载流子467

附2.3晶体管的工作状态与电路组态468

附3场效晶体管及其沟道控制原理470

附3.1N沟道增强型绝缘栅型场效晶体管470

附3.2N沟道耗尽型绝缘栅型场效晶体管472

附3.3N沟道结型场效晶体管472

附3.4P沟道场效晶体管473

参考答案474

参考文献487