基本介紹
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《電路與模擬電子技術(第2版)》根據計算機、機電等專業新的課程體系和教學內容編寫。全書分電路理論和模擬電子技術兩部分，電路理論部分包括電路的基本概念和基本定律、電路的基本分析方法和電路定理、正弦交流電路、非正弦周期電流電路和電路的暫態分析五章；模擬電子技術部分包括半導體二極體和電晶體、基本放大電路、放大電路中的負反饋、信號的運算與處理電路、信號產生電路和直流穩壓電源六章。為了讓讀者了解電子技術的最新發展，初步掌握電子電路的計算機輔助設計方法，最後專門安排一章介紹了EDA技術、EWB和在系統可程式模擬器件的套用，並在每章後安排了一節EWB仿真的例題。
《電路與模擬電子技術（第2版）》注重基礎，兼顧套用，適合於普通高等學校計算機、機械類及相關專業的本科教學，也可作為專科學生的教學參考書，對相關工程技術人員也是一本很好的參考書。
圖書目錄
第1章 電路的基本概念和基本定律
1.1 電路和電路模型
1.1.1 電路
電流流過的迴路叫做電路，又稱導電迴路。最簡單的電路，是由電源、負載、導線、開關等元器件組成。電路導通叫做通路。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極間沒有負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元件的兩端直接接通，此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件，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，因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞。
電路（英語：Electrical circuit）或稱電子迴路，是由電器設備和元器件, 按一定方式連線起來，為電荷流通提供了路徑的總體，也叫電子線路或稱電氣迴路，簡稱網路或迴路。如電源、電阻、電容、電感、二極體、三極體、電晶體、IC和電鍵等，構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。
1.1.2 電路模型
電路模型是實際電路抽象而成，它近似地反映實際電路的電氣特性。電路模型由一些理想電路元件用理想導線連線而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連線就構成不同特性的電路。
電路模型近似地描述實際電路的電氣特性。根據實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求，應當用不同的電路模型模擬同一實際電路。
這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。
1.2 電路中的基本物理量
1.2.1 電流
電流，是指電荷的定向移動。電源的電動勢形成了電壓，繼而產生了電場力，在電場力的作用下，處於電場內的電荷發生定向移動，形成了電流。電流的大小稱為電流強度（簡稱電流，符號為I），是指單位時間內通過導線某一截面的電荷量，每秒通過1庫侖的電量稱為1「安培」（A）。安培是國際單位制中所有電性的基本單位。 除了A，常用的單位有毫安（mA）、微安(μA) 。1A=1000mA=1000000μA電學上規定：正電荷流動的方向為電流方向。電流微觀表達式I=nesv,n為單位時間內通過導體橫截面的電荷數，e為電子的電荷量，s為導體橫截面積，v為電荷速度。
1.2.2 電壓和電位
1.2.3 電功率和電能
物理學名詞，電流在單位時間內做的功叫做電功率。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，一個用電器功率的大小數值上等於它在1秒內所消耗的電能。如果在"t"（SI單位為s）這么長的時間內消耗的電能“W”（SI單位為J），那么這個用電器的電功率就是P=W/t（定義式）電功率等於導體兩端電壓與通過導體電流的乘積。
