第1章 绪论 1
1.1电路的故事 1
1.1.1电是神秘的 1
1.1.2金属是特殊的 2
1.1.3电荷和库仑定律 2
1.1.4材料导电性差异的微观解释 3
1.1.5伽尔伐尼的意外发现 3
1.1.6用伏打电池建立的第一个电路将静电学推进到了动电学 4
1.1.7磁——又一个神秘的世界 5
1.1.8奥斯特实验 5
1.1.9法拉第电磁感应定律 6
1.1.10欧姆定律的出现是历史的必然 7
1.1.11用电流或电压表达信号——电报的兴起 7
1.1.12电话问世与连续信号响应 10
1.1.13电灯是电气工程应用中的一个重要里程碑 10
1.1.14场的概念与麦克斯韦方程 11
1.1.15赫兹实验与无线电的发明 12
1.1.16调谐电路与矿石检波器 13
1.2电子学的故事 13
1.2.1布劳恩开辟了一个新领域，电子器件登场 13
1.2.2电子管开创了电子学时代 14
1.2.3半导体器件登场迅速成为电子学的主角 16
1.2.4器件电路合一引起的革命 17
1.3电路分析的基本思路 18
1.4电路与电子线路的关系 19
1.5本教材的特点与结构 20
习题 20
第2章 电路工程的基本任务与方法 21
2.1电路的描述和表达 21
2.1.1电路示意图 21
2.1.2电路元件与电路符号 21
2.1.3电原理图 22
2.1.4电路拓扑图 23
2.1.5电流与电压的参考方向 25
2.2电路模型 26
2.2.1元件、器件与电路 26
2.2.2器件的物理模型 26
2.2.3电路的抽象 28
2.3电路的语句描述 29
2.3.1电路的SPICE语句描述 29
2.3.2电路的硬件语言描述 31
习题 32
第3章 电源与电信号源 33
3.1直流电源 33
3.1.1电池——化学直流电源 33
3.1.2太阳能电池 43
3.1.3电池的伏安特性与电路模型 43
3.2正弦波交流电源 45
3.2.1电力电源——重要的正弦波交流电源 45
3.2.2正弦交流电源与电路工程 46
3.2.3正弦波形的表达 46
3.2.4正弦波形的重要性质 47
3.2.5正弦量的矢量表示形式 49
3.2.6复数及其四则运算 50
3.2.7正弦量的相量表示形式 51
3.3三相交流电源与三相电路 52
3.3.1三相交流电的产生 53
3.3.2三相电源的接法 54
3.3.3三相负载的接法 55
3.3.4三相电路连接 55
3.3.5三相电路的功率 56
3.4信号源 57
3.4.1能量、信息与信号 57
3.4.2有用信号与干扰信号 57
3.4.3产生语音信息的信号源——话筒 58
3.4.4监测温度变化的信号源——热电偶 58
3.4.5探测磁场变化的信号源——磁头 59
3.5理想电源 59
3.5.1理想电压源 59
3.5.2理想电流源 61
3.5.3理想电源的连接 63
3.6独立电源的SPICE语句描述 68
3.6.1PULSE（脉冲） 69
3.6.2SIN正弦波） 69
3.6.3EXP（指数波） 70
3.6.4PWL（分段线性） 71
3.6.5SFFM（单频调频波） 71
习题 71
第4章 开关与开关电路 73
4.1开关和电路保护装置 73
4.1.1开关的功能 73
4.1.2插头与插座 75
4.1.3常闭开关和常开开关 77
4.1.4旋转开关 77
4.1.5保险丝 77
4.1.6断路器 78
4.1.7继电器 79
4.1.8有源开关简介 81
4.2开关的物理特性 81
4.2.1开关的静态特性和理想条件 81
4.2.2开关的动态特性和理想条件 81
4.3开关的SPICE描述 81
4.3.1随动开关 82
4.3.2受控开关 82
4.4开关电路简介 83
4.4.1开关与电源的连接 83
4.4.2信号生成开关电路 85
4.4.3开关逻辑电路 86
4.5单位阶跃函数和单位冲激函数 87
4.5.1单位阶跃函数 87
