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第一部分 电路分析基础1

第1章 直流电路分析基础1

1.1引言1

1.1.1电路与电子学基础课程所研究的 问题1

1.1.2电路和电路模型2

1.1.3描述电路工作状态的几个物理量3

1.1.4电流、电压和电动势的参考方向6

1.1.5欧姆定律7

1.1.6电功率、电源和负载的判断8

1.2电器设备的额定值和电路的三种工作 状态9

1.2.1电器设备的额定值9

1.2.2电路的三种工作状态9

1.3基尔霍夫定律和支路电流法11

1.3.1名词术语11

1.3.2基尔霍夫电流定律12

1.3.3基尔霍夫电压定律12

1.3.4支路电流法13

1.4电阻电路的等效变换法17

1.4.1电阻的串联17

1.4.2电阻的并联17

1.4.3电阻的混联18

1.4.4电阻Y形连接和△形连接的等效 变换18

1.4.5输入电阻的计算22

1.5电压源和电流源的等效变换23

1.5.1电压源23

1.5.2电流源24

1.5.3电压源和电流源的等效变换25

1.6叠加定理26

1.7节点电位法30

1.8戴维南定理和诺顿定理31

1.8.1戴维南定理31

1.8.2诺顿定理34

1.8.3负载获得最大功率的条件35

1.9电路分析综合练习36

1.10图论知识在电路分析中的应用42

1.11小结和讨论46

1.12习题和思考题47

第2章 正弦稳态电路的分析50

2.1正弦交流电路50

2.1.1正弦交流电量的参考方向50

2.1.2正弦交流电量的三要素51

2.1.3相位差的计算52

2.1.4正弦交流电量的有效值55

2.1.5正弦交流电的表示法56

2.2单一参数的正弦交流电路62

2.2.1纯电阻元件的交流电路62

2.2.2纯电感元件的交流电路64

2.2.3纯电容元件的交流电路68

2.3电阻、电容、电感串联的交流电路71

2.3.1 RLC串联电路电流和电压的 关系71

2.3.2 RLC串联电路阻抗的关系71

2.3.3 RLC串联电路功率的关系72

2.4正弦稳态电路分析法73

2.4.1相量形式的电路定理73

2.4.2正弦稳态电路分析法综合例题74

2.5互感和变压器82

2.5.1互感和变压器概述82

2.5.2传输线变压器84

2.5.3互感和变压器问题的综合例题86

2.6正弦交流电路的谐振89

2.6.1 RLC串联谐振89

2.6.2 RLC并联谐振93

2.6.3负载和电源内阻对谐振电路的 影响94

2.6.4石英晶体谐振器99

2.7三相交流电路101

2.7.1三相电路的负载连接101

2.7.2三相电路分析102

2.7.3安全用电常识106

2.8小结和讨论108

2.9习题和思考题110

第3章RLC电路的特性115

3.1动态电路的方程及其初始条件115

3.1.1动态电路的方程115

3.1.2换路定则及初始值的确定117

3.1.3动态电路求解的三要素法121

3.2 RC一阶电路在脉冲电压作用下的 响应123

3.2.1微分电路124

3.2.2 RC耦合电路125

3.2.3积分电路125

3.3 RC一阶电路在正弦信号激励下的 响应126

3.3.1 RC低通滤波器127

3.3.2 RC高通滤波器129

3.3.3 RC带通滤波器132

3.3.4 LC滤波器135

3.3.5集中滤波器136

3.3.6巴特沃斯和切比雪夫滤波器137

3.4小结和讨论138

3.5习题和思考题138

第4章 二端口网络141

4.1二端口网络的方程141

4.1.1 Z参数方程141

4.1.2 Y参数方程142

4.1.3 A参数方程143

4.1.4 B参数方程143

4.1.5 H参数方程144

4.1.6 G参数方程144

4.2二端口网络参数方程的转换145

4.3二端口网络的级联151

4.4二端口的策动点函数和转移函数154

4.4.1策动点函数154

4.4.2转移函数158

