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第1章 现代电路的基本知识 1

1.1 电路的基本分类 1

1.1.1 线性电路和非线性电路 1

1.1.2 时不变电路和时变电路 4

1.1.3 无源电路和有源电路 5

1.1.4 连续时间系统、离散时间系统和取样数据系统 6

1.2 网络函数 6

1.2.1 转移函数 6

1.2.2 驱动点函数 8

1.2.3 转移函数的零点和极点 8

1.2.4 零、极点对网络频率特性的影响 10

1.2.5 网络函数的性质 11

1.3 滤波器的基本概念 14

1.3.1 滤波器的传输特性 14

1.3.2 滤波器性能的描述 15

1.3.3 滤波器的分类 17

1.3.4 模拟滤波器的发展 20

1.4 滤波函数的逼近 21

1.4.1 近似函数的一般性质 21

1.4.2 最平幅度近似（Butterworth近似） 22

1.4.3 等波纹近似（Chebyshev近似） 28

1.4.4 椭圆近似（Cauer近似） 31

1.5 滤波函数的转换 34

1.5.1 将低通函数转换为高通函数 34

1.5.2 将低通函数转换为带通函数 36

1.5.3 将低通函数转换为带阻函数 37

1.6 灵敏度 38

1.6.1 灵敏度的概念 38

1.6.2 灵敏度的性质及计算公式 38

1.6.3 用灵敏度估算电路参数的变化量 40

1.7 网络的归一化 41

参考文献 43

习题 43

第2章 无源网络的分析与设计 45

2.1 用直接法综合无源网络 45

2.1.1 LC网络的输入阻抗 46

2.1.2 RC网络的输入阻抗 49

2.2 用部分分式法综合无源网络 50

2.2.1 LC福斯特1型网络 51

2.2.2 LC福斯特2型网络 54

2.2.3 RC福斯特1型网络 57

2.2.4 RC福斯特2型网络 59

2.3 用连分式展开法综合无源网络 61

2.3.1 用连分式展开法综合LC网络 62

2.3.2 用连分式展开法综合RC网络 64

2.4 端接电阻的LC梯形网络的设计 65

2.4.1 梯形网络及其主要性质 65

2.4.2 梯形网络传输零点的实现 65

2.4.3 端接电阻的LC梯形网络 68

2.4.4 源端接电阻的LC梯形网络的设计 69

2.4.5 负载端接电阻的LC梯形网络的设计 72

2.4.6 双端接电阻的LC梯形网络的设计 73

参考文献 76

习题 76

第3章 基于反馈结构的二阶有源RC滤波电路的分析与设计 78

3.1 理想运算放大器及其应用 78

3.1.1 理想运算放大器 78

3.1.2 理想运算放大器的应用 79

3.2 实际运算放大器对电路性能的影响 85

3.2.1 实际运算放大器的单极点模型 85

3.2.2 实际运算放大器对电路性能的影响 87

3.3 一阶系统和二阶系统 91

3.3.1 一阶系统 91

3.3.2 二阶系统 95

3.4 基于反馈结构的双二次型有源RC滤波器的分析与设计 98

3.4.1 正反馈双二次型电路结构 99

3.4.2 负反馈双二次型电路结构 101

3.4.3 低通滤波器的设计 102

3.4.4 带通滤波器的设计 109

3.4.5 高通滤波器的设计 112

3.4.6 陷波滤波器的设计 114

参考文献 114

习题 115

第4章 基于对LC网络模拟的高阶有源RC滤波器的分析与设计 117

4.1 全极点低通滤波器的分析与设计 118

4.2 具有有限传输零点的低通滤波器的分析与设计 126

4.3 双积分回路二阶滤波器的分析与设计 130

4.3.1 二阶RLC谐振器 130

4.3.2 TT滤波器 131

4.3.3 KHN滤波器 133

4.3.4 具有有限传输零点的二阶滤波器 137

4.4 高阶带通滤波器的分析与设计 139

4.4.1 不具有有限传输零点的带通滤波器 139

4.4.2 具有有限传输零点的带通滤波器 142

4.5 基于对LC梯形网络元件模拟的有源RC滤波器的分析与设计 144

4.5.1 通用阻抗变换器 144

4.5.2 接地仿真电感 145

4.5.3 利用接地仿真电感实现的有源RC滤波器 146

4.5.4 利用RLC-CRD变换法实现的有源RC滤波器 149

参考文献 152

习题 152

第5章 新型连续时间滤波器的分析与设计 155

5.1 MOSFET-C滤波器的分析与设计 156

5.1.1 MOSFET可控电阻的实现 156

5.1.2 MOSFET可控电阻中非线性项的消去 157

5.1.3 MOSFET-C积分器 159

5.1.4 MOSFET-C滤波器的设计 162

5.2 跨导电容滤波器的分析与设计 163

5.2.1 跨导运算放大器 164

5.2.2 跨导运算放大器组成的基本电路 167

5.2.3 通用一阶跨导电容电路 177

5.2.4 单端跨导电容滤波器的设计 178

5.2.5 全差动跨导电容滤波器的设计 181

5.3 基于电流传输器的有源滤波器的分析与设计 186

5.3.1 电压模电路和电流模电路 186

5.3.2 电流传输器 187

5.3.3 电流传输器CCⅡ实现的单元电路 191

5.3.4 电流控制电流传输器CCCⅡ实现的单元电路 194

5.3.5 基于电流传输器的有源滤波器的分析与设计 196

