電路分析方法

前言

　　本書是在《電路分析》（王楚、余道衡，北京大學(xué)出版社，2000）的基礎(chǔ)上，為配合北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科生“電路分析原理”課程教學(xué)而編寫的，作為配套教材使用?！　”緯闹饕獌?nèi)容和指導(dǎo)思想自2002年9月起公布于http：／／ee.pku.edu.cn／Ca。全書整體結(jié)構(gòu)框架分為上、下兩篇?！　　笆谌艘贼~，不如授之以漁。”上篇包括六章，以分析方法為主線，深入淺出、循序漸進(jìn)地闡述了電路分析原理和方法，其中包括簡(jiǎn)單線性電路的分析方法，線性電路的時(shí)域分析方法、復(fù)數(shù)分析方法、變換域分析方法、網(wǎng)絡(luò)分析方法，雙口網(wǎng)絡(luò)參量分析方法以及非線性電路的分析方法。其中，第一、五、六章為初步要求，除第三章外的其他五章為基本要求?！　　叭跁?huì)貫通，舉一反三”。電路分析原理和方法的學(xué)習(xí)，旨在深刻理解和熟練掌握了原理和方法之后的學(xué)以致用。下篇包括四章，以方法的應(yīng)用為主線，將電路分析原理和方法應(yīng)用于傳輸線、集成運(yùn)算放大器、二極管電路、三極管電路、場(chǎng)效應(yīng)管電路等，以幫助學(xué)生增加興趣，加深理解，踩實(shí)對(duì)基本概念、基本原理、基本方法（簡(jiǎn)稱“三基”）的學(xué)習(xí)?！　∶空碌拈_頭和結(jié)尾均提綱挈領(lǐng)地列出相應(yīng)的綱領(lǐng)性內(nèi)容，教師和學(xué)生在實(shí)際教學(xué)過程中可以根據(jù)不同要求安排取舍。在每一概念后面，給出相應(yīng)的例題，有些例題可以幫助學(xué)生拓寬解題思路，更好地理解所學(xué)內(nèi)容。每章最后配有大量習(xí)題，既有利于學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)內(nèi)容，又有利于培養(yǎng)他們獨(dú)立解決問題的能力和信心。所有習(xí)題采用“三星”分級(jí)，并給出部分參考答案：“*”是需要學(xué)生理解和掌握“三基”的簡(jiǎn)單題目；“**”是需要學(xué)生理解、掌握和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的題目，旨在檢查他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解程度，提高他們對(duì)內(nèi)容的掌握程度；“***”是旨在拓寬學(xué)生思路、有一定難度的題目，有些取自高年級(jí)本科生、研究生的相關(guān)研究課題的電路基礎(chǔ)部分。學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)課程的不同興趣或不同要求來選擇題目進(jìn)行練習(xí)，從而達(dá)到理解、掌握并拓寬知識(shí)的目的?！　　肮び破涫拢叵壤淦鳌?。本書的附錄部分包含了對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)基本知識(shí)和電路軟件分析工具的簡(jiǎn)要介紹?！　”緯珊鞭敝朴喨珪帉懰枷?，統(tǒng)籌全書整體構(gòu)架和內(nèi)容，并編寫第一至七章、全書部分三星習(xí)題、附錄前四節(jié)、本書使用的各類符號(hào)列表、參考文獻(xiàn)以及索引；陳江編寫第八至十章和附錄第五節(jié)。北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院余道衡

內(nèi)容概要

　　《電路分析方法》是在《電路分析》（王楚、余道衡，北京大學(xué)出版社，2000）的基礎(chǔ)上，為配合北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科生“電路分析原理”課程教學(xué)而編寫的，作為配套教材使用。全書整體結(jié)構(gòu)框架分為上、下兩篇。“授人以魚，不如授之以漁。”上篇包括六章，以分析方法為主線，深入淺出、循序漸進(jìn)地闡述了電路分析原理和方法，其中包括簡(jiǎn)單線性電路的分析方法，線性電路的時(shí)域分析方法、復(fù)數(shù)分析方法、變換域分析方法、網(wǎng)絡(luò)分析方法，雙口網(wǎng)絡(luò)參量分析方法以及非線性電路的分析方法。其中，第一、五、六章為初步要求，除第三章外的其他五章為基本要求?！　　叭跁?huì)貫通，舉一反三”。電路分析原理和方法的學(xué)習(xí)，旨在深刻理解和熟練掌握了原理和方法之后的學(xué)以致用。下篇包括四章，以方法的應(yīng)用為主線，將電路分析原理和方法應(yīng)用于傳輸線、集成運(yùn)算放大器、二極管電路、三極管電路、場(chǎng)效應(yīng)管電路等，以幫助學(xué)生增加興趣，加深理解，踩實(shí)對(duì)基本概念、基本原理、基本方法（簡(jiǎn)稱“三基”）的學(xué)習(xí)?！　∶空碌拈_頭和結(jié)尾均提綱挈領(lǐng)地列出相應(yīng)的綱領(lǐng)性內(nèi)容，教師和學(xué)生在實(shí)際教學(xué)過程中可以根據(jù)不同要求安排取舍。在每一概念后面，給出相應(yīng)的例題，有些例題可以幫助學(xué)生拓寬解題思路，更好地理解所學(xué)內(nèi)容。每章最后配有大量習(xí)題，既有利于學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)內(nèi)容，又有利于培養(yǎng)他們獨(dú)立解決問題的能力和信心。所有習(xí)題采用“三星”分級(jí)，并給出部分參考答案：“*”是需要學(xué)生理解和掌握“三基”的簡(jiǎn)單題目；“**”是需要學(xué)生理解、掌握和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的題目，旨在檢查他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解程度，提高他們對(duì)內(nèi)容的掌握程度；“***”是旨在拓寬學(xué)生思路、有一定難度的題目，有些取自高年級(jí)本科生、研究生的相關(guān)研究課題的電路基礎(chǔ)部分。學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)課程的不同興趣或不同要求來選擇題目進(jìn)行練習(xí)，從而達(dá)到理解、掌握并拓寬知識(shí)的目的。　　“工欲善其事，必先利其器”?！峨娐贩治龇椒ā返母戒洸糠职藢?duì)相關(guān)數(shù)學(xué)基本知識(shí)和電路軟件分析工具的簡(jiǎn)要介紹。

