电路与信号分析

目 录





第1章 直流电阻电路分析 1


1 1 实际电路与电路模型 1


1 1 1 实际电路的组成与功能 1


1 1 2 电路模型 2


思考与练习 3


1 2 电路基本变量 3


1 2 1 电流 3


1 2 2 电压 4


1 2 3 功率 5


思考与练习 7


1 3 基尔霍夫定律 7


1 3 1 基尔霍夫电流定律 7


1 3 2 基尔霍夫电压定律 9


思考与练习 10


1 4 电路基本元件 10


1 4 1 电阻 10


1 4 2 电压源与电流源 12


1 4 3 受控源 14


思考与练习 16


1 5 简单电路分析 16


1 5 1 单回路电路分析 16


1 5 2 单节点偶电路分析 17


思考与练习 17


1 6 电路的等效变换 17


1 6 1 电路的等效概念 18


1 6 2 电阻的串联、并联和混联


等效 20


1 6 3 电阻星形和三角形联接的等效


变换 23


1 6 4 理想电源的串、并联等效 25


1 6 5 实际电源的两种模型及其等效


变换 25


1 6 6 含受控源电路的等效变换 27


思考与练习 28


1 7 支路电流法 28


思考与练习 29


1 8 网孔法 29


思考与练习 32


1 9 节点法 32


思考与练习 34


1 10 齐次定理和叠加定理 34


1 10 1 齐次定理 35


1 10 2 叠加定理 36


思考与练习 38


1 11 替代定理 38


思考与练习 40


1 12 等效电源定理 40


思考与练习 45


1 13 *大功率传输定理 46


思考与练习 47


习题1 48


第2章 动态电路时域分析 58


2 1 动态元件 58


2 1 1 电容元件 58


2 1 2 电感元件 61


2 1 3 电感、电容的串联和并联 63


思考与练习 65


2 2 动态电路方程的建立及其解 65


2 2 1 动态电路方程的建立 65


2 2 2 动态方程的解 66


2 2 3 初始值的计算 67


思考与练习 69


2 3 直流一阶动态电路的响应 69


2 3 1 零输入响应 69


2 3 2 零状态响应 73


2 3 3 全响应 75


思考与练习 77


2 4 直流一阶电路的三要素法 77


思考与练习 81


习题2 81


第3章 正弦稳态分析 87


3 1 正弦量 87


3 1 1 正弦量的三要素 87


3 1 2 正弦量的相位差 88


3 1 3 正弦量的有效值 90


思考与练习 91


3 2 正弦量的相量表示 91


3 2 1 复数的表示及运算 91


3 2 2 正弦量的相量表示 92


思考与练习 95


3 3 两类约束的相量形式 95


3 3 1 基尔霍夫定律的相量形式 95


3 3 2 基本元件伏安关系的相量


形式 96


思考与练习 99


3 4 阻抗和导纳 99


3 4 1 阻抗z 99


3 4 2 导纳y 100


3 4 3 阻抗和导纳的关系 100


思考与练习 101


3 5 正弦稳态电路的分析与计算 102


3 5 1 相量模型和相量法 102


3 5 2 等效分析法 103


3 5 3 相量图法 105


3 5 4 方程法 106


3 5 5 多频电路的分析 108


思考与练习 109


3 6 正弦稳态电路的功率 109


3 6 1 二端网络的功率 109


3 6 2 功率因数的提高 113


3 6 3 *大功率传输条件 114


思考与练习 117


3 7 电路中的谐振 118


3 7 1 串联谐振电路 118


3 7 2 并联谐振电路 123


3 7 3 实用的简单并联谐振电路 124


思考与练习 127


3 8 三相电路 127


3 8 1 三相电源 128


3 8 2 对称三相电路的分析 130


3 8 3 不对称三相电路的分析 135


思考与练习 136


3 9 安全用电技术简介 136


3 9 1 人体所受伤害的分类 136


3 9 2 触电事故 137


3 9 3 保护接地与保护接零 138


3 9 4 静电防护和电气防火防爆 139


思考与练习 140


习题3 140


第4章 信号与系统的时域分析 148


4 1 电路、信号与系统 148


4 1 1 信号的概念 148


4 1 2 系统的概念 148


4 1 3 电路、信号与系统的相互


关系 149


4 2 信号的描述及其分类 149


思考与练习 151


4 3 典型信号 152


4 3 1 常用连续信号 152


4 3 2 奇异信号 154


思考与练习 158


4 4 信号的基本运算 159


4 4 1 时移、反褶和尺度 159


4 4 2 微分与积分 161


4 4 3 信号的加（减）、乘（除） 162


思考与练习 163


4 5 信号的分解 165


4 5 1 信号的奇偶分解 165


4 5 2 信号的冲激函数分解 166


思考与练习 167


4 6 系统模型及其分类 167


4 6 1 系统模型 167


4 6 2 系统分类 168


思考与练习 172


4 7 线性时不变系统 173


4 7 1 lti系统的基本特性 173


4 7 2 lti系统的单位冲激响应 174


思考与练习 176


4 8 卷积 177


4 8 1 卷积的引入 177


4 8 2 卷积的计算 177


4 8 3 卷积的性质 181


思考与练习 183


4 9 零状态响应的卷积分析法 184


思考与练习 186


习题4 186


第5章 信号与系统的频域分析 189


5 1 周期信号的傅里叶级数 189


5 1 1 三角形式的傅里叶级数 189


5 1 2 复指数形式的傅里叶级数 192


5 1 3 典型周期信号的傅里叶级数 194


思考与练习 197


5 2 傅里叶变换 198


5 2 1 傅里叶变换概述 198


5 2 2 常用信号的傅里叶变换 200


5 2 3 傅里叶复系数fn与频谱函数


的关系 204


思考与练习 205


5 3 傅里叶变换的性质和定理 205


思考与练习 217


5 4 周期信号的傅里叶变换 218


思考与练习 219


5 5 系统的频域分析 219


5 5 1 系统函数 220


5 5 2 系统的频域分析 225


5 5 3 无失真传输 229


5 5 4 理想低通滤波器 232


思考与练习 236


5 6 时域采样定理 237


思考与练习 242


习题5 242


第6章 信号与系统的复频域分析 248


6 1 单边拉普拉斯变换 248


6 1 1 单边拉普拉斯变换的定义 248


6 1 2 单边拉普拉斯变换的收敛域 250


6 1 3 部分基本函数的单边拉普拉斯


变换 251


6 2 单边拉普拉斯变换的常用性质


与定理 253


6 2 1 性质 253


6 2 2 定理 259


6 3 拉普拉斯反变换 262


6 4 用拉普拉斯变换分析lti连续


时间系统 267


6 4 1 s域电路模型分析法 268


6 4 2 系统函数h(s) 272


6 5 系统函数与零、极点分析 273


6 5 1 系统函数h(s)的零点与极点 274


6 5 2 h(s)的零点和极点分布与时域


波形的关系 275


6 5 3 系统的稳定性 277


6 5 4 h(s)的零点和极点分布与频率


特性的关系 279


习题6 281


附录a 部分习题参考答案 286


参考文献 296