保持《電路分析基礎(chǔ)》(第4版)的體系篇章不變,依照《電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》增加“雙口網(wǎng)絡(luò)“的內(nèi)容;加強(qiáng)”網(wǎng)絡(luò)函數(shù)“概念,作為聯(lián)系三大基本方法的紐帶;增添建模方法、大信號模型、小信號模型以及磁通的兩種分解方法等內(nèi)容聯(lián)系后續(xù)有關(guān)課程;繼續(xù)按照教科書是為學(xué)生提供閱讀材料而不是為教師提供現(xiàn)成講稿的觀點(diǎn)修訂完善其余內(nèi)容。
《電路分析基礎(chǔ)》(第4版)出版已屆十年,修訂后成本書,即《電路分析基礎(chǔ)》(第5版)。本書仍遵循《簡明電路分析基礎(chǔ)》提出的基本結(jié)構(gòu)(一個(gè)假設(shè)、兩類約束、三大基本方法)和體系(電阻電路、動態(tài)電路),故仍屬其普及版。
(一)
本版做了哪些修訂?主要部分,簡述如下:
。1)根據(jù)《“電路分析基礎(chǔ)”課程教學(xué)基本要求》增添了“雙口網(wǎng)絡(luò)”部分,與單口網(wǎng)絡(luò)同處“分解方法”一章——第四章。從第一章的單口元件、雙口元件到第四章的單口網(wǎng)絡(luò)、雙口網(wǎng)絡(luò),無一不是在闡明它們的電壓、電流關(guān)系(VCR),只是后者是由眾多元件組成、具有特定的端口而已!疺CR是元件、網(wǎng)絡(luò)本身性質(zhì)的反映,與所接外電路無關(guān)。一個(gè)10Q的線性電阻,在任何外接電路情況下,其VCR總是u=10i,單口網(wǎng)絡(luò)、雙口網(wǎng)絡(luò)亦復(fù)如是。唯其如此,我們才得以把它們從電路整體中分割出來加以研究,并由此形成本書三大基本方法之一的分解方法。由整體到群體再回到整體,這便是分解方法的基本思路,作為“群體”,雙
,口網(wǎng)絡(luò)部分宜于列入第四章。原在第二章的“互易定理”,作為雙口網(wǎng)絡(luò)的定理,相應(yīng)地也移入第四章。
。2)梳理了第二篇動態(tài)電路時(shí)域分析的內(nèi)容,特別是二階電路部分。本篇一直以下列兩點(diǎn)為主題。一是:強(qiáng)調(diào)初始儲能也可看成是電路的激勵,從而使非零初始狀態(tài)動態(tài)電路得以作為線性電路處理,引入零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)的概念,構(gòu)成全響應(yīng)的一種分解模式。另一是:對響應(yīng)的期望問題。不論是信號的輸入還是電力開關(guān)的操作,會達(dá)到既定目標(biāo)嗎?需要多長時(shí)間?這便是傳統(tǒng)的過渡過程分析,通常限于直流激勵和交流激勵。前一主題是現(xiàn)代電路、系統(tǒng)理論的重要內(nèi)容,本書自應(yīng)十分重視,但作為基礎(chǔ)課,且尚有“信號與系統(tǒng)”課程,處理求解零狀態(tài)響應(yīng)問題確有其難處,特別是在二階電路部分。實(shí)際上,零狀態(tài)條件下的全響應(yīng)便是“零狀態(tài)響應(yīng)”,而利用經(jīng)典方法求解直流或交流二階電路的全響應(yīng)并不困難!不必拘泥于兩種不同分解方式。按此思路對二階電路一章內(nèi)容作了梳理。相應(yīng)地,在一階電路_二章也順便作了配合、準(zhǔn)備,例如表6-3。
(3)適當(dāng)改寫了網(wǎng)孔分析、節(jié)點(diǎn)分析一章。傳統(tǒng)方法:引入自電阻、互電阻或自電導(dǎo)、互電導(dǎo)概念,便于對只含線性電阻、電壓源或只含線性電阻、電流源電路列寫方程,歷史悠久,F(xiàn)代方法:仍可選網(wǎng)孔電流、節(jié)點(diǎn)電壓為求解對象,但強(qiáng)調(diào)直接根據(jù)KVT或KcL列出所需的網(wǎng)孔電流方程或節(jié)點(diǎn)電壓方程,適用面寬。以現(xiàn)代觀點(diǎn)為主,運(yùn)用自電阻等概念為輔,改寫了這章,并引入“超網(wǎng)孔”、“超節(jié)點(diǎn)”等內(nèi)容以資配合。
。4)網(wǎng)孔分析、節(jié)點(diǎn)分析均立足于電路的單個(gè)元件,需要知道它們的參數(shù)或VCR。作為元件群體的參數(shù)——網(wǎng)絡(luò)函數(shù)游弋穿梭于三大基本方法之間,充當(dāng)電路副參數(shù)的角色,十分重要。但網(wǎng)絡(luò)函數(shù)定義中的激勵是指理想電壓源或理想電流源,對含內(nèi)阻的實(shí)際電源,在電路模型中只能把內(nèi)阻劃入網(wǎng)絡(luò)函數(shù)之中。這相當(dāng)于傳統(tǒng)教材中在闡述疊加定理時(shí),指出電源不作用時(shí),其內(nèi)阻仍需留在電路中。這樣,在需要考慮電源內(nèi)阻時(shí),對電路模型,就會出現(xiàn)策動點(diǎn)電阻和輸入電阻;轉(zhuǎn)移電壓(流)比和電壓(流)增益等類似名詞。按照本書規(guī)定,在修訂有關(guān)章、節(jié)、例題內(nèi)容時(shí),一一作了梳理,避免含混不清。
