電路原理（第2版）

"於歆傑，博士，清華大學電機系教授，博士生導師，北京市教學名師獎和清華大學首屆新百年教學成就獎獲得者，教育部新世紀優秀人才，中國電機工程學會電工理論與新技術專委會副主任委員，中國電工技術學會電磁發射技術專委會副主任委員，《電工技術學報》編委，CES Transactions on Electrical Machines and Systems副主編，全國電工術語標準化技術委員會（SAC/TC232）委員，高等學校電路和信號系統教學與教材研究會副理事長，中國高校電工電子在線開放課程聯盟副理事長，清華大學首門慕課、國家級精品資源共享課和國家精品在線開放課程“電路原理”負責人。清華大學精品課“電路原理”課程負責人。現任清華大學電機工程與應用電子技術系黨委書記，教授"

目錄

緒論

0.1電路

0.2電流和電壓

0.2.1電流

0.2.2電壓、電位和電動勢

0.2.3電流、電壓參考方向之間的關系

0.3電路用於信號處理

0.3.1信號

0.3.2利用電路處理信號的實例

0.4電路用於能量處理

0.4.1功率

0.4.2電壓和電流的有效值

0.4.3利用電路處理能量的實例

0.5電路基本模型和建模

0.5.1電路基本模型

0.5.2元件建模和電路建模

0.6端口

0.7電路分析的基本觀點

0.8元件和電路的分類

0.9本書的結構

習題

參考文獻

第1篇  集總參數電阻電路

第1章  簡單電路分析

1.1電阻

1.1.1電路中的電阻模型

1.1.2分立與集成電路中的電阻元件

1.2獨立電源

1.3受控元件

1.3.1金屬氧化物半導體場效應晶體管

1.3.2受控電阻

1.3.3受控電源

1.4基爾霍夫定律

1.4.1關於電路拓撲的若幹名詞

1.4.2基爾霍夫電流定律

1.4.3基爾霍夫電壓定律

1.4.4用拓撲約束和元件約束來求解電路

1.5電路的等效變換

1.5.1電阻等效變換

1.5.2電源等效變換

1.6用MOSFET構成數字電路的基本單元——門電路

1.6.1數字系統的基本概念

1.6.2MOSFET的電路模型

1.6.3用MOSFET構成門電路

1.7用運算放大器構成模擬信號處理電路

1.7.1信號處理電路的主要性能指標

1.7.2運算放大器和理想運算放大器的電氣特性

1.7.3含負反饋理想運算放大器電路的分析

1.7.4其他含理想運算放大器電路的分析

1.8二端口網絡

1.8.1二端口網絡的參數和方程

1.8.2二端口網絡的等效電路

1.8.3二端口網絡的連接

習題

參考文獻

第2章  電路的系統化分析方法和電路定理

2.12b法和支路電流法

2.1.12b法

2.1.2支路電流法

2.2節點電壓法

2.3回路電流法

2.4系統化分析方法的矩陣形式

2.4.1基本概念

2.4.2表示圖的三個基本矩陣

2.4.3拓撲約束的矩陣形式

2.4.4典型支路及其約束的矩陣形式

2.4.5節點電壓方程的矩陣形式

2.4.6回路電流方程的矩陣形式

2.4.7割集電壓方程的矩陣形式

2.5疊加定理和齊性定理

2.5.1疊加定理

2.5.2齊性定理

2.6替代定理

2.7戴維南定理和諾頓定理

2.7.1戴維南定理

2.7.2諾頓定理

2.8其他定理

2.8.1特勒根定理

2.8.2互易定理

2.8.3對偶電路和對偶原理

2.9電路的比擬——磁路

2.9.1磁場的幾個基本物理量

2.9.2磁場定理/定律

2.9.3磁路定律

習題

參考文獻

第3章  非線性電阻電路分析

3.1非線性電阻和非線性電阻電路

3.1.1非線性電阻

3.1.2非線性電阻電路及其解存在的唯一性

3.2非線性電阻電路的解析解法

3.3非線性電阻電路的圖解法

3.4非線性電阻電路的分段線性法

3.4.1非線性電阻元件的分段線性模型

3.4.2分段線性法

3.5非線性電阻電路的小信號法

3.5.1小信號法

3.5.2小信號模型和小信號電路

3.6用MOSFET構成模擬系統的基本單元——小信號放大器

3.7非線性電阻的其他應用舉例

3.7.1利用二極管的單向開關性質

3.7.2利用穩壓二極管的穩壓性質

3.7.3利用非線性電阻產生新的頻率成分

