電路(第四版)

本書是21世紀(jì)高等學(xué)校信息工程類“十二五”規(guī)劃教材中的一本。

全書共11章，內(nèi)容包括緒論, 基礎(chǔ)知識，高頻小信號放大電路, 高頻功率放大電路，正弦波振蕩器，頻率變換電路的特點(diǎn)及分析方法, 模擬調(diào)幅、檢波與混頻電路(線性頻率變換電路), 模擬角度調(diào)制與解調(diào)電路（非線性頻率變換電路），鎖相環(huán)與頻率合成器，數(shù)字調(diào)制與解調(diào)電路，實(shí)用通信系統(tǒng)電路分析等。特別是最后一章，專門介紹了實(shí)用通信電路的識圖與分析方法，并以無繩電話機(jī)為例，對一個(gè)完整的無線電發(fā)射、接收系統(tǒng)的電路做了介紹和分析。

本書在選材和論述方面注重基本原理的闡述和基本分析方法的介紹，以集成化實(shí)用電路為主導(dǎo)，通過大量典型例題來加深讀者對原理和分析方法的理解，結(jié)合各種具有代表性的實(shí)用電路或集成電路芯片來幫助讀者熟悉實(shí)際電路的分析和應(yīng)用。書中大部分章節(jié)有章末小結(jié)和難度適當(dāng)?shù)牧?xí)題，書末附有大部分習(xí)題的參考答案。

本書可作為高等學(xué)校信息工程、通信工程、電子工程及其他相近專業(yè)的本科生教材，也可供有關(guān)的工程技術(shù)人員參考。

本書是1989年《電路》（第三版）的修訂版，內(nèi)容符合教育部頒布的《電路課程教學(xué)基本要求》，經(jīng)教育部“電路、信號系統(tǒng)和電磁場課程教學(xué)指導(dǎo)小組”審查，同意作為高等學(xué)校教材出版。 本書主要內(nèi)容有：電路模型和電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、含有運(yùn)算放大器的電阻電路、～階電路、二階電路、相量法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析，含有耦合電感的電路、三相電路、非正弦周期電流電路和信號的頻譜、拉普拉斯變換、網(wǎng)絡(luò)函數(shù)、電路方程的矩陣形式、二端口網(wǎng)絡(luò)、非線性電路簡介、均勻傳輸線，另有磁路和鐵心線圈及PSPICE簡介兩個(gè)附錄。書末附有部分習(xí)題答案。 本書是普通高等教育“九五”國家級重點(diǎn)教材，適合普通高等學(xué)校電類（強(qiáng)、弱電）專業(yè)師生使用，也可供科技人員參考。

編輯推薦

本書不再重印或換新版。

作者簡介

姓名：本社著

第一章　電路模型和電路定律

§1—1　電路和電路模型

電流流過的回路叫做電路，又稱導(dǎo)電回路。最簡單的電路，是由電源、負(fù)載、導(dǎo)線、開關(guān)等元器件組成。電路導(dǎo)通叫做通路。只有通路，電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負(fù)極間沒有負(fù)載而是直接接通叫做短路，這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個(gè)元件的兩端直接接通，此時(shí)電流從直接接通處流經(jīng)而不會經(jīng)過該元件，這種情況叫做該元件短路。開路（或斷路）是允許的，而第一種短路決不允許，因?yàn)殡娫吹亩搪窌?dǎo)致電源、用電器、電流表被燒壞。

電路（英語：Electrical circuit）或稱電子回路，是由電器設(shè)備和元器件, 按一定方式連接起來，為電荷流通提供了路徑的總體，也叫電子線路或稱電氣回路，簡稱網(wǎng)絡(luò)或回路。如電源、電阻、電容、電感、二極管、三極管、晶體管、IC和電鍵等，構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)、硬件。負(fù)電荷可以在其中流動。

電路模型是實(shí)際電路抽象而成，它近似地反映實(shí)際電路的電氣特性。電路模型由一些理想電路元件用理想導(dǎo)線連接而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連接就構(gòu)成不同特性的電路。

電路模型近似地描述實(shí)際電路的電氣特性。根據(jù)實(shí)際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求，應(yīng)當(dāng)用不同的電路模型模擬同一實(shí)際電路。