4.5二端口网络的反馈163

4.6回转器和负阻变换器164

4.7小结和讨论165

4.8习题和思考题167

电路分析基础复习题167

第二部分 电子学基础170

第5章 半导体二极管及其应用170

5.1半导体基础知识170

5.1.1本征半导体170

5.1.2本征激发和两种载流子171

5.1.3杂质半导体172

5.1.4 PN结173

5.2半导体二极管176

5.2.1半导体二极管的结构176

5.2.2二极管的伏安特性曲线176

5.2.3二极管的主要参数177

5.2.4二极管的等效电路177

5.3二极管应用178

5.3.1二极管整流和检波电路178

5.3.2桥式整流电路178

5.3.3倍压整流电路180

5.3.4限幅电路180

5.3.5与门电路181

5.4稳压管183

5.4.1稳压管的结构和特性曲线183

5.4.2稳压管的主要参数184

5.5其他类型的二极管185

5.6小结和讨论186

5.7习题和思考题186

第6章 半导体晶体管和场效应晶体管 及其应用188

6.1半导体晶体管的基本结构188

6.1.1晶体管内部结构188

6.1.2晶体管的电流放大作用189

6.1.3晶体管的共射特性曲线191

6.1.4晶体管的主要参数192

6.2共发射极电压放大器194

6.2.1电路的组成194

6.2.2共发射极电路图解分析法194

6.2.3微变等效电路分析法198

6.3电压放大器工作点的稳定204

6.3.1工作点稳定的典型电路205

6.3.2复合管放大电路209

6.4共集电极电压放大器210

6.5共基极电压放大器212

6.6多级放大器214

6.6.1阻容耦合电压放大器215

6.6.2共射-共基极放大器215

6.6.3直接耦合电压放大器218

6.7差动放大器220

6.7.1电路组成220

6.7.2静态分析222

6.7.3动态分析223

6.7.4差动放大器输入、输出的4种 组态224

6.8放大器的频响特性228

6.8.1晶体管高频等效模型228

6.8.2晶体管电流放大倍数β的频率 响应230

6.8.3单管共发射极放大电路的频响 特性231

6.8.4高频小信号选频放大器235

6.9场效应晶体管电压放大器238

6.9.1结型场效应晶体管的类型和 构造238

6.9.2绝缘栅型场效应晶体管的类型和 构造241

6.9.3场效应晶体管主要参数245

6.9.4场效应晶体管放大电路245

6.9.5场效应晶体管与晶体管的比较250

6.10小结和讨论251

6.11习题和思考题252

第7章 负反馈放大器258

7.1负反馈的基本概念258

7.1.1反馈的类型258

7.1.2反馈的判断258

7.2负反馈放大器的表达式259

7.2.1负反馈放大器的基本关系式259

7.2.2 4种反馈组态的反馈系数和闭环 电压放大倍数的分析计算260

7.3自动增益控制电路268

7.4负反馈对放大电路性能的改善269

7.4.1稳定放大倍数269

7.4.2对输入电阻和输出电阻的影响269

7.4.3放大器引入负反馈的一般原则270

7.5小结和讨论273

7.6习题和思考题273

第8章 集成运算放大器和信号处理 电路276

8.1概述276

8.1.1集成运放电路的内部结构276

8.1.2集成运放电路的组成框图276

8.2电流源电路277

8.2.1镜像电流源电路277

8.2.2比例电流源电路277

8.2.3多路电流源电路278

8.2.4以电流源为有源负载的放大器278

8.3集成运放内部电路简介279

8.3.1集成运放的符号280

8.3.2集成运放的主要参数281

8.3.3理想集成运放的参数和工作区282

8.3.4理想运放在不同工作区的特征282

8.3.5集成运放工作在线性区的电路 特征283

8.4基本运算电路284

8.4.1比例运算电路284

8.4.2加减运算电路289

8.4.3积分和微分运算电路293