4.5.2单位冲激函数 87
4.5.3单位阶跃函数和单位冲激函数的SPICE描述 88
习题 89
第5章 电阻与简单电阻电路 90
5.1电阻元件 90
5.1.1电阻的物理特性 90
5.1.2通用电阻元件 92
5.1.3电阻的规范 94
5.1.4电阻的SPICE描述语句 98
5.2电阻的伏安特性和功耗 98
5.2.1伏安特性 98
5.2.2功耗与散热 99
5.3简单电阻电路分析 101
5.3.1电阻电路的等效变换 101
5.3.2串联电阻的等效 102
5.3.3并联电阻的等效 102
5.3.4电阻的Y形联结和△形联结的等效变换 103
5.3.5实际电压源和实际电流源的等效变换 105
5.3.6单端口电阻电路的输入电阻 106
5.4欧姆定律的相量表达形式 107
5.5测量电流、电压和电阻的仪表 107
5.5.1安培表 107
5.5.2伏特表设计 109
5.5.3欧姆表设计 110
5.5.4万用表 112
习题 113
第6章 电路方程与电路定理 115
6.1电路方程 115
6.1.1回路电流方程 115
6.1.2结点电压方程 116
6.2叠加定理 118
6.3替代定理 119
6.4戴维宁定理和诺顿定理 120
6.4.1戴维宁定理 120
6.4.2戴维宁定理的应用 120
6.4.3诺顿定理 121
6.5最大功率传输定理 122
习题 123
第7章 电容与电容模型 126
7.1电容原理 126
7.1.1静电现象与电容 126
7.1.2电容上存储的能量 127
7.1.3理想电容器的基本行为 129
7.2商用电容元件 132
7.2.1商用电容元件的功用和分类 132
7.2.2商用电容元件的特性、规范 132
7.2.3高频低介质损耗电容 136
7.2.4电源滤波用大容量电容 136
7.2.5贴片电容 137
7.2.6商用电容器特征汇总 138
7.3集成电路电容 138
7.4电容的SPICE语句描述 139
习题 140
第8章 电阻电容（RC）电路 141
8.1电源向电容充电 141
8.1.1理想电压源向电容充电 141
8.1.2理想电流源向电容充电 142
8.2RC电路的基本形式与电路瞬态响应 143
8.2.1一阶线性微分方程式求解 144
8.2.2RC电路瞬态响应 147
8.3RC电路对正弦波的响应 150
8.4相量法求解RC电路 151
8.4.1复数在电路特性计算中的应用 151
8.4.2相量法求解RC电路 153
8.5简单RC电路 155
8.5.1RC分压器 155
8.5.2RC分流器 159
8.5.3微分电路 160
8.5.4积分电路 162
习题 166
第9章 电感 168
9.1电感的物理概念 168
9.1.1载流直导线 169
9.1.2无限长螺线管 170
9.1.3环形线圈 170
9.2理想电感元件的基本特性 174
9.2.1理想电感元件的安韦特性和“伏安”特性 174
9.2.2理想电感元件的功率 175
9.2.3理想电感元件的串联与并联 175
9.2.4电感与电容的对偶关系 176
9.3磁性材料 176
9.4磁路与磁路定律 181
9.5实际电感元件 182
9.5.1电感元件的功能 182
9.5.2电感元件 182
9.5.3贴片电感 183
9.5.4集成电感 183
9.5.5分布参数电感 184
9.6电感量的工程计算方法 184
9.7电感元件的模型和参数 187
9.7.1电感元件的零级模型 187
9.7.2电感元件的SPICE语句格式 188
9.7.3电感元件的一级模型 188
9.7.4低频扼流圈的模型 189
9.7.5高频线圈的模型 189
习题 191
第10章 电阻电感（RL）电路 193
10.1电感的电源驱动 193
10.1.1直流电压源驱动电感 193
10.1.2交流电源驱动电感 194
