電路、信號與系統(tǒng)（上）

電路、信號與系統(tǒng)（上）目錄第1章電路、信號與系統(tǒng)的基本概念1
1.1電路和電路模型1
1.1.1實際電路1
1.1.2電路模型1
1.2電流和電壓的參考方向2
1.2.1電流和電壓的實際方向2
1.2.2電流和電壓的參考方向2
1.3電功率和能量3
1.3.1功率的定義3
1.3.2功率的計算4
1.4電路元器件5
1.4.1電阻元件5
1.4.2電容元件6
1.4.3電感元件8
1.5電壓源和電流源10
1.5.1電壓源的伏安特性11
1.5.2電流源的伏安特性11
1.6受控電源12
1.7基爾霍夫定律13
1.7.1基爾霍夫電流定律13
1.7.2基爾霍夫電壓定律15
1.8信號的概念16
1.9信號的簡單運算22
1.10奇異信號24
1.11系統(tǒng)的概念32
1.12電路、信號與系統(tǒng)的相互關(guān)系34
1.12.1電路與系統(tǒng)34
1.12.2信號、電路與系統(tǒng)35
1.13線性非時變系統(tǒng)的分析35
習題37
實驗一Multisim軟件入門和基爾霍夫定理的驗證41
第2章電阻電路的等效變換49
2.1引言49
2.1.1線性電路49
2.1.2直流電路49
2.2電路的等效變換49
2.3電阻的串聯(lián)和并聯(lián)50
2.3.1電阻的串聯(lián)50
2.3.2電阻的并聯(lián)51
2.4電阻的Y形連接和△形連接的等效變換52
2.4.1電阻的Y形連接與△形連接52
2.4.2Y△形連接的等效變換53
2.5電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)55
2.5.1電壓源的串、并聯(lián)55
2.5.2電流源的串、并聯(lián)55
2.6實際電源的兩種模型及其等效變換56
2.6.1實際電壓源56
2.6.2實際電流源56
2.6.3電源的等效變換56
2.7輸入電阻58
習題59
實驗二電阻串并聯(lián)分壓和分流關(guān)系驗證62
第3章電阻電路的一般分析63
3.1圖論初步63
3.1.1“圖”的初步概念63
3.1.2利用圖確定獨立回路64
3.2“樹”的概念65
3.2.1“樹”和“支”65
3.2.2“圖”的平面圖和網(wǎng)孔66
3.3支路電流法67
3.4網(wǎng)孔電流法69
3.5回路電流法71
3.6結(jié)點電壓法73
習題76
實驗三網(wǎng)孔電流和結(jié)點電壓分析法仿真實驗78
第4章電路定理80
4.1疊加定理與齊次定理80
4.1.1疊加定理80
4.1.2齊次定理83
4.2替代定理85
4.3戴維南定理與諾頓定理87
4.3.1戴維南定理87
4.3.2諾頓定理89
習題90
實驗四疊加定理、等效電源定理仿真實驗92
第5章一階電路97
5.1動態(tài)電路的方程及其初始條件97
5.1.1過渡過程97
5.1.2換路定律97
5.1.3初始值的確定98
5.2一階電路的零輸入響應(yīng)100
5.2.1RC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)100
5.2.2RL串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)101
5.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)103
5.3.1RC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)103
5.3.2RL串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)104
5.4一階電路的全響應(yīng)105
5.4.1全響應(yīng)的兩種分解方式105
5.4.2三要素法106
5.5一階電路的階躍響應(yīng)108
5.5.1單位階躍函數(shù)108
5.5.2單位階躍響應(yīng)108
5.6一階電路的沖激響應(yīng)110
5.6.1單位沖激函數(shù)110
5.6.2單位沖激響應(yīng)110
習題112
實驗五一階動態(tài)電路的時域仿真分析115
第6章二階動態(tài)電路的時域分析118
6.1二階電路的零輸入響應(yīng)118
6.1.1二階電路的初始條件118
6.1.2RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)118
6.2二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)122
6.2.1RLC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)122
6.2.2RLC并聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)123
6.3二階電路的全響應(yīng)123
習題124
實驗六二階動態(tài)電路暫態(tài)過程的研究126
第7章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析129
7.1相量129
7.1.1復(fù)數(shù)129
