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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