5.4 对数域滤波器的分析与设计 200

5.4.1 对数域滤波器的基本原理 200

5.4.2 简单的对数域滤波器 202

5.4.3 对数域滤波器中的压缩和扩展电路 205

5.4.4 对数域系统的线性化 208

5.4.5 对数域滤波器中的积分器 209

5.4.6 输入级和输出级 212

5.4.7 基于LC梯形网络的对数域滤波器的设计 213

参考文献 222

习题 223

第6章 开关电容和开关电流网络的分析与设计 225

6.1 开关电容和开关电流网络简介 225

6.1.1 什么是开关电容网络和开关电流网络 225

6.1.2 为什么要研究开关电容网络和开关电流网络 226

6.1.3 开关电容和开关电流滤波器的分析与设计方法 227

6.1.4 开关电容和开关电流网络的应用 227

6.2 开关电容等效电阻的原理 227

6.2.1 开关电容并联等效电阻电路 227

6.2.2 开关电容串联等效电阻电路 229

6.2.3 对寄生电容不敏感的开关电容串联等效电阻电路 230

6.2.4 开关电容双线性等效电阻电路 231

6.3 开关电容积分器 232

6.3.1 有源RC积分器和开关电容积分器 232

6.3.2 开关电容积分器的z域转移函数 233

6.3.3 开关电容积分器的频域转移函数 236

6.3.4 寄生电容对开关电容积分器的影响 236

6.4 对寄生电容不敏感的开关电容积分器 237

6.4.1 对寄生电容不敏感的开关电容反相积分器 237

6.4.2 对寄生电容不敏感的开关电容同相积分器 239

6.4.3 对寄生电容不敏感的开关电容阻尼积分器 240

6.5 开关电容积分器的信号流图分析 241

6.6 一阶开关电容滤波器的分析与设计 243

6.6.1 离散时间滤波器的频率响应 243

6.6.2 开关电容滤波器的设计方法 245

6.6.3 一阶开关电容滤波器的分析与设计 247

6.7 二阶开关电容滤波器的分析与设计 249

6.7.1 低Q双二次型开关电容滤波器 249

6.7.2 高Q双二次型开关电容滤波器 251

6.8 高阶开关电容滤波器的分析与设计 253

6.8.1 LC梯形滤波器的信号流图 253

6.8.2 用信号流图法设计开关电容滤波器 255

6.9 开关电流滤波器简介 258

6.9.1 开关电流存储电路 259

6.9.2 开关电流积分器 261

6.9.3 开关电流滤波器的分析与设计 262

参考文献 264

习题 264

第7章 过取样数据转换电路的分析与设计 266

7.1 奈奎斯特取样和过取样 266

7.1.1 数据转换的必要性 266

7.1.2 奈奎斯特取样和过取样 267

7.2 理想的D/A转换器和A/D转换器 268

7.2.1 理想的D/A转换器 268

7.2.2 理想的A/D转换器 269

7.3 过取样技术 271

7.3.1 没有噪声整形的过取样电路 271

7.3.2 具有噪声整形的过取样电路 272

7.3.3 具有噪声整形的低通△∑调制电路 272

7.3.4 一阶噪声整形△∑调制电路的分析与设计 273

7.3.5 二阶噪声整形△∑调制电路的分析与设计 276

7.4 带通过取样△∑调制电路的分析与设计 278

参考文献 284

习题 285

第8章 混沌电路的分析与设计 286

8.1 混沌电路 286

8.2 非线性电阻电路 288

8.2.1 图解法 288

8.2.2 分段线性化法 289

8.3 分段线性电阻的实现 289

8.3.1 单运算放大器分段线性电阻电路 289

8.3.2 双运算放大器分段线性电阻电路 291

8.3.3 由分段线性正电阻转换为分段线性负电阻 292

8.4 混沌电路常用的微分方程 293

8.5 非线性电路微分方程的数值解法 294

8.5.1 欧拉法 295

8.5.2 四阶龙格-库塔法 297

8.6 非线性电路动态特性的图形分析法 298

8.6.1 混沌运动的分析方法 298

8.6.2 相空间、相平面与相图 299

8.6.3 相平面中的平衡态 299

8.6.4 三维相空间中的平衡态 304

8.6.5 吸引子 304

8.6.6 庞加莱截面图 305

8.7 典型混沌电路及其分析 306

8.7.1 蔡氏电路的结构与状态方程 306

8.7.2 蔡氏电路的电压、电流图形分析 307

8.7.3 蔡氏电路元件参数对运动形态的影响 307

8.8 混沌电路的设计 309

8.8.1 数学模型 309

8.8.2 信号框图 310

8.8.3 电路组成 310

8.8.4 硬件电路的实现和测试 312

8.9 混沌电路同步与混沌保密通信 313

参考文献 317

习题 317

第9章 人工神经网络 320

9.1 人工神经网络概述 320

9.1.1 人工神经网络概述 320

9.1.2 人工神经元电路实现模型简介 323

9.2 细胞神经网络模型及其混沌特性 326

9.2.1 细胞神经网络简介 326

9.2.2 细胞神经网络的混沌输出 327

9.2.3 细胞神经网络的电路实现 329

9.3 脉冲耦合神经网络模型 331

9.3.1 PCNN模型基本原理 331

9.3.2 混沌PCNN模型原理分析 334

9.3.3 PCNN在CNAPS环境下的数字实现 339

9.3.4 神经网络在旅行商问题中的应用 341

参考文献 343

习题 344