7.1.2復(fù)數(shù)的直角坐標形式和極坐標形式130
7.2正弦量131
7.2.1正弦函數(shù)與正弦量131
7.2.2正弦量的有效值和相位差132
7.3相量法基礎(chǔ)133
7.3.1相量133
7.3.2同頻正弦量的相量運算134
7.4電路定律的相量形式136
7.4.1基爾霍夫定律的相量形式136
7.4.2基本元件VAR的相量形式136
7.5阻抗和導(dǎo)納140
7.5.1阻抗140
7.5.2導(dǎo)納141
7.6阻抗（導(dǎo)納）的串聯(lián)和并聯(lián)142
7.7電路的相量圖144
7.8正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析144
7.9正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率146
7.9.1瞬時功率146
7.9.2有功功率和無功功率147
7.9.3視在功率147
7.10復(fù)功率148
7.11最大功率傳輸定理150
7.12串聯(lián)諧振電路151
7.12.1串聯(lián)諧振電路的諧振特性151
7.12.2串聯(lián)諧振電路的功率152
7.12.3串聯(lián)諧振電路的頻率特性153
7.13并聯(lián)諧振電路154
習題156
實驗七正弦穩(wěn)態(tài)交流電路仿真實驗159
第8章二端口網(wǎng)絡(luò)162
8.1z參數(shù)與y參數(shù)網(wǎng)絡(luò)162
8.1.1z參數(shù)網(wǎng)絡(luò)163
8.1.2y參數(shù)網(wǎng)絡(luò)165
8.2混合參數(shù)（h參數(shù)）網(wǎng)絡(luò)167
8.2.1二端口網(wǎng)絡(luò)的混合型VAR167
8.2.2二端口網(wǎng)絡(luò)的混合型VAR和h參數(shù)等效電路169
8.3二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸Ⅰ型、Ⅱ型矩陣171
8.3.1二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸Ⅰ型矩陣171
8.3.2二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸Ⅱ型矩陣172
8.4互易二端口網(wǎng)絡(luò)和互易定理173
8.5各參數(shù)組之間的關(guān)系174
8.6具有端接的二端口網(wǎng)絡(luò)177
習題178
實驗八二端口網(wǎng)絡(luò)仿真設(shè)計180
附錄A習題參考答案184
參考文獻190目錄
電路、信號與系統(tǒng)（上）目錄第1章電路、信號與系統(tǒng)的基本概念1
1.1電路和電路模型1
1.1.1實際電路1
1.1.2電路模型1
1.2電流和電壓的參考方向2
1.2.1電壓和電流的實際方向2
1.2.2電壓，電流參考方向2
1.3電功率和能量3
1.3.1功率的定義3
1.3.2功率的計算4
1.4電路元器件5
1.4.1電阻元件5
1.4.2電容元件6
1.4.3電感元件8
1.5電壓源和電流源11
1.5.1電壓源的伏安特性11
1.5.2電流源的伏安特性11
1.6受控電源12
1.7基爾霍夫定律13
1.7.1基爾霍夫電流定律14
1.7.2基爾霍夫電壓定律15
1.8信號的概念16
1.9信號的簡單運算22
1.10奇異信號24
1.11系統(tǒng)的概念32
1.12電路、信號與系統(tǒng)的相互關(guān)系34
1.12.1電路與系統(tǒng)34
1.12.2信號、電路與系統(tǒng)35
1.13線性非時變系統(tǒng)的分析35
習題37
實驗一Multisim軟件入門和基爾霍夫定理的驗證41
第2章電阻電路的等效變換49
2.1引言49
2.1.1線性電路49
2.1.2直流電路49
2.2電路的等效變換49
2.3電阻的串聯(lián)和并聯(lián)50
2.3.1電阻的串聯(lián)50
2.3.2電阻的并聯(lián)51
2.4電阻的Y形連接和△形連接的等效變換52
2.4.1電阻的Y形聯(lián)接與△形聯(lián)接52
2.4.2Y△形聯(lián)接的等效變換53
2.5電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)55
2.5.1電壓源的串、并聯(lián)55
2.5.2電流源的串并聯(lián)55
2.6實際電源的兩種模型及其等效變換56
2.6.1實際電壓源56
2.6.2實際電流源56
2.6.3電源的等效變換56
1.7輸入電阻58
習題59
實驗二電阻串并聯(lián)分壓和分流關(guān)系驗證62
第3章電阻電路的一般分析63
3.1圖論初步63
3.1.1“圖”的初步概念63
3.1.2利用圖確定獨立回路64
3.2“樹”的概念65
3.2.1“樹”和“支”65
3.2.2“圖”的平面圖和網(wǎng)孔66
3.3支路電流法67
3.4網(wǎng)孔電流法69
3.5回路電流法71
3.6結(jié)點電壓法73
習題76
實驗三網(wǎng)孔電流和結(jié)點電壓分析法仿真實驗78
第4章電路定理80
4.1疊加定理與齊次定理80