書籍目錄

上篇 線性電路分析方法第一章 線性電路分析基礎(chǔ)1.1 線性電路基本概述1.1.1 基本單位1.1.2 集總假設(shè)及集總電路模型1.1.3 基本參數(shù)、基本變量和基本術(shù)語(yǔ)1.1.4 基本方法1.1.5 基本定律1.2 常見的電路元件模型及其約束方程1.2.1 電阻元件1.2.2 理想電壓源和理想電流源1.2.3 電容元件1.2.4 電感元件1.2.5 受控源1.3 常用的源信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)1.4 線性二端網(wǎng)絡(luò)的等效1.4.1 等效的定義1.4.2 電阻電路的等效1.4.3 具有初始儲(chǔ)能的動(dòng)態(tài)元件的等效1.4.4 源電路的等效1.4.5 戴維寧定理和諾頓定理1.5 線性電路的時(shí)域分析1.5.1 靜態(tài)電路的分析1.5.2 動(dòng)態(tài)電路的暫態(tài)過程和起始狀態(tài)1.5.3 一階動(dòng)態(tài)電路分析（RL或RC電路）1.5.4 動(dòng)態(tài)電路的零狀態(tài)響應(yīng)1.5.5 二階及高階動(dòng)態(tài)電路分析1.6 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析1.6.1 正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的判斷1.6.2 正弦信號(hào)的復(fù)數(shù)表示1.6.3 電路元件的相量表示1.6.4 正弦穩(wěn)態(tài)分析1.6.5 正弦穩(wěn)態(tài)功率1.7 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、頻率響應(yīng)和濾波器1.7.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)和頻率響應(yīng)1.7.2 濾波器1.8 本章 小結(jié)習(xí)題第二章 變換域分析方法——拉普拉斯變換2.1 拉普拉斯變換2.1.1 變換域分析方法2.1.2 拉普拉斯變換的定義2.1.3 拉普拉斯變換的基本性質(zhì)2.1.4 拉氏反變換的分解定理2.2 線性電路的s域解法2.2.1 元件的運(yùn)算模型2.2.2 定律的運(yùn)算形式2.2.3 線性電路的s域解法2.3 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的s域描述2.3.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義2.3.2 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的特性2.4 本章 小結(jié)習(xí)題第三章 變換域分析方法——傅里葉分析（信號(hào)的頻譜分析）3.1 傅里葉級(jí)數(shù)（周期信號(hào)的頻譜分析）3.1.1 周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示3.1.2 周期信號(hào)對(duì)稱性與傅里葉級(jí)數(shù)之間的關(guān)系3.1.3 周期信號(hào)的有效值和平均功率3.1.4 非正弦周期信號(hào)作用于線性電路的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)3.2 傅里葉變換（非周期信號(hào)的頻譜密度分析）3.2.1 從傅里葉級(jí)數(shù)到傅里葉變換3.2.2 傅里葉變換與反變換3.2.3 傅里葉變換的基本性質(zhì)與定理3.3 傅里葉變換與拉普拉斯變換3.4 采樣定理3.5 本章 小結(jié)習(xí)題第四章 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龇椒?.1 支路電流法4.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅幕局R(shí)4.3 回路電流法4.3.1 一般的回路電流法4.3.2 網(wǎng)孔電流法4.3.3 對(duì)含電流源支路的處理4.4 節(jié)點(diǎn)電壓法4.4.1 一般的節(jié)點(diǎn)電壓法4.4.2 含電壓源支路的處理4.5 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龇椒?5.1 節(jié)點(diǎn)分析法4.5.2 回路分析法4.6 本章 小結(jié)習(xí)題第五章 網(wǎng)絡(luò)定理5.1 唯一性定理5.2 置換定理(替代定理)5.3 疊加定理5.4 戴維寧定理和諾頓定理5.5 互易定理5.6 特勒根定理5.7 本章 小結(jié)習(xí)題第六章 雙口網(wǎng)絡(luò)的分析方法6.1 雙口網(wǎng)絡(luò)參量6.1.1 “黑盒子”方法6.1.2 雙口網(wǎng)絡(luò)參量及其相互轉(zhuǎn)換6.1.3 雙口網(wǎng)絡(luò)參量與雙口網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)6.2 雙口網(wǎng)絡(luò)的阻抗參量6.2.1 阻抗參量的定義6.2 2等效電路6.3 雙口網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納參量6.3.1 導(dǎo)納參量的定義6.3.2 等效電路6.4 雙口網(wǎng)絡(luò)的混合參量6.5 雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參量6.6 有端接的雙口網(wǎng)絡(luò)6.7 本章 小結(jié)習(xí)題下篇方法的應(yīng)用第七章 均勻、無耗傳輸線7.1 分布參數(shù)電路7.2 傳輸線方程7.2.1 傳輸線的建模7.2.2 傳輸線方程7.2.3 傳播常數(shù)、入射波和反射波7.2.4 特性阻抗與無限長(zhǎng)傳輸線7.2.5 雙口網(wǎng)絡(luò)等效方程7.3 均勻、無耗傳輸線上的波動(dòng)7.3.1 波動(dòng)方程與雙口網(wǎng)絡(luò)等效方程7.3.2 均勻、無耗傳輸線上的波動(dòng)特性7.4 均勻、無耗傳輸線的階躍響應(yīng)7.5 微波雙口網(wǎng)絡(luò)的散射參量7.6 本章 小結(jié)習(xí)題第八章 非線性電路初步8.1 常見非線性元器件8.1.1 真空管8.1.2 晶體二極管8.1.3 雙極結(jié)型晶體管8.1.4 場(chǎng)效應(yīng)晶體管……第九章 晶體管放大電路第十章 運(yùn)算放大器電路附錄參考文獻(xiàn)部分電氣圖、電路圖及變量符號(hào)

