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第一部分 电路分析基础知识1

第1章 直流电路分析基础1

1.1 引言1

1.1.1 本课程研究的问题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10

1.2.2 电路的三种工作状态10

1.3 基尔霍夫定律和支路电流法12

1.3.1 名词术语12

1.3.2 基尔霍夫电流定律12

1.3.3 基尔霍夫电压定律13

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18

1.4.3 电阻的混联19

1.4.4 电阻？连接和△连接的等效变换19

1.4.5 输入电阻23

1.5 电压源和电流源的等效变换24

1.5.1 电压源24

1.5.2 电流源25

1.5.3 电压源和电流源的等效变换26

1.6 叠加定理27

1.7 节点电位法29

1.8 戴维南定理和诺顿定理30

1.8.1 戴维南定理30

1.8.2 诺顿定理33

1.8.3 负载获得最大功率的条件34

1.9 电路分析综合练习35

小结40

习题和思考题40

第2章 正弦稳态电路的分析44

2.1 正弦交流电路44

2.1.1 正弦交流电量的参考方向44

2.1.2 正弦交流电量的三要素45

2.1.3 相位差46

2.1.4 正弦交流电量的有效值49

2.1.5 正弦交流电的表示法50

2.2 单一参数的正弦交流电路55

2.2.1 纯电阻元件的交流电路55

2.2.2 纯电感元件的交流电路57

2.2.3 纯电容元件的交流电路60

2.3 电阻、电容、电感串联的交流电路63

2.3.1 RLC串联电路电流和电压的关系63

2.3.2 RLC串联电路阻抗的关系64

2.3.3 RLC串联电路功率的关系65

2.4 正弦稳态电路分析法66

2.4.1 相量形式的电路定理66

2.4.2 正弦稳态电路分析法综合例题67

2.5 正弦交流电路的谐振80

2.5.1 RLC串联谐振80

2.5.2 RLC并联谐振83

2.6 三相交流电路86

2.6.1 三相电路的负载连接87

2.6.2 三相电路分析87

2.6.3 安全用电常识92

小结93

习题和思考题94

第3章 RC电路的分析99

3.1 动态电路的方程及其初始条件99

3.1.1 动态电路的方程99

3.1.2 换路定则及初始值的确定101

3.2 动态电路求解的三要素法105

3.3 RC一阶电路在脉冲电压作用下的暂态过程108

3.3.1 微分电路108

3.3.2 RC耦合电路109

3.3.3 积分电路109

3.4 RC一阶电路在正弦信号激励下的响应110

3.4.1 RC低通滤波器110

3.4.2 RC高通滤波器113

小结116

习题和思考题116

综合复习题（一）118

第二部分 模拟电路基础120

第4章 半导体二极管及其应用120

4.1 半导体基础知识120

4.1.1 本征半导体120

4.1.2 本征激发和两种载流子121

4.1.3 杂质半导体121

4.1.4 PN结123

4.2 半导体二极管125

4.2.1 半导体二极管的结构125

4.2.2 二极管的伏-安特性曲线125

4.2.3 二极管的主要参数126

4.2.4 二极管极性的简易判别法127

4.2.5 二极管的等效电路127

4.3 二极管应用128

4.3.1 二极管整流电路128

4.3.2 桥式整流电路129

4.3.3 倍压整流电路130

4.3.4 限幅电路130

4.3.5 与门电路131

4.4 稳压管132

4.4.1 稳压管的结构和特性曲线132

4.4.2 稳压管的主要参数133

4.4.3 其他类型的二极管134

小结135

习题和思考题135

第5章 半导体三极管和场效应管及其应用137

5.1 半导体三极管的基本结构137

5.1.1 三极管内部结构137

5.1.2 三极管的电流放大作用138

5.1.3 三极管的共射特性曲线140

5.1.4 三极管的主要参数142

5.2 共发射极电压放大器143

5.2.1 电路的组成143

5.2.2 共发射极电路图解分析法144

5.2.3 微变等效电路分析法147

5.3 电压放大器工作点的稳定152

5.3.1 稳定工作点的必要性152

5.3.2 工作点稳定的典型电路152

5.3.3 复合管放大电路155

5.4 共集电极电压放大器156

5.5 共基极电压放大器157

5.6 多级放大器158

5.6.1 阻容耦合电压放大器158

5.6.2 直接耦合电压放大器159

5.7 差动放大器161

5.7.1 电路组成161

5.7.2 静态分析163

5.7.3 动态分析163

