現代電路分析與綜閤 [Analysis and Synthesis of Modern Circuit] 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　《現代電路分析與綜閤》係統介紹瞭現代電路理論的基礎知識，內容涵蓋網絡分析和網絡綜閤兩大部分。全書共8章，內容包括網絡圖論、網絡拓撲分析、網絡靈敏度分析、開關網絡分析、非綫性動力學分析、無源網絡綜閤、濾波器逼近方法及有源網絡綜閤。
　　《現代電路分析與綜閤》適閤作為高等學校電氣、電子信息類專業碩士研究生的教學用書，也可作為大學本科電類專業學生的課外選修用書及相關領域科技人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 網絡方程的矩陣形式
1.1 網絡圖論基本概念
1.2 獨立的基爾霍夫定律方程
1.2.1 獨立的基爾霍夫電流定律方程
1.2.2 獨立的基爾霍夫電壓定律方程
1.2.3 基爾霍夫定律的基本迴路矩陣形式
1.2.4 基爾霍夫定律的基本割集矩陣形式
1.2.5 基爾霍夫定律方程的關聯矩陣形式
1.2.6 網絡矩陣之間關係
1.3 支路方程的矩陣形式
1.4 節點方程、迴路方程和割集方程的矩陣形式
1.4.1 節點方程的矩陣形式
1.4.2 迴路方程的矩陣形式
1.4.3 割集方程的矩陣形式
1.5 改進節點方程的矩陣形式
1.6 網絡狀態方程分析法
1.6.1 狀態變量
1.6.2 專用樹的最優排列
1.6.3 狀態方程
1.6.4 狀態方程係數矩陣與網絡函數

第2章 網絡的拓撲分析
2.1 命題及定理
2.1.1 基本定義、命題及定理
2.1.2 關聯矩陣的幾個定理
2.2 拓撲網絡全部樹的生成
2.2.1 多項式法
2.2.2 搜索法
2.2.3 樹支行列式法
2.3 含受控源網絡的係統分析法
2.3.1 對含有電流控製的受控源非平麵電路的分析
2.3.2 對含有電壓控製的受控源非平麵電路的分析
2.3.3 對含有受控源平麵電路的分析
2.4 無多端元件網絡函數拓撲分析
2.4.1 一端口網絡函數代數公式
2.4.2 二端口網絡函數代數公式
2.4.3 阻抗參數拓撲公式
2.4.4 傳遞函數的拓撲公式
2.5 不定導納矩陣
2.5.1 不定導納矩陣的定義
2.5.2 不定導納矩陣的計算
2.5.3 不定導納矩陣的性質
2.6 含多端元件網絡的拓撲分析
2.6.1 定義和定理
2.6.2 含多端元件二端口阻抗的拓撲公式

第3章 網絡的靈敏度分析
3.1 網絡的靈敏度
3.2 靈敏度關係式
3.3 增量網絡法
3.3.1 增量網絡的構成
3.3.2 用增量網絡計算靈敏度
3.3.3 增量網絡靈敏度計算的矩陣形式
3.4 伴隨網絡法
3.4.1 網絡函數增量的一般形式
3.4.2 特勒根定理在伴隨網絡法中的應用
3.4.3 伴隨網絡的構造及靈敏度計算公式
3.5 符號網絡法的靈敏度分析
3.6 響應對激勵的靈敏度
3.6.1 定義
3.6.2 互易定理
3.6.3 靈敏度的計算

第4章 開關網絡分析
4.1 開關電容等效電阻的原理
4.1.1 開關電容等效電阻的基本原理
4.1.2 開關電容串聯等效電阻電路
4.1.3 開關電容並聯等效電阻電路
4.1.4 開關電容雙綫性等效電阻電路
4.2 開關電容網絡基本單元電路
4.2.1 開關電容積分電路
……
第5章 電力變換器的非綫性動力學分析
第6章 無源網絡綜閤
第7章 濾波器逼近方法
第8章 有源網絡綜閤

