电路与信号分析基础 第2版PDF电子书下载

第1章 基础知识 1

1.1 引言 1

1.2 电路、信号与系统的基本概念 2

1.2.1 电路及电路模型 2

1.2.2 信号的基本概念 4

1.2.3 系统的基本概念 6

1.3 电路的基本变量 6

1.3.1 电流及其参考方向 7

1.3.2 电压及其参考方向 7

1.3.3 电路中的电位 8

1.3.4 电路中的功率和能量 10

1.4 电路的基本元件 11

1.4.1 电阻元件 11

1.4.2 电容元件 13

1.4.3 电感元件 16

1.5 电源 18

1.5.1 独立源 18

1.5.2 受控源 19

1.6 基尔霍夫定律 21

1.6.1 基尔霍夫电流定律 21

1.6.2 基尔霍夫电压定律 23

1.7 对偶原理 25

1.7.1 对偶元素 25

1.7.2 对偶原理 26

1.8 Multisim仿真应用 26

1.8.1 Multisim 13.0软件简介 26

1.8.2 Multisim软件实例 27

小结 28

习题1 30

第2章 直流电路分析 33

2.1 电阻电路的等效变换分析法 33

2.1.1 电阻串联、并联及混联的等效变换 33

2.1.2 电阻星形连接与三角形连接及其等效变换 37

2.1.3 含独立电源网络的等效变换 40

2.2 复杂电路的一般分析法 45

2.2.1 支路电流法 45

2.2.2 网孔电流法 46

2.2.3 节点电压法 48

2.3 线性电路的几个基本定理 52

2.3.1 叠加定理 52

2.3.2 替代定理 54

2.3.3 戴维南定理 55

2.3.4 诺顿定理 58

2.3.5 最大功率传输定理 60

2.4 Multisim直流电路分析 63

小结 67

习题2 68

第3章 一阶电路的时域分析 75

3.1 电路的过渡过程及换路定则 75

3.1.1 电路的过渡过程 75

3.1.2 电路的换路定则 76

3.1.3 初始值的确定 77

3.2 一阶电路的过渡过程 79

3.2.1 一阶电路的零输入响应 79

3.2.2 一阶电路的零状态响应 83

3.3 一阶电路的全响应 86

3.3.1 一阶电路全响应的求解 86

3.3.2 三要素法 88

3.4 一阶电路的阶跃响应 90

3.4.1 单位阶跃信号 90

3.4.2 阶跃响应 92

3.5 一阶电路的冲激响应 93

3.5.1 单位冲激信号的定义 93

3.5.2 冲激响应 95

3.6 卷积积分 96

3.6.1 信号的时域分解 97

3.6.2 零状态响应——卷积积分 97

3.7 Multisim动态电路分析 99

小结 101

习题3 102

第4章 正弦稳态电路分析 105

4.1 正弦信号的基本概念 105

4.1.1 正弦量的三要素 105

4.1.2 有效值 106

4.1.3 同频率正弦量的相位差 107

4.2 正弦量的相量表示 109

4.2.1 复数 109

4.2.2 相量 112

4.3 正弦稳态电路的相量模型 113

4.3.1 基尔霍夫定律的相量形式 113

4.3.2 无源二端元件伏安关系的相量形式 115

4.3.3 电路的相量模型 118

4.4 无源二端网络的等效阻抗与导纳 120

4.4.1 二端网络的阻抗与导纳 120

4.4.2 阻抗与导纳的串、并联 123

4.5 复杂正弦稳态电路分析举例 127

4.6 正弦交流电路的功率 130

4.6.1 无源二端元件的功率 130

4.6.2 二端网络的功率 133

4.6.3 复功率 137

4.6.4 功率因数的提高 138

4.6.5 最大功率传输 141

4.7 谐振电路 143

4.7.1 串联谐振电路 144

4.7.2 并联谐振电路 147

4.8 变压器 149

4.8.1 空心变压器 150

4.8.2 理想变压器 151

4.9 三相电路 155

4.9.1 三相电源 155

4.9.2 负载星形连接的三相电路 158

4.9.3 负载三角形连接的三相电路 161

4.9.4 三相电路的功率 162

4.10 Multisim正弦稳态分析 163