章節(jié)摘錄

　　上篇　線性電路分析方法　　第一章　線性電路分析基礎(chǔ)　　1.1　線性電路基本概述　　1.1.2　集總假設(shè)及集總電路模型　　任何工程學(xué)科都是建立在“模擬”概念的基礎(chǔ)之上的。要分析任何一個(gè)復(fù)雜的物理系統(tǒng)，我們必須用理想模型來描述這個(gè)系統(tǒng)；而理想模型則由一些理想元件所組成。理想元件本身也是一些簡(jiǎn)單的模型，用來表達(dá)或近似地表達(dá)一些簡(jiǎn)單的實(shí)際元件的基本物理性質(zhì)。在電路分析理論中，我們研究的是由理想電路元件所構(gòu)成的電路模型。這些理想元件代表了實(shí)際電路元件的主要外部特征和功能，可以用數(shù)學(xué)關(guān)系式來精確定義，所以又稱為數(shù)學(xué)模型?！　‰娐纺Ｐ途哂袑?shí)際電路裝置的主要電磁性能，由其得出的數(shù)學(xué)關(guān)系反映實(shí)際電路的基本物理規(guī)律。用電路模型來近似表示實(shí)際電路稱為建模。在一定的條件下，有些元器件的模型較簡(jiǎn)單，只涉及一種元件；而有些模型則要由多種元器件構(gòu)成。例如，在50Hz交流電_丁作下的燈泡（電感極其微?。?，可以用一個(gè)電阻元件作為它的模型；而干電池的模型可以由電壓源元件和電阻元件（反映電池的內(nèi)阻）串聯(lián)組成。必須指出，建模是有條件的；一種電路模型只有在一定條件下才是適用的，如果條件變了，電路模型也要做出相應(yīng)的改變。　　嚴(yán)格地說，涉及電磁現(xiàn)象的分析應(yīng)該用麥克斯韋（Maxwell）方程求解才準(zhǔn)確。然而，當(dāng)實(shí)際電路的尺寸遠(yuǎn)小于最高工作頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)時(shí)，可以不考慮通路中電磁場(chǎng)的相互作用，也不必考慮電磁波的傳播現(xiàn)象；而認(rèn)為電能的傳輸是瞬時(shí)完成的，電流和電壓與其在電路中的位置無關(guān)。在這種條件下，建?？梢院?jiǎn)化，在數(shù)學(xué)上引入一種集總參數(shù)元件，來表示實(shí)際元件的基本電磁特征。每一種集總元件只反映一種基本電磁現(xiàn)象，且可用數(shù)學(xué)方法精確定義?！?/pre>




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　　《電路分析方法》是在《電路分析》（王楚、余道衡，北京大學(xué)出版社，2000）的基礎(chǔ)上，為配合北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科生“電路分析原理”課程教學(xué)而編寫的，作為配套教材使用。





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