這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。

§1—2　電流和電壓的參考方向

§1—3　電功率和能量

物理學(xué)名詞，電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功叫做電功率。是用來表示消耗電能的快慢的物理量，用P表示，它的單位是瓦特（Watt），簡稱瓦，符號是W。

作為表示電流做功快慢的物理量，一個(gè)用電器功率的大小數(shù)值上等于它在1秒內(nèi)所消耗的電能。如果在"t"（SI單位為s）這么長的時(shí)間內(nèi)消耗的電能“W”（SI單位為J），那么這個(gè)用電器的電功率就是P=W/t（定義式）電功率等于導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的乘積。

（P=U·I）。對于純電阻電路，計(jì)算電功率還可以用公式P=I^2 R和P=U^2 /R。

每個(gè)用電器都有一個(gè)正常工作的電壓值叫額定電壓，用電器在額定電壓

下正常工作的功率叫做額定功率，用電器在實(shí)際電壓下工作的功率叫做實(shí)際功率。

1瓦特（1W）=1焦/秒(1J/s)=1伏·安(V·A)

① W—電能—焦耳（J） ② 1kw·h=3.6×10^6J

t —時(shí)間—秒(s) t=1小時(shí)（h）=3600秒(s)

P—用電器的功率—瓦特（W） P=1kw=1000w

(兩套單位，根據(jù)不同需要，選擇合適的單位進(jìn)行計(jì)算)

W—能量表示符號。

W—瓦，功率單位　電功率(簡稱功率)所表示的物理意義是電路元件或設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)吸收或發(fā)出的電能。兩端電壓為U、通過電流為I的任意二端元件(可推廣到一般二端網(wǎng)絡(luò))的功率大小為P = UI功率的國際單位制單位為瓦特(W)，常用的單位還有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它們與W的換算關(guān)系是：1 W = 1000 mW；1kw=1000W

吸收或發(fā)出：一個(gè)電路最終的目的是電源將一定的電功率傳送給負(fù)載，負(fù)載將電能轉(zhuǎn)換成工作所需要的一定形式的能量。即電路中存在發(fā)出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。習(xí)慣上，通常把耗能元件吸收的功率寫成正數(shù)，把供能元件發(fā)出的功率寫成負(fù)數(shù)，而儲能元件(如理想電容、電感元件)既不吸收功率也不發(fā)出功率，即其功率P = 0。通常所說的功率P又叫做有功功率或平均功率

§1—4　電路元件

§1—5　電阻元件

§1—6　電容元件

§1—7　電感元件

§1—8　電壓源和電流源

電壓源，即理想電壓源，是從實(shí)際電源抽象出來的一種模型，在其兩端總能保持一定的電壓而不論流過的電流為多少。電壓源具有兩個(gè)基本的性質(zhì)：第一，它的端電壓定值U或是一定的時(shí)間函數(shù)U(t)與流過的電流無關(guān)。第二，電壓源自身電壓是確定的，而流過它的電流是任意的。

電流源給定的電流，此線路通電流為定值，與你的負(fù)載阻值沒有關(guān)系。

電流源的內(nèi)阻相對負(fù)載阻抗很大，負(fù)載阻抗波動不會改變電流大小。在電流源回路中串聯(lián)電阻無意義，因?yàn)樗粫淖冐?fù)載的電流，也不會改變負(fù)載上的電壓。在原理圖上這類電阻應(yīng)簡化掉。負(fù)載阻抗只有并聯(lián)在電流源上才有意義，與內(nèi)阻是分流關(guān)系。

由于內(nèi)阻等多方面的原因，理想電流源在真實(shí)世界是不存在的，但這樣一個(gè)模型對于電路分析是十分有價(jià)值的。實(shí)際上，如果一個(gè)電流源在電壓變化時(shí)，電流的波動不明顯，我們通常就假定它是一個(gè)理想電流源。

§1—9　受控電源

所謂受控電源，是指電壓源的電壓和電流源的電流，是受電路中其它部分的電流或電壓控制的，這種電源稱為受控電源。分為電壓控制電壓源（VCVS）、電壓控制電流源（VCCS）、電流控制電壓源（CCVS）、和電流控制電流源（CCCS）。