4.1.1疊加定理80
4.1.2齊次定理83
4.2替代定理85
4.3戴維南與諾頓定理87
4.3.1戴維南定理87
4.3.2諾頓定理89
習題90
實驗四疊加定理、等效電源定理仿真實驗92
第5章一階電路97
5.1動態(tài)電路的方程及其初始條件97
5.1.1過渡過程97
5.1.2換路定律97
5.1.3初始值的確定98
5.2一階電路的零輸入響應(yīng)100
5.2.1RC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)100
5.2.2RL串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)101
5.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)103
5.3.1RC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)103
5.3.2RL串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)104
5.4一階電路的全響應(yīng)105
5.4.1全響應(yīng)的兩種分解方式105
5.4.2三要素法106
5.5一階電路的階躍響應(yīng)108
5.5.1單位階躍函數(shù)108
5.5.2單位階躍響應(yīng)108
5.6一階電路的沖激響應(yīng)110
5.6.1單位沖激函數(shù)110
5.6.2單位沖激響應(yīng)110
習題112
實驗五一階動態(tài)電路的時域仿真分析115
第6章二階動態(tài)電路的時域分析118
6.1二階電路的零輸入響應(yīng)118
6.1.1二階電路的初始條件118
6.1.2RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)118
6.2二階電路的零狀態(tài)響應(yīng)122
6.2.1RLC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)122
6.2.2RLC并聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)123
6.3二階電路的全響應(yīng)123
習題124
實驗六二階動態(tài)電路暫態(tài)過程的研究126
第7章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析129
7.1相量129
7.1.1復(fù)數(shù)129
7.1.2復(fù)數(shù)的直角坐標形式和極坐標形式130
7.2正弦量131
7.2.1正弦函數(shù)與正弦量131
7.2.2正弦量的有效值和相位差132
7.3相量法基礎(chǔ)133
7.3.1相量133
7.3.2同頻正弦量的相量運算134
7.4電路定律的相量形式136
7.4.1基爾霍夫定律的相量形式136
7.4.2基本元件VAR的相量形式136
7.5阻抗和導(dǎo)納140
7.5.1阻抗140
7.5.2導(dǎo)納141
7.2阻抗（導(dǎo)納）的串聯(lián)和并聯(lián)142
7.7電路的相量圖144
7.8正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析144
7.9正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率146
7.9.1瞬時功率146
7.9.2有功功率和無功功率147
7.5.3視在功率147
7.10復(fù)功率148
7.11最大功率傳輸定理150
7.12串聯(lián)諧振電路151
7.12.1串聯(lián)諧振電路的諧振特性151
7.8.2串聯(lián)諧振電路的功率152
7.12.3串聯(lián)諧振電路的頻率特性153
7.13并聯(lián)諧振電路154
習題156
實驗七正弦穩(wěn)態(tài)交流電路仿真實驗159
第8章二端口網(wǎng)絡(luò)162
8.1參數(shù)與y參數(shù)網(wǎng)絡(luò)162
8.1.1z參數(shù)網(wǎng)絡(luò)163
8.1.2y參數(shù)網(wǎng)絡(luò)165
8.2混合參數(shù)（h參數(shù)）網(wǎng)絡(luò)167
8.2.1二端口網(wǎng)絡(luò)的混合型VAR167
8.2.2二端網(wǎng)絡(luò)的混合型VAR和h參數(shù)等效電路169
8.3二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸Ⅰ型、Ⅱ型矩陣171
8.3.1二端網(wǎng)絡(luò)的傳輸Ⅰ型矩陣171
8.3.2二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸Ⅱ型矩陣172
8.4互易二端口網(wǎng)絡(luò)和互易定理173
8.5各參數(shù)組之間的關(guān)系175
8.6具有端接的二端口網(wǎng)絡(luò)177
習題178
實驗八二端口網(wǎng)絡(luò)仿真設(shè)計180
附錄A習題參考答案184
參考文獻190