本書(shū)將原“電路原理”、“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程中的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)融合,突出工程背景與應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)基本原理與分析,全面展示電路與電子技術(shù)概貌,按線性電路元件—電子電路元件—線性電路分析方法—穩(wěn)態(tài)分析—暫態(tài)分析-非線性電路分析的脈絡(luò)展述,并引入應(yīng)用示例分析和基于Matlab的計(jì)算機(jī)輔助分析展示電路理論與工程實(shí)際相關(guān)聯(lián)的結(jié)合點(diǎn)。 本書(shū)主要內(nèi)容包括:電氣電子電路的模型化,元件特性、參數(shù)及其等效電路模型,基本電路定律,線性電阻電路分析和定理,正弦穩(wěn)態(tài)電路分析,諧振、互感與三相電路,非正弦穩(wěn)態(tài)電路與頻率響應(yīng),線性動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析和復(fù)頻域分析,非線性電阻電路等。附錄電子器件基礎(chǔ)介紹半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)、PN結(jié)單向?qū)щ娦、晶體管及其載流子的可控原理以及場(chǎng)效晶體管及其溝道控制原理。 本書(shū)內(nèi)容符合教育部高等學(xué)校電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的教學(xué)基本要求,適合普通高等學(xué)校電子信息與電氣類各專業(yè)使用,也可供相關(guān)工科專業(yè)高年級(jí)學(xué)生、研究生、教師以及有關(guān)科技人員參考。
《電路分析與電子技術(shù)基礎(chǔ)(1):電路原理》將原“電路原理”“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程中的知識(shí)點(diǎn),通過(guò)伏安特性和等效電路模型有機(jī)地融合在一起,突出工程背景與應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)基本原理與分析,按線性電路元件—電子電路元件—線性電路分析方法—穩(wěn)態(tài)分析—暫態(tài)分析—非線性電路分析的脈絡(luò)展述,并引入應(yīng)用示例分析和基于Matlab的計(jì)算機(jī)輔助分析展示電路理論與工程實(shí)際相關(guān)聯(lián)的結(jié)合點(diǎn)。
《電路分析與電子技術(shù)基礎(chǔ)(1):電路原理》主要內(nèi)容包括:電氣電子電路的模型化,元件特性、參數(shù)及其等效電路模型,基本電路定律,線性電阻電路分析和定理,正弦穩(wěn)態(tài)電路分析,諧振、互感與三相電路,非正弦穩(wěn)態(tài)電路與頻率響應(yīng),線性動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析和復(fù)頻域分析,非線性電阻電路等。附錄電子器件基礎(chǔ)介紹半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)、PN結(jié)單向?qū)щ娦浴⒕w管及其載流子的可控原理以及場(chǎng)效晶體管及其溝道控制原理。
《電路分析與電子技術(shù)基礎(chǔ)(1):電路原理》內(nèi)容符合教育部高等學(xué)校電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的教學(xué)基本要求,適合普通高等學(xué)校電子信息與電氣類各專業(yè)使用,也可供相關(guān)工科專業(yè)高年級(jí)學(xué)生、研究生、教師以及有關(guān)科技人員參考。
本書(shū)為《電路分析與電子技術(shù)基礎(chǔ)》系列教材的第一分冊(cè),全書(shū)內(nèi)容依據(jù)教育部高等學(xué)校電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求,將原“電路原理”“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程中的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地融合在一起,突出工程背景與應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)基本原理與分析,為使電氣工程、自動(dòng)化、電子信息、通信工程、控制工程、生物醫(yī)學(xué)工程與儀器、光電信息、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)等涉電類專業(yè)的學(xué)生深入掌握電路原理和電子技術(shù)方面的基本知識(shí)和概念,并能為后續(xù)電類課程或相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的知識(shí)與能力基礎(chǔ)。