（P=U·I）。對於純電阻電路，計算電功率還可以用公式P=I^2 R和P=U^2 /R。
1.3 電阻、電感、電容元件
1.3.1 電阻元件
電阻（Resistance，通常用“R”表示），在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種特性。電阻將會導致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。
1.3.2 電感元件
電感（inductance of an ideal inductor）是閉合迴路的一種屬性。當線圈通過電流後，線上圈中形成磁場感應，感應磁場又會產生感應電流來抵制通過線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關係稱為電的感抗，也就是電感，單位是“亨利（H）”。
1.3.3 電容元件
電容（Capacitance）亦稱作“電容量”，是指在給定電位差下的電荷儲藏量，記為C，國際單位是法拉（F）。一般來說，電荷在電場中會受力而移動，當導體之間有了介質，則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上，造成電荷的累積儲存，儲存的電荷量則稱為電容。因電容是電子設備中大量使用的電子元件之一，所以廣泛套用於隔直、耦合、旁路、濾波、調諧迴路、能量轉換、控制電路等方面。
1.4 電壓源與電流源
1.4.1 電壓源
電壓源，即理想電壓源，是從實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。電壓源具有兩個基本的性質：第一，它的端電壓定值U或是一定的時間函式U(t)與流過的電流無關。第二，電壓源自身電壓是確定的，而流過它的電流是任意的。
由於電源內阻等多方面的原因，理想電壓源在真實世界是不存在的，但這樣一個模型對於電路分析是十分有價值的。實際上，如果一個電壓源在電流變化時，電壓的波動不明顯，我們通常就假定它是一個理想電壓源。
電壓源就是給定的電壓，隨著你的負載電阻增大，電流減小，理想狀態下電壓不變，但實際上電壓會在傳送路徑上消耗，你的負載增大，路徑上消耗減少。
電壓源的內阻相對負載阻抗很小，負載阻抗波動不會改變電壓高低。在電壓源迴路中串聯電阻才有意義，並聯在電壓源的電阻因為它不能改變負載的電流，也不能改變負載上的電壓，這個電阻在原理圖上是多餘的，應刪去。負載阻抗只有串聯在電壓源迴路中才有意義，與內阻是分壓關係。
電壓源是一個理想元件,因為它能為外電路提供一定的能量,所以又叫有源元件。
在功率允許的範圍內，相同頻率的電壓源串時可等效為一個同一頻率的電壓源
理想電壓源的端電壓與它的電流無關.其電壓總保持為某一常數或為某一給定的時間函式。
如直流理想電壓源,其端電壓就是一常數;交流理想電壓源,就是一按正弦規律變化的交流電壓源,其函式可表示為us=U(in)Sinat。
1.4.2 電流源
1.4.3 電源的功率
1.5 基爾霍夫定律
1.5.1 基爾霍夫電流定律
基爾霍夫電流定律於1845年由古斯塔夫·基爾霍夫所發現。該定律又稱節點電流定律，其內容是電路中任一個節點上，在任一時刻，流入節點的電流之和等於流出節點的電流之和。
在集總電路中，任何時刻，對任意結點,所有流入流出結點的支路電流的代數和恆等於零。
依據：電流連續性原理。
也就是說，在電路中任一點上，任何時刻都不會產生電荷的堆積或減少現象。
適用範圍：
基爾霍夫定律不僅適用於電路中結點，也可以推廣到電路中任一閉合面。
即對任一結點有：∑i =0
注意：“流出”結點電流是相對於電流參考方向而言。“代數和”指電流參考方向，如果是流出結點，則該電流前面取“+”；相反，電流前面取“-”。2）推廣：在集總電路中，在任一時刻，流出任一閉合面的電流代數和恆等於零。“代數和”指電流參考方向如果是流出閉合面，則該電流前面取“+”；相反，電流前面取“─”。