10.1.3利用复数计算电感的阻抗 195
10.2RL电路 196
习题 199
第11章 电阻电感电容（RLC）电路 202
11.1RLC电路的基本形式 202
11.2RLC电路的零输入响应 203
11.3RLC电路的零状态响应 209
11.3.1RLC电路的阶跃响应 210
11.3.2无损耗电感电容电路对正弦信号的响应 214
11.3.3RLC电路对正弦信号的响应 218
11.3.4电容、电感器件的自谐振频率 222
习题 224
第12章 互感与变压器 228
12.1互感现象 228
12.2互感的动态行为和模型 231
12.3互感的SPICE语句描述 236
12.4有互感的电感元件的串联与并联 236
12.5变压器 239
12.5.1变压器原理 239
12.5.2变压器模型 242
12.5.3含漏感的变压器模型 243
习题 246
第13章 互连线与传输线 249
13.1互连线 249
13.1.1互连线的作用和问题 249
13.1.2互连线模型 251
13.2分布元件与传输线 253
13.3均匀传输线及其方程 255
13.4均匀传输线方程的正弦稳态解 257
13.5均匀传输线的原参数和副参数 260
13.5.1传播常数 260
13.5.2特性阻抗 262
13.6无损耗传输线 263
13.6.1正弦稳态分析 263
13.6.2瞬态分析 267
13.7实际传输线 268
13.7.1立体传输线 268
13.7.2微带线 269
13.7.3共面波导 270
习题 272
第14章 二端口与多端口网络 274
14.1二端口网络 274
14.2二端口网络的方程和参数 275
14.2.1二端口网络的Z参数 275
14.2.2二端口网络的Y参数 277
14.2.3二端口网络的T参数 280
14.2.4二端口网络的H参数 281
14.2.5二端口网络的不同参数之间的相互转换 281
14.3射频二端口网络的S参数 282
14.3.1S参数的起源 282
14.3.2S参数的定义 283
14.3.3S参数与Z参数和Y参数的转换 285
14.4二端口网络的等效电路 286
14.5二端口网络的转移函数、傅里叶变换和拉普拉斯变换 287
14.5.1二端口网络的转移函数 287
14.5.2傅里叶级数及其在二端口网络分析中的应用 289
14.5.3傅里叶变换及其在二端口网络分析中的应用 292
14.5.4拉普拉斯变换及其在二端口网络分析中的应用 293
14.6二端口网络的连接 297
14.7回转器和负阻抗变换器 299
14.7.1回转器 299
14.7.2负阻抗变换器 300
14.8多端口网络的Y、Z和S参数 301
习题 302
第15章 电路功能的实现与滤波器设计 305
15.1电路的分析与设计 305
15.2电路设计方法学 306
15.3电路的单元化 309
15.3.1电路单元化的必要性 309
15.3.2对单元电路的基本要求 310
15.4单元电路的连接 310
15.4.1分压器的对接——电桥电路 310
15.4.2分压器的串接——T形和H形网络 315
15.5简单滤波器设计 321
15.5.1一阶电阻电容滤波器 321
15.5.2二阶电感电容滤波器 322
15.5.3三阶电感电容滤波器 324
15.6高阶滤波器设计 325
15.6.1高阶滤波器设计基本思想 325
15.6.2巴特沃思滤波器 327
15.6.3切比雪夫滤波器 328
15.6.4贝塞尔滤波器 329
15.6.5椭圆函数滤波器 329
15.6.6滤波器举例 332
15.7固体滤波器 333
15.7.1晶体滤波器 333
15.7.2声表面滤波器 336
15.7.3陶瓷滤波器 338
习题 339
附录一 二阶线性微分方程式之解 340
附录二 电路器件博物板 347
附录三 专业术语中英文对照 354
参考文献 363