受控電源又成為“非獨(dú)立”源。受控電壓源的激勵電壓或受控電流源的激勵電流與獨(dú)立電壓源的激勵電壓或獨(dú)立電流源的激勵電流有所不同，后者是獨(dú)立量，前者則受電路中某部分電壓或電流控制。

雙極晶體管的集電極電流受基極電流控制，運(yùn)算放大器的輸出電壓受輸入電壓控制，所以這類器件的電路模型中要用到受控電源。

受控電壓源或受控電流源視控制量是電壓或電流可分為電壓控制電壓源(VCVS)、電壓控制電流源(VCCS)、電流控制電壓源(CCVS)和電流控制電流源(CCCS)。

受控源的分析方法：

1.受控電壓源的端電壓或受控電流源的輸出電流只隨其控制量的變化而變化，若控制量不變，受控電壓源的端電壓或受控電流源的輸出電流將不會隨外電路變化而變化。即受控源在控制量不變的情況下，其特性與獨(dú)立源相同。

2.對于獨(dú)立源推導(dǎo)得出的結(jié)論，基本也適用于受控源。

3.在對含受控源電路的分析過程中，受控源的控制量所在支路必須保留，不允許有任何改變。

§1—10　基爾霍夫定律

基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規(guī)律，是分析和計(jì)算較為復(fù)雜電路的基礎(chǔ)，1845年由德國物理學(xué)家G.R.基爾霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出。它既可以用于直流電路的分析，也可以用于交流電路的分析，還可以用于含有電子元件的非線性電路的分析。運(yùn)用基爾霍夫定律進(jìn)行電路分析時(shí)，僅與電路的連接方式有關(guān)，而與構(gòu)成該電路的元器件具有什么樣的性質(zhì)無關(guān)?；鶢柣舴蚨砂娏鞫桑↘CL)和電壓定律(KVL)，前者應(yīng)用于電路中的節(jié)點(diǎn)而后者應(yīng)用于電路中的回路。

習(xí)題

第二章　電阻電路的等效變換

§2—1　引言

§2—2　電路的等效變換

§2—3　電阻的串聯(lián)和并聯(lián)

§2—4　電阻的y形連接和△形連接的等效變換

§2—5　電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)

§2—6　實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換

§2—7　輸入電阻

習(xí)題

第三章　電阻電路的一般分析

§3—1　電路的圖

§3—2　kcl和kvl的獨(dú)立方程數(shù)

§3—3　支路電流法

§3—4　網(wǎng)孔電流法

§3—5　回路電流法

§3—6結(jié)點(diǎn)電壓法

習(xí)題

第四章　電路定理

§4—1　疊加定理

§4—2　替代定理

§4—3　戴維寧定理和諾頓定理

§4—4　特勒根定理

§4—5　互易定理

§4—6　對偶原理

習(xí)題

第五章　含有運(yùn)算放大器的電阻電路

§5—1　運(yùn)算放大器的電路模型

§5—2　比例電路的分析

§5—3　含有理想運(yùn)算放大器的電路的分析

習(xí)題

第六章　一階電路

§6—1　動態(tài)電路的方程及其初始條件

§6—2　一階電路的零輸入響應(yīng)

§6—3　一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)

§6—4　一階電路的全響應(yīng)

§6—5　一階電路的階躍響應(yīng)

§6—6　一階電路的沖激響應(yīng)

習(xí)題

第七章 二階電路

§7—1　二階電路的零輸入響應(yīng)

§7—2　二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)和階躍響應(yīng)

§7—3　二階電路的沖激響應(yīng)

習(xí)題

第八章 相量法

§8—1　復(fù)數(shù)

§8—2　正弦量

§8—3　相量法的基礎(chǔ)

§8—4　電路定律的相量形式

習(xí)題

第九章　正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析

§9—1　阻抗和導(dǎo)納

§9—2　阻抗（導(dǎo)納）的串聯(lián)和并聯(lián)

§9—3　電路的相量圖

§9—4　正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析

§9—5　正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率

§9—6　復(fù)2100433B