8.4.4对数和指数（反对数）运算 电路293

8.4.5乘法和除法运算电路295

8.5有源滤波器298

8.5.1有源低通滤波器298

8.5.2其他形式的滤波电路303

8.6小结与讨论313

8.7习题和思考题314

第9章 波形产生和变换电路318

9.1正弦波产生电路318

9.1.1正弦波振荡器电路的组成318

9.1.2 RC正弦波振荡电路319

9.1.3 LC正弦波振荡器321

9.1.4石英晶体正弦波振荡电路324

9.1.5压控振荡器324

9.2电压比较器328

9.2.1电压比较器的电压传输特性328

9.2.2单门限电压比较器329

9.2.3滞回电压比较器331

9.2.4窗口电压比较器333

9.3非正弦波信号发生电路334

9.3.1矩形波信号发生电路334

9.3.2三角波信号发生电路336

9.3.3锯齿波信号发生器337

9.4小结与讨论339

9.5习题和思考题339

第10章 调制与解调及频率变换 电路343

10.1概述343

10.2幅度调制电路344

10.2.1调幅波电路344

10.2.2双边带调制346

10.2.3单边带调制和残留边带调制347

10.2.4相移法单边带调幅电路348

10.2.5正交调制电路349

10.2.6二极管平衡调制电路350

10.3解调器351

10.3.1同步解调器351

10.3.2正交解调电路352

10.4调幅广播和变频电路353

10.4.1调幅广播发射系统353

10.4.2变频电路353

10.4.3分立元件收音机的变频电路354

10.5调频和鉴频电路355

10.5.1调频和调相信号波形的特征355

10.5.2直接调频电路356

10.5.3鉴频电路357

10.5.4集成调频电路358

10.5.5集成鉴频电路358

10.6锁相环电路及其应用359

10.6.1锁相环的组成和工作原理359

10.6.2锁相环在调频和鉴频电路中的 应用361

10.6.3锁相环在频率合成电路中的 应用363

10.6.4调频广播系统的发射和接收363

10.7数字调制电路简介365

10.8通信系统的组成367

10.9小结与讨论369

10.10习题和思考题369

第11章 功率放大器371

11.1功率放大器的特点371

11.1.1功率放大电路的特殊问题371

11.1.2功率放大器的工作状态372

11.2乙类互补对称功率放大器374

11.2.1 OCL功放电路的组成375

11.2.2交越失真的消除方法375

11.2.3 OCL功放电路晶体管的选择376

11.2.4 OTL功放电路的组成和工作 原理377

11.3集成功率放大电路378

11.3.1 DG4100型集成功率放大器的 内部结构379

11.3.2 DG4100型集成功率放大器的 使用方法379

11.4丙类（高频）功率放大器380

11.4.1高频功率放大器的电路组成380

11.4.2谐振功率放大器余弦脉冲电流的 分解381

11.4.3谐振功率放大器的输出功率与 效率383

10.4.4谐振功率放大器的工作状态与 负载特性384

11.4.5谐振功率放大器的应用电路386

11.5功率合成电路388

11.6集成电路高频功率放大器389

11.7小结和讨论390

11.8习题和思考题391

第12章 直流稳压电源393

12.1直流稳压电源的组成393

12.1.1直流稳压电源的组成框图393

12.1.2串联型稳压电源电路394

12.1.3稳压电源的主要指标395

12.2串联型集成稳压电路396

12.2.1串联型集成稳压电路的组成396

12.2.2三端稳压器的基本应用电路397

12.3开关型稳压电路398

12.3.1直流/直流变换器398

12.3.2开关稳压电源的组成框图399

12.4小结和讨论401

12.5习题和思考题402

电子学基础复习题403

附录406

附录A矩阵基础406

附录B模拟电子电路读图常识408

参考文献412