3）本質：是電流連續性的表現，即流入結點的電流等於流出結點的電流。
實際套用：實際問題中的交通問題，有些也是以基爾霍夫電流定律為背景設立的。
1.5.2 基爾霍夫電壓定律
基爾霍夫定律(Kirchhoff laws)是電路中電壓和電流所遵循的基本規律，是分析和計算較
為複雜電路的基礎，1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出。它既可以用於直流電路的分析，也可以用於交流電路的分析，還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時，僅與電路的連線方式有關，而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律和電壓定律。
定義：在任何一個閉合迴路中，各段電阻上的電壓降的代數和等於電動勢的代數和，即 ∑IR=∑E;從一點出發繞迴路一周回到該點時，各段電壓的代數和恆等於零，即∑U=0
1.6 電路的工作狀態
1.6.1 開路
1.6.2 短路
1.6.3 負載狀態
習題
第2章 電路的基本分析方法和電路定理
2.1 電阻電路的等效變換
2.1.1 電路等效變換的概念
2.1.2 電阻的等效變換
2.1.3 電源的等效變換
2.2 電阻電路的一般分析方法
2.2.1 支路電流法
2.2.2 網孔電流法
2.2.3 結點電壓法
2.3 電路定理
2.3.1 疊加定理
2.3.2 替代定理
2.3.3 等效電源定理
2.4 受控源及含受控源電路的分析
2.4.1 受控源
2.4.2 含受控源電路的分析
2.5 用EWB分析直流電路
習題
第3章 正弦交流電路
3.1 正弦交流電的基本概念
3.1.1 正弦交流電的三要素
3.1.2 正弦交流電的有效值
3.1.3 同頻率正弦交流電的相位差
3.2 正弦量的相量表示
3.2.1 複數及其四則運算
3.2.2 正弦量的相量表示法
3.3 正弦交流電路中的電阻、電感、電容元件
3.3.1 電阻元件的交流電路
3.3.2 電感元件的交流電路
3.3.3 電容元件的交流電路
3.4 基爾霍夫定律的相量形式
3.5 阻抗與導納
3.5.1 阻抗
3.5.2 導納
3.5.3 阻抗與導納的串並聯
3.5.4 阻抗與導納的等效變換
3.6 一般正弦交流電路的計算
3.7 正弦交流電路的功率
3.7.1 平均功率和功率因數
3.7.2 無功功率和視在功率
3.7.3 功率因數的提高
3.8 諧振電路
3.8.1 串聯諧振
3.8.2 並聯諧振
3.9 互感電路
3.9.1 耦合電感及其伏安特性
3.9.2 互感電路的計算
3.9.3 變壓器
3.10 三相交流電路
3.10.1 三相交流電源
3.10.2 對稱三相電路的計算
3.10.3 不對稱三相電路的計算
3.10.4 三相電路的功率
3.11 用EWB分析正弦交流電路
習題
第4章 非正弦周期電流電路
4.1 非正弦周期量的分解
4.2 非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率
4.3 非正弦周期電流電路的計算
4.4 用EWB分析非正弦交流電路
習題
第5章 電路的暫態分析
5.1 換路定則及初始值的計算
5.1.1 換路定則
5.1.2 初始值的計算
5.2 一階電路的零輸人回響
5.2.1 RC電路的零輸入回響
5.2.2 RL電路的零輸入回響
5.3 一階電路的零狀態回響
5.3.1 RC電路的零狀態回響
5.3.2 RL電路的零狀態回響
5.4 一階電路的全回響及三要素分析法
5.5 一階電路的階躍回響
5.5.1 階躍函式
5.5.2 階躍回響
5.6 二階電路的零輸入回響
5.7 用EWB分析電路的暫態
習題
第6章 半導體二極體和電晶體
6.1 半導體基礎知識
6.1.1 本徵半導體
6.1.2 雜質半導體
6.1.3 PN結
6.2 二極體
6.2.1 二極體的結構與伏安特性
6.2.2 二極體的主要參數
6.3 特殊二極體
6.3.1 穩壓二極體