5.7.4 差动放大器输入、输出的四种组态164

5.8 放大器的频响特性167

5.8.1 三极管高频等效模型167

5.8.2 晶体管电流放大倍数的频率响应168

5.8.3 单管共射放大电路的频响特性169

5.9 场效应管电压放大器175

5.9.1 结型场效应管175

5.9.2 绝缘栅型场效应管178

5.9.3 场效应管主要参数181

5.9.4 场效应管放大电路182

5.9.5 场效应管与晶体管的比较184

小结185

习题和思考题185

第6章 负反馈放大器191

6.1 负反馈的基本概念191

6.1.1 反馈的基本概念和类型191

6.1.2 反馈的判断192

6.1.3 反馈放大器的四种组态192

6.2 反馈放大器的表达式195

6.3 负反馈对放大电路性能的改善197

6.3.1 稳定放大倍数197

6.3.2 对输入电阻和输出电阻的影响197

6.3.3 放大器引入负反馈的一般原则198

小结199

习题和思考题200

第7章 集成运算放大器和信号处理电路202

7.1 概述202

7.1.1 集成运放电路的特点202

7.1.2 集成运放电路的组成框图202

7.2 电流源电路203

7.2.1 基本电流源电路203

7.2.2 以电流源为有源负载的放大器205

7.3 集成运放电路简介和理想运放的参数205

7.3.1 集成运放电路简介205

7.3.2 集成运放电路的主要参数207

7.4 理想集成运放电路的参数和工作区208

7.4.1 理想运放的性能指标208

7.4.2 理想运放电路在不同工作区的特征208

7.5 基本运算电路210

7.5.1 比例运算电路210

7.5.2 加减运算电路215

7.5.3 积分和微分运算电路219

7.5.4 对数和指数（反对数）运算电路220

7.5.5 乘法和除法运算电路221

7.6 模拟乘法器的应用224

7.6.1 用模拟乘法器实现幅度调制的信号特征225

7.6.2 双边带调制227

7.6.3 单边带调制和残留边带调制228

7.6.4 正交调制电路229

7.6.5 同步解调电路230

7.6.6 正交解调电路231

7.7 有源滤波器231

7.7.1 有源低通滤波器232

7.7.2 其他形式的滤波器237

小结247

习题和思考题247

第8章 波形产生和变换电路252

8.1 正弦波信号产生电路252

8.1.1 正弦波信号产生电路的组成252

8.1.2 RC正弦波振荡器253

8.1.3 LC正弦波振荡器255

8.1.4 石英晶体正弦波振荡器259

8.2 电压比较器263

8.2.1 电压比较器的电压传输特性263

8.2.2 单门限电压比较器263

8.2.3 滞回电压比较器265

8.2.4 窗口电压比较器267

8.3 非正弦波信号发生电路268

8.3.1 矩形波信号发生电路268

8.3.2 三角波信号发生电路270

8.3.3 锯齿波信号发生电器271

8.4 锁相环电路及其应用272

8.4.1 锁相环的组成和工作原理272

8.4.2 锁相环的应用274

小结276

习题和思考题276

第9章 功率放大器280

9.1 功率放大器的特点280

9.1.1 功率放大电路的特殊问题280

9.1.2 功率放大器的工作状态281

9.2 乙类互补对称功率放大器283

9.2.1 OCL功放电路的组成283

9.2.2 交越失真的消除方法283

9.2.3 OCL功放电路晶体管的选择284

9.2.4 OTL功放电路的组成和工作原理286

9.3 集成功率放大电路287

9.3.1 DG4100型集成功率放大器的内部结构287

9.3.2 DG4100型集成功率放大器的使用方法288

小结288

习题和思考题288

第10章 直流稳压电源290

10.1 直流稳压电源的组成290

10.1.1 直流稳压电源的组成框图290

10.1.2 串联型稳压电源电路291

10.1.3 稳压电源的主要指标292

10.2 串联型集成稳压电路293

10.2.1 串联型集成稳压电路的组成293

10.2.2 三端稳压器的基本应用电路294

小结294

习题和思考题295

综合复习题（二）296

附录A 模拟电子电路读图常识299

附录B 三极管共射h参数等效模型302

附录C Multisim软件简介304

C.1 Multisim的窗口界面304

C.2 电路的建立与仿真实例304

C.2.1 电路的建立305

C.2.2 RC低通滤波器频响特性的测试308

C.2.3 小信号共发射极电压放大器电路设计仿真309

C.2.4 乘法器应用的仿真实验311

附录D MATLAB软件简介313

D.1 MATLAB软件的特点313

D.2 MATLAB的运行界面313

D.3 用MATLAB解矩阵的实例315

参考文献320