前言/序言

《新世代電子學：從原理到實踐的深度探索》 書籍概述 《新世代電子學：從原理到實踐的深度探索》是一本麵嚮高等院校電子工程、通信工程、自動化以及相關專業本科生和研究生，以及廣大電子技術愛好者和研發工程師的專業教材。本書旨在係統性地梳理和講解現代電子技術的核心概念、關鍵理論和前沿進展，並強調理論與實踐的緊密結閤，引導讀者構建紮實的理論基礎，掌握實用的分析與設計方法，從而能夠獨立應對日益復雜的電子係統設計挑戰。 本書最大的特色在於其“新世代”的視角，它不僅僅局限於傳統的模擬與數字電路理論，更將目光投嚮瞭當前和未來電子學發展的關鍵領域。我們深刻理解，在信息爆炸和技術飛速迭代的時代，對電子技術的理解需要超越教科書的陳舊框架，擁抱那些正在重塑我們世界的創新思想與技術。因此，本書在內容編排上，力求將經典理論與最新發展動態融為一體，為讀者勾勒齣一幅全麵而深入的電子學發展藍圖。 內容詳解 本書共分為四個主要部分，每個部分都經過精心設計，層層遞進，確保知識的係統性和完整性。 第一部分：現代電子學基礎理論迴顧與深化 這一部分將對構成現代電子學基石的經典理論進行係統性的迴顧與深化。不同於淺嘗輒止的介紹，我們將深入探討這些理論的物理本質、數學推導以及它們在現代技術中的應用基礎。 第一章：電學基本定律與元件模型：我們將從麥剋斯韋方程組齣發，重溫基爾霍夫電壓定律、電流定律、歐姆定律等基本定律，並著重講解電容、電感、電阻等基本元件在不同工作狀態下的精細模型，特彆是寄生效應的建模在高速電路分析中的重要性。此外，還將引入半導體基本器件（二極管、三極管、MOSFET）的能帶理論基礎，以及它們在非綫性電路分析中的作用。 第二章：綫性電路分析的現代方法：本章將重點介紹節點電壓法、迴路電流法等經典分析方法，並結閤現代計算機輔助分析工具（如SPICE仿真軟件）的使用，演示如何高效求解復雜綫性電路。我們還會深入探討戴維寜定理、諾頓定理、疊加定理等簡化分析技巧，以及它們在係統化設計中的應用。信號流圖法和Mason增益公式等高級分析工具也將被引入，為理解復雜反饋係統提供理論支撐。 第三章：非綫性電路分析基礎：在此章節，我們將挑戰綫性電路的局限性。通過介紹泰勒級數展開、分段綫性化等方法，探討非綫性元件（如晶體管）的近似模型及其在電路分析中的應用。分岔、混沌等非綫性動力學現象的初步介紹，將為讀者揭示電子係統復雜行為的根源。傅裏葉級數和傅裏葉變換的深入講解，將為非綫性電路的穩態分析提供強大的工具。 第四章：動態電路與暫態響應：本章將聚焦於電路的動態特性。重點分析包含電容、電感的電路在階躍信號、衝激信號等激勵下的暫態響應，以及一階、二階動態係統的求解方法。拉普拉斯變換在分析復雜動態係統中的強大能力將被詳細闡述，包括如何利用傳遞函數分析係統的穩定性與響應特性。 第二部分：高級模擬電路設計與分析 在紮實的理論基礎上，本部分將帶領讀者深入探索現代模擬電路設計的精髓，強調高性能、低功耗和高集成度等關鍵指標的實現。 第五章：半導體器件的深層模型與應用：我們將超越理想模型，深入分析MOSFET和BJT在不同偏置狀態下的詳細模型，包括短溝道效應、亞閾值導電、溝道長度調製等實際效應。這些精細模型對於高性能模擬電路設計至關重要。本章還將介紹新興的半導體材料和器件，如GaN、SiC器件在功率電子中的應用前景。 第六章：運算放大器的原理、模型與應用：運算放大器是模擬電路設計的“萬能積木”。本章將深入剖析差分放大器、電流鏡等關鍵電路單元的構成，以及運算放大器內部的非理想特性（如輸入失調電壓、輸入偏置電流、開環增益、帶寬限製、輸齣阻抗等）及其對電路性能的影響。我們將詳細講解同相、反相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器等基本應用，並進一步探討濾波器（有源濾波器）的設計與實現，包括巴特沃斯、切比雪夫等幾種典型濾波器類型。 第七章：反饋係統與穩定性分析：反饋是模擬電路設計的靈魂。本章將係統地講解負反饋和正反饋的原理，分析不同反饋組態（電壓並聯、電壓串聯、電流並聯、電流串聯）對電路性能（增益、帶寬、輸入輸齣阻抗、失真）的影響。我們將深入講解伯德圖、奈奎斯特圖等頻率響應分析方法，並重點關注電路的穩定性問題，包括如何計算相位裕度和增益裕度，以及如何通過補償技術改善穩定性。 第八章：振蕩器與波形産生電路：産生穩定、精確的頻率是許多電子係統的核心需求。本章將介紹各種振蕩器的工作原理，包括RC振蕩器（如維恩橋振蕩器）、LC振蕩器（如哈特利振蕩器、科爾皮茲振蕩器）以及晶體振蕩器。還將探討壓控振蕩器（VCO）和鎖相環（PLL）在頻率閤成、解調等領域的關鍵作用。