6.3.2 變容二極體
6.3.3 光電二極體
6.3.4 發光二極體
6.4 電晶體
6.4.1 電晶體的結構與電流放大原理
6.4.2 電晶體的特性曲線
6.4.3 電晶體的微變等效電路
6.4.4 電晶體的主要參數
6.5 用EWB分析二極體電路
習題
第7章 基本放大電路
7.1 共射放大電路
7.1.1 放大電路的基本概念
7.1.2 共射放大電路的組成及工作原理
7.2 放大電路的基本分析方法
7.2.1 放大電路的靜態分析
7.2.2 放大電路的動態分析
7.3 靜態工作點的穩定
7.4 共集放大電路
7.5 功率放大電路
7.5.1 功率放大電路概述
7.5.2 互補對稱功率放大電路
7.6 多級放大電路
7.6.1 多級放大電路的耦合
7.6.2 多級放大電路的動態分析
7.7 差分放大電路
7.7.1 差分放大電路的工作原理
7.7.2 典型差分放大電路
7.7.3 恆流源式的差分放大電路
7.8 場效電晶體及其放大電路
7.8.1 絕緣柵場效電晶體
7.8.2 場效電晶體的主要參數及微變等效電路
7.8.3 場效電晶體放大電路
7.9 集成運算放大器
7.9.1 集成運放的組成
7.9.2 集成運放的主要參數與分類
7.9.3 理想運放及其特點
7.10 用EWB分析電晶體放大電路
習題
第8章 放大電路中的負反饋
8.1 反饋的基本概念與分類
8.1.1 反饋的基本概念
8.1.2 反饋的分類
8.1.3 負反饋的四種組態
8.1.4 負反饋放大電路的基本方程
8.2 負反饋對放大電路性能的影響
8.2.1 提高放大倍數的穩定性
8.2.2 減小非線性失真和抑制干擾
8.2.3 展寬頻帶
8.2.4 改變輸入、輸出電阻
8.3 負反饋放大電路的分析計算
8.4 用EWB分析負反饋對放大電路的影響
習題
第9章 信號的運算與處理電路
9.1 運算電路
9.1.1 比例運算電路
9.1.2 加法運算電路
9.1.3 減法運算電路
9.1.4 積分和微分運算電路
9.1.5 對數和指數運算電路
9.1.6 乘法和除法運算電路
9.2 有源濾波電路
9.2.1 濾波電路概述
9.2.2 低通濾波器
9.2.3 高通濾波器
9.2.4 帶通濾波器
9.2.5 帶阻濾波器
9.3 電壓比較器
9.3.1 過零比較器
9.3.2 單門限比較器
9.3.3 滯回比較器
9.3.4 視窗比較器
9.4 用EWB分析信號處理電路
習題
第10章 信號產生電路
10.1 產生正弦振盪的條件
10.2 RC正弦振盪電路
10.3 LC正弦振盪電路
10.3.1 變壓器反饋式LC振盪電路
10.3.2 三點式LC振盪電路
10.3.3 石英晶體振盪電路
10.4 非正弦波產生電路
10.4.1 矩形波產生電路
10.4.2 三角波產生電路
10.4.3 鋸齒波產生電路
10.4.4 壓控振盪電路
10.4.5 集成函式發生器
10.5 用EWB分析信號產生電路
習題
第11章 直流穩壓電源
11.1 單相整流電路
11.1.1 單相半波整流電路
11.1.2 單相橋式整流電路
11.2 濾波電路
11.2.1 電容濾波電路
11.2.2 電感濾波電路
11.3 串聯型穩壓電路
11.3.1 電路的組成及工作原理
11.3.2 輸出電壓的調節範圍
11.3.3 保護電路
11.3.4 技術指標
11.4 集成穩壓器
11.5 開關型穩壓電路
11.6 用EWB分析直流穩壓電路
習題
第12章 EDA技術基礎
12.1 EDA技術概述
12.1.1 EDA簡介
12.1.2 EDA的設計方法
12.1.3 常用EDA軟體簡介
12.2 EWB及其套用
12.2.1 EWB簡介
12.2.2 EwB的軟體選單
12.2.3 EWB的虛擬儀器
12.2.4 EWB套用舉例
12.3 在系統可程式模擬器件及其套用
12.3.1 ispPAC概述
12.3.2 ispPAC的結構及工作原理
12.3.3 ispPAC套用舉例
12.3.4 PAC-Designer軟體及開發
實例
習題參考答案
名詞索引
參考文獻
……