“電”是電氣工程學(xué)科的基石,而“電路原理”和“電子技術(shù)”正是開(kāi)啟該學(xué)科知識(shí)庫(kù)的兩門首要課程,也是面向電氣信息類(兼含電子信息類)專業(yè)本科生必修的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。
分析電路原理和電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容可知,電路不僅是電流的通路,也是信息流的通路,其基本理論、分析方法是電系統(tǒng)特性的理論分析、電參數(shù)計(jì)算以及解決相關(guān)工程問(wèn)題的依據(jù)和“源”,是基礎(chǔ)理論和方法所在。而電子技術(shù)是由電子元器件組建而成的電路,因此如何用電路原理的分析方法和手段,來(lái)解釋電子技術(shù)中的現(xiàn)象,分析和計(jì)算相關(guān)的“電”參數(shù),使兩門課程教學(xué)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)相融、交叉是本書(shū)編寫(xiě)的基本出發(fā)點(diǎn)。
承接序言關(guān)于本系列教材在課程整合、內(nèi)容更新、注重能力培養(yǎng)諸方面的指導(dǎo)思想,本書(shū)進(jìn)而聚焦于:
1.構(gòu)建凸顯電路分析和電子技術(shù)基礎(chǔ)相融的教學(xué)體系
作為技術(shù)基礎(chǔ)課程,其基本理論、基本知識(shí)和基本技能將為后續(xù)課程、專業(yè)課程奠定基礎(chǔ),并為學(xué)生畢業(yè)后從事與電氣和電子信息相關(guān)的工作、繼續(xù)深造與創(chuàng)新實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。本書(shū)按照現(xiàn)代教學(xué)和面向工程教育的應(yīng)用需求,依據(jù)電路和電子技術(shù)兩課程基礎(chǔ)性的交叉融合,突出強(qiáng)電與弱電的結(jié)合;理論與工程實(shí)踐的結(jié)合;基礎(chǔ)知識(shí)與相關(guān)專業(yè)知識(shí)交叉、滲透的結(jié)合。作為電類基礎(chǔ)課程,構(gòu)建凸顯其基礎(chǔ)性的新知識(shí)體系和核心概念,匯編為本系列教材中的第一分冊(cè),以適應(yīng)當(dāng)前大類交叉人才培養(yǎng)的需要。
2.面向工程教育,傳承學(xué)科發(fā)展
立足于高素質(zhì)創(chuàng)新型科技人才的培養(yǎng)目標(biāo),本書(shū)面向?qū)W科發(fā)展進(jìn)程,貼近工程應(yīng)用背景,按科學(xué)的認(rèn)識(shí)論,更新教材內(nèi)容,致力于學(xué)生分析和解決工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)。教材在內(nèi)容選取、提煉和展述中不僅強(qiáng)調(diào)分析計(jì)算方法,更注重為工程應(yīng)用打好基礎(chǔ),強(qiáng)化概念和原理,強(qiáng)化分析推理和知識(shí)面的拓展。
本書(shū)由電路及其模型化,電路元件、信號(hào)和電路基本定律,電子電路器件及其電路模型,線性電阻電路分析方法和定理,線性動(dòng)態(tài)電路的正弦穩(wěn)態(tài)分析,非正弦信號(hào)與頻率特性分析,線性動(dòng)態(tài)電路的暫態(tài)分析,線性動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析,非線性電阻電路分析共9章以及附錄組成。
第1章基于電氣工程領(lǐng)域科技進(jìn)步和電路理論發(fā)展歷程的回顧,一般性地描述電路理論的研究對(duì)象和研究方法。建立有關(guān)工程學(xué)的概念,如電路抽象(理想化)、建模(數(shù)學(xué)模型化)、國(guó)際單位制等。闡述分析電磁現(xiàn)象和過(guò)程的電路理論與電磁場(chǎng)理論之間的關(guān)聯(lián)及其互異之特征。
