电路与模拟电子技术:原理、仿真与设计电子书

前言

第1章 电路与定律

1.1 引言

1.1.1 电路及其组成

1.1.2 计量单位制

1.2 电路变量

1.2.1 电荷与电流

1.2.2 电流

1.2.3 电流方向

1.2.4 电压

1.2.5 功率

1.3 电阻和欧姆定律

1.3.1 欧姆定律

1.3.2 电阻的伏安特性

1.3.3 电阻的功率

1.3.4 电导

1.3.5 开路和短路

1.4 电源

1.4.1 理想独立电源

1.4.2 受控电源

1.4.3 无源元件和有源元件

1.5 电路元器件在LTspice中的符号表示

1.6 基尔霍夫定律

1.6.1 基尔霍夫电流定律

1.6.2 基尔霍夫电压定律

1.6.3 有源电路欧姆定律和全电路欧姆定律

1.6.4 LTspice直流仿真

1.7 线性电路和叠加定理

1.7.1 从结构（元件与连接）的角度看电路

1.7.2 从功能（激励与响应）的角度看电路

1.7.3 线性电路

1.7.4 线性电路的齐次性和叠加性

1.7.5 叠加定理

1.7.6 线性电路理论应用举例

1.8 替代定理

1.9 电路学习方法

习题

第2章 线性电阻电路

2.1 等效变换法

2.1.1 电路的等效变换

2.1.2 串并联电路

2.1.3 电源变换

2.1.4 --变换

2.2 网络方程法

2.2.1 支路电流法

2.2.2 节点分析法

2.2.3 网孔分析法

2.3 线性系统法

2.3.1 线性电阻电路叠加定理

2.3.2 戴维南定理与诺顿定理

2.3.3 最大功率传输定理

习题

第3章 动态元件和动态电路

3.1 电容

3.2 电感

3.3 电容的串并联

3.4 电感的串并联

3.5 线性动态元件

3.5.1 线性电容的线性特征

3.5.2 线性电感的线性特征

3.6 线性动态电路

3.6.1 线性动态电路方程的微分-积分形式

3.6.2 线性动态电路方程的微分形式

3.6.3 线性动态电路分析方法概述

习题

第4章 一阶电路分析

4.1 一阶电路方程

4.1.1 一阶RC电路

4.1.2 一阶RL电路

4.1.3 一阶电路方程及其解的形式

4.2 三要素分析法

4.2.1 换路定则和初始值

4.2.2 直流激励的稳态值

4.2.3 过渡过程和时间常数

4.2.4 三要素法求解一阶电路

4.2.5 用LTspice仿真一阶电路的瞬态响应

4.3 线性动态电路叠加定理

4.3.1 零状态响应和零输入响应

4.3.2 零状态响应和零输入响应的LTspice仿真

4.3.3 受迫响应和自由响应

4.3.4 暂态响应和稳态响应

习题

第5章 正弦稳态分析

5.1 正弦交流电

5.1.1 正弦信号的三要素

5.1.2 正弦信号的相位差

5.1.3 正弦信号的参考方向

5.1.4 正弦信号的有效值

5.1.5 正弦信号的运算

5.2 相量

5.2.1 复数及其运算

5.2.2 将微分方程转化为代数方程

5.2.3 正弦信号的相量表示

5.2.4 正弦量的微分、积分的相量表示

5.2.5 总结：从时域表示到频域表示

5.3 相量分析

5.3.1 电路元件伏安特性的相量形式

5.3.2 基尔霍夫定律的相量形式

5.4 阻抗和导纳

5.4.1 欧姆定律的相量形式

5.4.2 阻抗的串并联

5.4.3 阻抗的意义

5.4.4 交流电路的相量分析仿真和瞬态仿真

5.5 谐振

5.5.1 串联谐振：总阻抗最小

5.5.2 并联谐振：总导纳最小（总阻抗最大）

5.5.3 谐振的物理本质：LC储能的无损转移

5.5.4 谐振的品质因数：储能效率、选频能力

5.5.5 谐振电路的频率特性仿真

5.6 相量分析法

5.7 交流电路的功率

5.7.1 平均功率

5.7.2 复功率、有功功率和无功功率

5.7.3 最大功率传输定理

5.8 三相电路

5.8.1 三相电源

5.8.2 三相电路的负载

5.8.3 三相电路负载的星形（）联结

5.8.4 三相电路负载的三角形（△）联结

5.8.5 三相电路的功率

习题

第6章 半导体元器件

6.1 从电子管到晶体管

6.2 半导体

6.2.1 本征半导体

6.2.2 杂质半导体

