电路分析

　　本书根据教育部高等学校电子信息与电气学科教学指导委员会制定的 “电路分析”课程的基本要求编写而成。全书系统地介绍了电路的基础知识，着重讲述了线性电路的基本原理和基本分析方法。内容包括：电路模型与基本规律，电路定理，电路的时域分析方法，正弦稳态电路的相量分析，拉普拉斯变换和网络函数，电路的矩阵分析初步，滤波器分析设计初步；后简单介绍了Multisim仿真软件。本教材特别注重从电路理论与后续课程的知识点衔接出发，承上启下，把理想运算放大器等器件知识贯穿于各章节中，为后续专业课打下扎实的理论基础。

　　嵇英华，男，江西临川人；教授，硕士生导师。1984年毕业于江西师范大学物理学专业，曾在中国科学院物理研究所做高级访问。江西省中青年学科带头人，现任江西省光电子与通信重点实验室主任。

第1章电路模型和基本规律

　1.1电路模型和集中参数假设

　　1.1.1电路模型

　　1.1.2集中参数假设

　1.2电路的基本变量和关联参考方向

　　1.2.1电流

　　1.2.2电压

　　1.2.3关联参考方向

　1.3电功率

　1.4基尔霍夫定律

　　1.4.1电路中的几个常用名词

　　1.4.2基尔霍夫电流定律

　　1.4.3基尔霍夫电压定律

　习题

第2章电路元件

　2.1理想二端电路元件的分类

　2.2理想二端电路元件

　　2.2.1二端电阻元件

　　2.2.2二端电感元件

　　2.2.3二端电容元件

　2.3独立电源

　　2.3.1理想独立电源

　　2.3.2实际电源

　2.4基本信号

　　2.4.1复指数信号

　　2.4.2阶跃函数

　　2.4.3冲激函数

　2.5多端元件

　　2.5.1受控电源

　　2.5.2回转器

　　2.5.3理想变压器

　　2.5.4耦合电感

　2.6运算放大器

　　2.6.1运算放大器简介

　　2.6.2理想运算放大器的基本特性

　　2.6.3理想运算放大器的简单应用

　习题

第3章电阻电路分析的一般方法

　3.1支路电流法

　3.2节点电压分析法

　3.3网孔电流分析法

　习题

第4章电路定理

　4.1线性电路和叠加定理

　4.2替代定理

　4.3戴维南定理与诺顿定理

　　4.3.1戴维南定理

　　4.3.2诺顿定理

　　4.3.3定理应用分析

　4.4互易定理

　4.5功率传输定理

　习题

第5章动态电路的时域分析

　5.1动态电路的初始条件

　5.2常系数微分方程经典解法

　5.3一阶RC电路的响应

　　5.3.1一阶RC电路的电路方程

　　5.3.2一阶RC电路的零输入响应

　　5.3.3一阶RC电路的零状态响应

　5.4一阶RL电路的响应

　　5.4.1一阶RL电路的电路方程

　　5.4.2一阶RL电路的零输入响应

　　5.4.3一阶RL电路的零状态响应

　5.5一阶电路分析的三要素法

　5.6简单二阶动态电路

　　5.6.1RLC串联电路方程的建立

　　5.6.2RLC串联电路的零输入响应

　　5.6.3RLC串联电路对阶跃函数的零状态响应

　　5.6.4一般二阶电路分析

　习题

第6章正弦稳态分析

　6.1正弦稳态分析基础

　　6.1.1正弦量及其三要素

　　6.1.2复数基础知识简介

　　6.1.3基尔霍夫定律的相量形式

　6.2阻抗、导纳和相量模型

　　6.2.1三种基本元件（R、L和C）的VCR的相量形式

　　6.2.2阻抗和导纳

　6.3正弦稳态混联电路的分析

　　6.3.1节点电压分析法

　　6.3.2网孔电流分析法

　　6.3.3戴维南定理和诺顿定理的应用

　　6.3.4正弦稳态电路的相量图求解法

　6.4含有耦合电感和变压器的正弦稳态电路的分析

　　6.4.1耦合电感VCR的相量形式

　　6.4.2耦合电感的等效电路

　　6.4.3含有耦合电感和理想变压器的正弦稳态电路的计算

　6.5正弦交流电路中的功率

　　6.5.1二端网络的瞬时功率

　　6.5.2二端网络的平均功率

　　6.5.3二端网络的无功功率

　　6.5.4二端网络的功率因数和视在功率

　　6.5.5二端网络的复功率

　　6.5.6正弦稳态电路中的二端网络的功率传输

　6.6非正弦周期信号激励下的稳态电路的分析

　　6.6.1电路与电子技术中常见的非正弦周期性信号的傅里叶级数的表示

　　6.6.2非正弦周期性信号的有效值和平均功率

　　6.6.3非正弦周期性信号激励下的电路的稳态响应

　习题

第7章三相电路

　7.1三相交流电路

　　7.1.1对称三相电源

　　7.1.2三相电源的连接法

　　7.1.3三相电路

　7.2对称三相电路的计算

　　7.2.1Y0-Y0连接的对称三相电路

　　7.2.2Y-△连接的对称三相电路

　7.3不对称三相电路

　7.4三相电路的功率及测量

　　7.4.1对称三相电路的功率、功率因数

　　7.4.2不对称三相电路的功率、功率因数

　　7.4.3三相功率的测量

　习题

第8章电路复频域分析法

　8.1拉普拉斯变换

　8.2拉普拉斯变换的基本性质

　8.3拉普拉斯反变换

　8.4运算电路

　　8.4.1基尔霍夫定律的运算表达式