4.10.1 用虚拟仪器进行测量仿真 163

4.10.2 用Multisim的交流分析功能分析正弦交流电路 166

小结 167

习题4 171

第5章 信号与系统的频域分析 178

5.1 连续周期信号的傅里叶级数展开 178

5.1.1 信号分类 178

5.1.2 周期信号分解为傅里叶级数 179

5.1.3 信号对称性与傅里叶系数的关系 182

5.2 连续周期信号的频谱 185

5.2.1 单边频谱 185

5.2.2 双边频谱 186

5.2.3 典型矩形脉冲信号的频谱 188

5.2.4 傅里叶级数在电路分析中的应用 191

5.3 连续非周期信号的傅里叶变换 195

5.3.1 非周期信号的傅里叶变换 195

5.3.2 傅里叶变换的物理意义 197

5.3.3 典型非周期信号的傅里叶变换 197

5.4 傅里叶变换性质 201

5.4.1 线性 201

5.4.2 时移性 202

5.4.3 频移性 202

5.4.4 尺度变换 203

5.4.5 对称性 205

5.4.6 时域微分、积分性 206

5.4.7 频域微分、积分性 208

5.4.8 卷积定理 209

5.5 线性系统的频域分析 210

5.5.1 系统的频率特性H（jω） 210

5.5.2 频域分析法 212

5.5.3 电路无失真传输信号的条件 214

5.6 滤波器 216

5.6.1 滤波器概述 216

5.6.2 理想滤波器的频率特性 217

5.6.3 理想低通滤波器的单位冲激响应 218

5.6.4 理想低通滤波器的单位阶跃响应 218

5.6.5 实际的低通滤波器 219

5.7 Multisim频域分析 220

5.7.1 用Multisim对信号进行傅里叶分析 220

5.7.2 用Multisim对网络的传输特性进行分析 221

小结 223

习题5 226

第6章 信号与系统的复频域分析 230

6.1 拉普拉斯变换 230

6.1.1 拉普拉斯变换的定义 230

6.1.2 典型信号的拉普拉斯变换 232

6.2 拉普拉斯变换的性质 235

6.2.1 线性 235

6.2.2 时移性 236

6.2.3 尺度变换性 237

6.2.4 频移性 238

6.2.5 时域微分性 239

6.2.6 时域积分性 239

6.2.7 初值定理 241

6.2.8 终值定理 241

6.3 拉普拉斯反变换 243

6.3.1 实数单极点情况 244

6.3.2 重极点情况 245

6.3.3 共轭复数极点情况 247

6.4 线性系统的复频域分析 247

6.4.1 微分方程的复频域分析 247

6.4.2 电路的复频域模型 249

6.5 网络函数与网络特性 254

6.5.1 网络函数 255

6.5.2 网络函数的零、极点 256

6.5.3 网络函数的零、极点与稳定性 257

6.5.4 网络函数的零、极点与频率特性 260

6.6 Multisim复频域分析 262

小结 266

习题6 269

第7章 Multisim电路仿真与实验 274

7.1 NI Multisim 13.0界面主窗口简介 274

7.2 用户界面设置 277

7.3 常用仪器仪表的使用方法 278

7.3.1 仪器仪表的基本操作 278

7.3.2 数字万用表 279

7.3.3 函数发生器 279

7.3.4 瓦特计 281

7.3.5 示波器 281

7.3.6 波特测试仪 282

7.3.7 字信号发生器 284

7.3.8 逻辑变换器 285

7.3.9 逻辑分析器 286

7.4 Multisim的分析功能 287

7.4.1 仿真分析概述 287

7.4.2 直流工作点分析 287

7.4.3 交流分析 288

7.4.4 瞬态分析 289

7.4.5 傅里叶分析 290

7.5 仿真实验的基本步骤 292

7.6 仿真实验及要求 293

7.6.1 叠加定理的验证 293

7.6.2 戴维南定理的验证 294

7.6.3 一阶RC电路的时域响应 295

7.6.4 日光灯电路及其功率因数的改善 296

参考文献 298