第2章介紹電路理論中的基本概念和理論基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)電流、電壓的參考方向及其含義,概述電路中各種信號(hào)的不同應(yīng)用背景,揭示理想元件、實(shí)際器件、工程中選用元器件之間的內(nèi)在聯(lián)系與差異,為電路分析和計(jì)算奠定寬廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第3章介紹電子電路中的二極管、晶體管、場(chǎng)效晶體管以及集成運(yùn)算放大器等器件的電特性及其參數(shù),建立有關(guān)非線性、多端器件及其靜態(tài)工作點(diǎn)的概念,并在伏安特性分段線性化的基礎(chǔ)上基于伏安特性的等效建立電路模型。
第4章以模型和基本定律為基礎(chǔ),運(yùn)用不同的數(shù)學(xué)方法,對(duì)不同類型電路的特性進(jìn)行分析和綜合。且基于第2章定義的電路基本變量、基本元件模型和基本定律,展述電路分析的基本方法和基本電路定理。
第5章介紹動(dòng)態(tài)正弦穩(wěn)態(tài)電路分析,由四部分組成。第一部分介紹正弦穩(wěn)態(tài)電路分析的基本概念和方法,包括正弦交流電量的三要素、相量、相量模型、阻抗等概念,以及正弦交流電路的功率計(jì)算。第二部分介紹正弦交流電路中的特殊現(xiàn)象——諧振。第三部分圍繞磁耦合現(xiàn)象講述互感電動(dòng)勢(shì)與同名端、互感的電路模型、互感電路的計(jì)算方法,繼而介紹各類變壓器的電路模型。第四部分對(duì)三相交流電路進(jìn)行介紹和分析。
第6章介紹非正弦周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)分解和頻譜,非正弦周期信號(hào)的有效值、平均值、平均功率等概念,講述非正弦周期信號(hào)的穩(wěn)態(tài)電路計(jì)算方法。再針對(duì)非正弦非周期信號(hào),介紹傅里葉變換及其頻譜的特點(diǎn),并將傅里葉變換應(yīng)用于非正弦電路分析,研究電路的頻率特性和濾波器。本章是對(duì)直流和正弦交流電路分析的推廣。
第1章 電路及其模型化
1.1 緒論
1.1.1 電路理論發(fā)展簡(jiǎn)介
1.1.2 電路理論的研究對(duì)象
1.2 電路抽象
1.2.1 集總元件與集總電路抽象原則
1.2.2 集總電路抽象的局限性
1.2.3 電路與電磁場(chǎng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系
1.3 國(guó)際單位制
1.4 電路分析概述
1.4.1 電路模型化
1.4.2 電路分析與電路設(shè)計(jì)
第2章 電路元件、信號(hào)和電路基本定律
2.1 電路中的基本物理量
2.1.1 電流、電壓及其參考方向
2.1.2 功率與能量
2.2 電路信號(hào)
2.2.1 信號(hào)及其分類
2.2.2 電路中常用的模擬信號(hào)
2.3 電路元件及其特性
2.3.1 電阻元件
2.3.2 電容元件
2.3.3 電感元件
2.3.4 獨(dú)立電源
2.3.5 受控電源
2.3.6 多端網(wǎng)絡(luò)和雙口網(wǎng)絡(luò)
2.4 基爾霍夫定律與拓?fù)浼s束
2.4.1 電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.4.2 基爾霍夫定律
2.4.3 線性無(wú)關(guān)的KCL和KVL方程
2.5 基本電路器件及其電路模型
習(xí)題
第3章 電子電路器件及其電路模型
3.1 二極管
3.1.1 二極管的伏安特性
3.1.2 二極管特性參數(shù)與電路模型
3.1.3 其他類型的二極管
3.2 晶體管
3.2.1 晶體管特性曲線和主要參數(shù)
3.2.2 晶體管等效電路模型
3.3 場(chǎng)效晶體管
3.3.1 場(chǎng)效晶體管特性曲線和主要參數(shù)
3.3.2 場(chǎng)效晶體管等效電路模型
3.4 集成運(yùn)算放大器
3.4.1 運(yùn)算放大器及其外特性
3.4.2 運(yùn)算放大器等效電路模型
習(xí)題
第4章 線性電阻電路分析方法和定理
4.1 等效變換法
4.1.1 等效電路定義及等效原則
4.1.2 無(wú)源電路的等效變換法
4.1.3 理想電源的串并聯(lián)
4.1.4 實(shí)際電源間的等效變換
4.1.5 電源轉(zhuǎn)移
4.1.6 輸入電阻和輸出電阻
4.2 電路分析法
4.2.1 支路電流法
4.2.2 回路電流法
……
第5章 線性動(dòng)態(tài)電路的正弦穩(wěn)態(tài)分析
第6章 非正弦信號(hào)與頻率特性分析
第7章 線性動(dòng)態(tài)電路的暫態(tài)分析
第8章 線性動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析
第9章 非線性電阻電路分析