。5)技術(shù)基礎(chǔ)課,理論性較強(qiáng),如何聯(lián)系實(shí)際?見仁見智,各有千秋。本次修訂,選擇二極管和晶體管的模型化作為聯(lián)系實(shí)際的主題,涉及四章。如此安排原因:一是有利于對本課程有關(guān)內(nèi)容的理解;二是顯示本課程為電子電路準(zhǔn)備了必要的電路基本知識。模型化是本課程討論問題的出發(fā)點(diǎn),但前幾版對模型化的例子,鮮有涉及;對組成晶體管模型所必需的受控源元件,提出的依據(jù)似感不足,使人感到抽象。這次修改,實(shí)際上也涉及非線性電阻電路分析,無形中,結(jié)合實(shí)際擴(kuò)大了知識范圍。具體安排:第一章(1一11),建模基本方法、二極管大信號模型;第二章(2-5),晶體管大信號模型;第三章(3-5),晶體管小信號模型;第十章(例10-7),二極管小信號模型。安排是與該章主題配合的,使人感到“學(xué)了電路分析在電子電路課程是有用的”。例如,小信號模型安排在與疊加方法有關(guān)的章、節(jié)中,以便正確理解小信號模型的淵源。修訂時(shí),力求避免與電子電路課程所述內(nèi)容雷同,例如,用背靠背的兩個(gè)PN結(jié)說明晶體管的作用,不談半導(dǎo)體導(dǎo)電理論,用輸入與輸出的轉(zhuǎn)移特性說明直流偏置的作用等。與零星選些有關(guān)習(xí)題相比,這樣做較系統(tǒng)。但屬初次嘗試,是否可行?
第一篇 總論和電阻電路的分析
第一章 集總參數(shù)電路中電壓、電流的約束關(guān)系
1.1 電路及集總電路模型
1.2 電路變量——電流、電壓及功率
1.3 基爾霍夫定律
1.4 電阻元件
1.5 電壓源
1.6 電流源
1.7 受控源
1.8 分壓公式和分流公式
1.9 兩類約束KCL、KVL方程的獨(dú)立性
1.10 支路分析
1.11 建模的兩種方法二極管模型
習(xí)題
第二章 網(wǎng)孔分析和節(jié)點(diǎn)分析
2.1 網(wǎng)孔分析
2.2 節(jié)點(diǎn)分析
2.3 含運(yùn)算放大器的電阻電路
2.4 電路的對偶性
2.5 晶體管的大信號模型
習(xí)題
第三章 疊加方法與網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
3.1 線性電路的比例性 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
3.2 疊加原理
3.3 疊加方法與功率計(jì)算
3.4 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的基本原理
3.5 晶體管的小信號模型
習(xí)題
第四章 分解方法及單、雙口網(wǎng)絡(luò)
4.1 分解的基本步驟
4.2 單口網(wǎng)絡(luò)的電壓電流關(guān)系
4.3 單口網(wǎng)絡(luò)的置換——置換定理
4.4 單口網(wǎng)絡(luò)的等效電路
4.5 一些簡單的等效規(guī)律和公式
4.6 戴維南定理
4.7 諾頓定理
4.8 最大功率傳遞定理
4.9 T形網(wǎng)絡(luò)和n形網(wǎng)絡(luò)的等效變換
4.10 雙口網(wǎng)絡(luò)的電壓電流關(guān)系
4.11 互易雙口 對稱雙口
4.12 端接雙口
習(xí)題
第二篇 動態(tài)電路的時(shí)域分析
第五章 電容元件和電感元件
5.1 電容元件
5.2 電容的VCR
5.3 電容電壓的連續(xù)性質(zhì)和記憶性質(zhì)
5.4 電容的儲能
5.5 電感元件
5.6 電感的VCR
5.7 電容與電感的對偶性 狀態(tài)變量
習(xí)題
第六章 一階電路
6.1 分解方法在動態(tài)電路分析中的運(yùn)用
6.2 零狀態(tài)響應(yīng)
6.3 階躍響應(yīng)沖激響應(yīng)
6.4 零輸人響應(yīng)
6.5 線性動態(tài)電路的疊加原理
6.6 三要素法
6.7 瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)
6.8 子區(qū)間分析——方波激勵的過渡過程和穩(wěn)態(tài)
習(xí)題
第七章 二階電路
7.1 LC電路中的正弦振蕩
7.2 RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)
7.3 RLC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)
7.4 GCL并聯(lián)電路的分析
習(xí)題
部分習(xí)題答案(上冊)