6.2.3 PN结

6.3 半导体二极管

6.3.1 半导体二极管的基本结构

6.3.2 二极管的特性

6.3.3 二极管的应用

6.3.4 二极管的应用仿真

6.4 双极型晶体管

6.4.1 双极型晶体管的基本结构

6.4.2 双极型晶体管的工作原理

6.4.3 双极型晶体管的特性

6.4.4 双极型晶体管的应用

6.4.5 双极型晶体管的应用仿真

6.5 场效应晶体管

6.5.1 结型场效应晶体管

6.5.2 绝缘栅型场效应晶体管

6.5.3 场效应晶体管的特性

6.5.4 场效应晶体管的应用

习题

第7章 基本放大电路

7.1 放大电路概述

7.1.1 放大电路的功能与参数

7.1.2 放大电路的基本结构

7.2 双极型晶体管放大电路

7.2.1 双极型晶体管放大电路的组成

7.2.2 双极型晶体管放大电路的近似估算

7.2.3 双极型晶体管放大电路的仿真

7.2.4 双极型晶体管放大电路的图解分析

7.2.5 双极型晶体管放大电路的失真

7.2.6 静态工作点稳定电路

7.2.7 模型

7.3 场效应晶体管放大电路

7.3.1 场效应晶体管放大电路的工作原理

7.3.2 场效应晶体管放大电路的组成

7.3.3 场效应晶体管放大电路的近似估算

7.3.4 JFET静态工作点的仿真

7.4 功率放大电路

7.4.1 功率放大电路的参数

7.4.2 甲类放大电路的功率放大特性

7.4.3 变压器输出的甲类功率放大电路

7.4.4 乙类推挽功率放大电路

7.4.5 甲乙类推挽功率放大电路

7.5 多级放大电路

7.5.1 基本放大电路的局限性

7.5.2 多级放大电路的组成与性能指标估算

7.5.3 多级放大电路的耦合方式

习题

第8章 集成运算放大器

8.1 从分立元器件到集成电路

8.2 集成运算放大器的原理与组成

8.2.1 直接耦合与零点漂移

8.2.2 差动放大电路

8.2.3 集成运放的组成

8.3 集成运放的特性参数

8.4 理想运放的线性和非线性特征

8.4.1 理想运放

8.4.2 理想运放的线性特征：虚短和虚断

8.4.3 理想运放的非线性特征：正饱和与负饱和

8.5 集成运放应用举例

8.5.1 运放的线性应用（运算电路）

8.5.2 运放的非线性应用（比较器）

8.5.3 集成运放应用的仿真

习题

第9章 负反馈放大器

9.1 负反馈

9.1.1 前馈和反馈（开环与闭环）

9.1.2 利用负反馈稳定放大倍数

9.1.3 相移、正反馈与自激振荡

9.2 负反馈放大电路

9.2.1 输出采样：电压反馈和电流反馈

9.2.2 输入叠加：串联反馈和并联反馈

9.2.3 负反馈放大电路的4种组态

9.2.4 直流反馈和交流反馈

9.2.5 负反馈对放大电路性能的改善

9.3 负反馈放大电路分析举例

9.3.1 判断反馈类型

9.3.2 深度负反馈放大电路的近似估算

习题

第10章 正弦波振荡器

10.1 正弦波产生原理

10.1.1 正反馈的优势

10.1.2 正弦波振荡器的组成

10.2 选频网络

10.2.1 RC串并联选频

10.2.2 LC选频

10.2.3 石英晶体选频

10.3 典型正弦波振荡器

10.3.1 文氏桥振荡器

10.3.2 LC振荡器

10.3.3 石英晶体振荡器

习题

第11章 直流稳压电源

11.1 整流-滤波电源

11.1.1 整流：交流电变单向电

11.1.2 滤波：脉动电变直流电

11.1.3 整流-滤波电源的组成

11.2 线性稳压电源

11.2.1 并联稳压二极管稳压电路

11.2.2 负反馈并联稳压电路

11.2.3 串联调整管稳压电路

11.2.4 线性稳压电源的组成

11.2.5 线性稳压电源的仿真

11.3 开关稳压电源

11.3.1 高频变压器和开关管：降压与逆变

11.3.2 电压负反馈调整占空比：稳压

11.3.3 非隔离型开关变换器

11.4 电容变压电路

11.4.1 倍压整流（升压）电路

11.4.2 电容降压电路

11.5 无变压器直流变压电路的设计思路分析

11.5.1 电容滤波和电感滤波

11.5.2 电容升压和电感升压

11.5.3 3类非隔离型变换器的构建

习题

参考文献