　　8.4.2理想电路元件VCR的运算表达式及运算模型

　　8.4.3运算分析方法

　8.5网络函数

　8.6谐振电路的频率响应

　　8.6.1正弦稳态的网络函数

　　8.6.2网络函数的频率特性

　　8.6.3RLC串联谐振电路

　　8.6.4RLC并联谐振电路

　习题

第9章双口网络

　9.1双口网络的参数

　　9.1.1双口网络的导纳矩阵与Y参数

　　9.1.2双口网络的阻抗矩阵与Z参数

　　9.1.3双口网络的混合矩阵与混合参数

　　9.1.4双口网络的传输矩阵与传输参数

　　9.1.5双口网络的各种参数之间的相互转换

　9.2双口网络的等效电路

　　9.2.1Z参数等效电路

　　9.2.2Y参数等效电路

　　9.2.3H参数等效电路

　9.3双口网络的连接

　　9.3.1双口网络的级联

　　9.3.2双口网络的串联

　　9.3.3双口网络的并联

　　9.3.4双口网络的混联

　9.4负阻抗变换器

　习题

第10章图论

　10.1图论的基本定理

　10.2回路分析

　　10.2.1回路分析的两个基本规律

　　10.2.2线性时不变网络的回路分析

　　10.2.3回路阻抗矩阵的性质

　10.3割集分析

　　10.3.1割集分析的两个基本规律

　　10.3.2线性时不变网络的割集分析

　　10.3.3割集导纳矩阵的性质

　10.4B和Q之间的关系

　10.5支路电压、电流关系的矩阵形式

　　10.5.1用支路阻抗矩阵表示的支路电压、电流关系的矩阵形式

　　10.5.2用支路导纳矩阵表示的支路电流、电压关系的矩阵形式

　习题

第11章滤波器设计

　11.1滤波器的设计基础

　　11.1.1分贝

　　11.1.2滤波器的定义与分类

　　11.1.3频率和阻抗的归一化

　11.2无源滤波器

　11.3有源滤波器

　　11.3.1一阶有源低通滤波器

　　11.3.2一阶有源高通滤波器

　　11.3.3有源带通滤波器

　　11.3.4带阻滤波器

　　11.3.5巴特沃思逼近的概念

　　11.3.6有源二阶电路的频率特性

　11.4滤波器的快速设计方法

　习题

第12章计算机辅助设计

　12.1计算机辅助设计技术简介

　12.2Multisim2001仿真软件基础

　　12.2.1仿真软件Multisim2001简介

　　12.2.2仿真软件Multisim2001的电路应用实例

　12.3Multisim2001仿真软件在电路分析中的基本应用

　12.4Multisim2001仿真软件在电路中的高级应用

　　12.4.1直流工作点的分析

　　12.4.2瞬态分析

　　12.4.3交流分析

　　12.4.4扫描分析

　习题

　习题参考答案

附录A常用电阻电容电感的分类与识别

参考文献

　　本书根据教育部高等学校电子信息与电气学科教学指导委员会制定的“电路分析”课程的基本要求编写而成，以培养应用型人才为目的，以应用、实用为原则，适应知识更新和课程体系改革需要，既便于教师教学参考又便于学生自学。
　　电路理论是根据电路模型探讨电路的分析计算方法和设计方法，在此基础上，研究电路的电气特性。电路理论包括两方面的内容：一是电路分析，二是电路综合设计。
　　电路分析是根据给定电路的结构及有关参数，计算电路各部分的电压及电流，研究电路的激励（输入）与响应（输出）之间的关系，分析电路的电气特性。电路综合是在给定电路系统的输入（激励）与输出（响应）之间的规律（或技术指标）的基础上，研究如何设计电路的形式并计算电路元件的参数，从而确定电路的结构。本书在重点介绍电路分析的同时，为培养学生的工程意识与应用综合能力，也简要讨论了电路综合（设计）。
　　本书内容由浅入深，主要由三部分组成：
　　（1）电路分析基础：主要介绍了电路模型和电路分析的基本规律（电路元件约束规律、电路拓扑结构约束规律）；电阻电路分析方法、动态电路和正弦稳态分析的基本方法，电路基本定理及其应用。
　　（2）频域分析与网络系统：重点阐述了拉普拉斯变换与网络函数、双口网络和线性电路矩阵分析法。
　　（3）现代电路系统设计：简要介绍滤波器设计基础与设计方法、计算机辅助电路分析与电路设计技术。
　　在保证教材结构体系完整的前提下，本书注重基本概念、基本方法和基本原理，注重从电路分析与后续课程的知识点衔接出发，承上启下，把二极管、晶体管、理想运算放大器等器件知识贯穿在相应的章节中，尤其是运算放大器作为电子信息技术领域应用非常广泛的器件，理想器件的运用与分析在各章节部分都有体现。
　　全书共分12章，江西师范大学的嵇英华编写第1章并负责全书的统稿工作，张国平编写第3、6、9、12章，刘淑琴编写第4、7、10、11章，蔡十华编写5章、附录，并主要负责全书电路图的编辑工作，井冈山大学的刘清编写第2、8章。
　　江西师范大学“电路分析”课程是江西省精品资源共享建设课程，是江西师范大学电气类专业平台课程体系中的基础核心课程。我们在教学实践过程中重视培养学生的工程意识与工程实践能力。非常感谢江西省教育厅和江西师范大学对精品资源共享课程建设的大力支持。衷心感谢电子工业出版社多位编辑为本书的出版付出的辛勤劳动。
　　限于编者水平，难免有错误或不完善之处，恳请广大读者予以批评指正。