电路分析与电子技术基础 1 电路原理PDF电子书下载

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