3.8非線性電阻電路的比擬——恒定磁通的磁路計算

3.8.1B-H曲線

3.8.2恒定磁通情況下無分支磁路的計算

3.8.3恒定磁通情況下有分支磁路的計算

習題

參考文獻

第2篇  集總參數動態電路

第4章  暫態分析1

4.1電容和電感

4.1.1電容

4.1.2電感

4.1.3電容、電感的串並聯

4.2動態電路方程的列寫

4.3動態電路方程的初始條件

4.4一階動態電路

4.4.1一階動態電路的經典解法

4.4.2求解一階動態電路的直覺方法——三要素法

4.4.3幾個應用實例

4.5二階動態電路

4.5.1二階動態電路的經典解法

4.5.2求解二階動態電路的直覺方法

4.5.3幾個應用實例

習題

參考文獻

第5章  暫態分析2

5.1全響應的分解

5.1.1零輸入響應

5.1.2零狀態響應

5.1.3全響應

5.2單位階躍響應和單位沖激響應

5.2.1單位階躍函數與單位階躍響應

5.2.2單位沖激函數與單位沖激響應

5.2.3電容電壓和電感電流的跳變

5.3卷積積分

5.4狀態變量法

5.4.1狀態方程的列寫

5.4.2狀態方程的解析求解

5.5非線性動態電路簡介

5.5.1非線性動態元件

5.5.2非線性動態電路狀態

方程的列寫

習題

參考文獻

第6章  穩態分析1

6.1正弦量和相量

6.1.1正弦量

6.1.2相量

6.2用相量法分析正弦穩態電路

6.2.1元件約束與拓撲約束的相量形式

6.2.2阻抗與導納

6.2.3相量法

6.3正弦穩態電路的功率

6.3.1正弦穩態電路中功率的定義和測量

6.3.2正弦穩態電路中的最大功率傳輸定理

6.4周期性非正弦激勵下動態電路的穩態分析

6.4.1周期性非正弦信號的傅裏葉級數分解

6.4.2周期電壓、電流的有效值和平均功率

6.4.3周期性非正弦激勵下電路的穩態響應

習題

參考文獻

第7章  穩態分析2

7.1頻率響應與濾波器

7.1.1一階RC電路的頻率響應

7.1.2低通濾波器和高通濾波器

7.1.3帶通濾波器、帶阻濾波器和全通濾波器

7.2諧振電路

7.2.1諧振電路及其頻率響應

7.2.2諧振電路的品質因數

7.3互感和變壓器

7.3.1互感和耦合系數

7.3.2有互感的電路分析

7.3.3變壓器

7.4三相電路

7.4.1對稱三相電源與對稱三相負載的相線關系

7.4.2對稱三相電路分析

7.4.3不對稱三相電路分析

7.4.4三相電路的功率及其測量

習題

參考文獻

第8章  拉普拉斯變換分析

8.1傅裏葉級數與傅裏葉變換

8.2拉普拉斯變換及其性質

8.2.1拉普拉斯變換與反變換定義式

8.2.2拉普拉斯變換的性質

8.2.3拉普拉斯反變換

8.3用拉普拉斯變換分析動態電路

8.3.1復頻域中的拓撲約束與元件約束

8.3.2用拉氏變換法分析動態電路

8.4網絡函數與卷積定理

8.4.1網絡函數的定義

8.4.2網絡函數的零極點分析

8.4.3卷積定理

習題

參考文獻

第3篇  分布參數電路

第9章  分布參數電路建模與分析

9.1分布參數電路模型與方程

9.1.1均勻傳輸線模型與方程

9.1.2無損傳輸線方程及其通解

9.2恒定電壓源激勵下無損傳輸線上的波過程

9.2.1半無限長無損傳輸線

9.2.2終端開路的無損傳輸線上的波過程

9.2.3終端接電阻的無損傳輸線上的波過程

9.2.4終端接動態元件的無損傳輸線上的波過程

9.2.5透射

9.3正弦激勵下分布參數電路的穩態解

9.3.1均勻傳輸線的正弦穩態解

9.3.2均勻傳輸線上的行波

9.3.3無損傳輸線的正弦穩態解

9.3.4無損傳輸線上的駐波現象

習題

參考文獻

附錄A  電路基本概念的引入

A1電流

A2電壓

A3電功率

A4電壓和電流的唯一性

A5KCL

A6KVL

A7電阻

A8電容

A9電感

參考文獻

附錄B  常系數線性常微分方程的求解

B1常系數線性常微分方程的形式和名詞解釋

B2常系數齊次線性常微分方程的解法

B3常系數非齊次線性常微分方程的解法

參考文獻

附錄C  復數和正弦量

C1復數的表達

C2復數的計算

附錄D  傅裏葉級數

部分習題答案

索引