同時，我們將介紹方波、三角波、鋸齒波等常見波形發生器的設計方法。 第九章：功率電子器件與基本功率變換器：本章將拓展模擬電路的範疇至功率領域。介紹功率MOSFET、IGBT等功率器件的特性與選型，並重點分析DC-DC變換器（如降壓、升壓、升降壓變換器）、AC-DC整流器（如半波、全波、橋式整流器）等基本功率變換電路的原理、設計與控製。將引入PWM（脈衝寬度調製）技術在功率變換中的核心作用。 第三部分：現代數字電路設計與邏輯係統 這一部分將聚焦於數字電路的設計方法與理論，從最基礎的邏輯門開始，逐步構建起復雜的數字係統。 第十章：組閤邏輯電路設計與優化：本章將從布爾代數和邏輯門開始，講解如何設計和分析組閤邏輯電路。重點介紹卡諾圖（Karnaugh Map）和奎因-麥剋拉斯基（Quine-McCluskey）算法等邏輯化簡方法，以及如何利用現有的優化工具進行高效化簡。編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器等常用組閤邏輯模塊的設計與應用也將被詳細講解。 第十一章：時序邏輯電路基礎：本章將引入“時間”的概念，講解觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器、SR觸發器）的工作原理和設計，以及它們構成的寄存器、計數器等基本時序邏輯單元。狀態機（有限狀態機，FSM）的設計方法，包括狀態圖、狀態轉移錶、狀態編碼等，將是本章的重點。 第十二章：微處理器與微控製器體係結構：本章將從更高的層麵審視數字係統。介紹現代微處理器和微控製器的基本體係結構，包括指令集、流水綫、緩存等概念。重點講解如何利用FPGA（現場可編程門陣列）和CPLD（復雜可編程邏輯器件）等硬件描述語言（HDL，如Verilog或VHDL）進行數字係統設計與驗證。 第十三章：存儲器與接口技術：本章將探討數字係統中至關重要的存儲單元。講解RAM（隨機存取存儲器，包括SRAM和DRAM）和ROM（隻讀存儲器，包括PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory）的工作原理、特性和應用。還將介紹常見的總綫接口技術（如USB、SPI、I2C）及其在不同設備之間數據交換中的作用。 第四部分：前沿電子技術與未來發展趨勢 本部分將目光投嚮瞭當前和未來電子學發展的最前沿，為讀者勾勒齣激動人心的技術圖景。 第十四章：嵌入式係統設計與開發：嵌入式係統已無處不在。本章將介紹嵌入式係統的構成要素（硬件平颱、操作係統、應用軟件），重點講解實時操作係統（RTOS）的基本概念和應用，以及如何進行嵌入式硬件和軟件的協同設計與開發。 第十五章：信號處理與通信係統基礎：數字信號處理（DSP）是現代通信、音頻、視頻處理的核心。本章將介紹離散時間信號、Z變換、FIR和IIR濾波器等DSP基礎理論。還將簡要介紹現代通信係統的基本模型，包括調製解調、信道編碼、多址技術等。 第十六章：射頻（RF）與微波電路基礎：隨著無綫通信的飛速發展，RF和微波電路成為關鍵技術。本章將介紹集膚效應、傳輸綫理論、S參數等RF電路分析基礎，以及低噪聲放大器（LNA）、功率放大器（PA）、混頻器等RF收發機關鍵模塊的設計原理。 第十七章：新興電子技術展望：本章將是對未來電子技術的一次探索。我們將簡要介紹量子計算、物聯網（IoT）相關的傳感器技術與邊緣計算、人工智能（AI）硬件加速器（如GPU、TPU）等前沿領域的發展狀況和對電子學提齣的新挑戰與機遇。 實踐環節與學習指導 本書不僅僅是理論的堆砌，更注重實踐能力的培養。每章的最後都配有豐富的例題，涵蓋瞭從概念驗證到復雜係統設計的各個層麵。此外，書中還提供瞭一係列推薦的實驗項目，涵蓋瞭基礎模擬電路搭建、數字係統設計、FPGA開發等多個方麵，鼓勵讀者動手實踐，將所學知識轉化為解決實際問題的能力。 本書還提供詳細的附錄，包括常用元器件的參數規格、數學公式速查錶、以及推薦的參考資料和學習資源，為讀者提供全麵的學習支持。 適用對象 高等院校電子工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術等專業本科生和研究生。 從事電子産品研發、係統設計、測試驗證的工程師。 對現代電子技術感興趣，希望係統學習相關知識的愛好者。 《新世代電子學：從原理到實踐的深度探索》將以其係統性的知識體係、前沿的技術視野、嚴謹的理論推導、豐富的實踐案例，成為您通往現代電子技術殿堂的得力助手。它將幫助您理解過去，把握現在，並激發您探索未來的無限可能。