电工学（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:吴建强

出品人:

页数:203

译者:

出版时间:2003-7

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787111123941

丛书系列:

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《现代电路原理与设计（第三版）》图书简介 本书导读：理论深度与工程实践的完美融合 本书《现代电路原理与设计（第三版）》旨在为电气工程、电子科学与技术、自动化、通信工程等相关专业的高年级本科生及研究生提供一套全面、深入且与时俱进的电路理论学习与工程应用指南。我们深知，现代电子系统的复杂性对从业者的基础理论功底和实际解决问题的能力提出了前所未有的挑战。因此，本版在继承经典电路理论严谨性的基础上，重点引入了当代电子系统设计中不可或缺的新兴概念和先进技术，力求构建一座连接基础理论与尖端工程实践的坚实桥梁。 本书内容结构经过精心组织，共分为七大部分，二十四章，覆盖了从基本元器件特性分析到复杂系统建模与仿真验证的全过程。我们避免了对单一特定领域的过度聚焦，而是力求提供一个广博而精深的电路知识体系。 --- 第一部分：基础理论与元件特性重述（第1-4章） 本部分是对电路理论核心概念的系统性回顾与深化，重点在于建立起对有源与无源元件在动态电路中的精确理解。 第1章：电路分析的数学基础与拓扑结构 本章深入探讨了图论在电路分析中的应用，包括树、链接、割集和回路的概念，以及如何利用这些结构来简化复杂电路的节点和回路方程的建立。我们强调了基尔霍夫定律在多端口网络分析中的推广形式，并引入了稀疏矩阵技术在大型电路求解中的预备知识。 第2章：线性无源元件的非理想化模型 详细分析了电阻、电感、电容在实际工作条件下的非线性效应，如电感的磁滞与涡流损耗、电容的介质损耗因子（$ andelta$）与等效串联电阻（ESR）。本章通过对$Q$因数的深入探讨，解释了元件品质对谐振电路性能的决定性影响。 第3章：半导体PN结与BJT/MOSFET的精确直流模型 摒弃了过于简化的理想模型，本章着重讲解了二极管、双极性晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的Ebers-Moll模型、Shockley模型，以及更适用于高精度仿真的Gummel-Poon模型。对MOSFET的短沟道效应、亚阈导电性及其对开关速度的影响进行了详尽论述。 第4章：线性运算放大器（Op-Amp）的非理想特性 本章聚焦于运算放大器的实际性能限制。内容包括输入失调电压、共模抑制比（CMRR）、开环增益带宽积（GBWP）的物理成因，以及这些参数如何限制电路的精度和带宽。我们还引入了低噪声、高压摆率运放的选择标准。 --- 第二部分：稳态与暂态分析的拓展（第5-8章） 本部分将经典的时域与频域分析工具提升至更高级的系统级应用。 第5章：正弦稳态分析的相量法与复频域分析 超越了传统的相量图，本章系统介绍了复频率$s = sigma + jomega$的概念，并以此为基础，导出了两端口网络在复频域下的ABCD、H和G参数的推导和应用。重点分析了极点与零点在频率响应曲线上的物理意义。 第6章：线性系统的时域分析与拉普拉斯变换的系统应用 本书详尽阐述了拉普拉斯变换在求解具有初始条件的微分方程组中的强大能力。我们重点讲解了传递函数的定义、零点和极点的映射关系，以及如何通过波德图预测系统的时域瞬态响应（如超调量和建立时间）。 第7章：二阶系统的响应特性与稳定性判据 深入分析了二阶系统的标准形式，详细区分了欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态的物理表现。本章系统介绍了Routh-Hurwitz稳定判据的推导过程及其在不进行完整仿真的情况下快速判断系统稳定性的工程价值。 第8章：傅里叶级数与傅里叶变换在周期信号分解中的应用 着重于傅里叶分析在非正弦周期信号（如方波、三角波）频谱分析中的应用。讨论了信号的带宽限制及其与电路滤波特性的相互关系，并引入了离散傅里叶变换（DFT）的预备概念。 --- 第三部分：有源网络与频率选择性电路（第9-12章） 此部分专注于如何利用有源器件构建高性能的频率控制和选择电路。 第9章：有源滤波器设计理论 系统性地对比了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和贝塞尔（Bessel）三种主流滤波器的幅频特性、相频特性及其在通态、过渡带和阻带的设计取舍。本章包含了高阶滤波器（如Sallen-Key结构）的级联设计方法。 第10章：反馈理论与稳定性 本章详细分析了负反馈对电路性能（增益、带宽、失真）的改善作用。核心内容包括波德图法在反馈电路分析中的应用，以及相位裕度和增益裕度的概念，这是评估闭环系统稳定性的关键指标。 第11章：振荡电路原理与实现 探讨了正弦波振荡器的基本条件（Barkhausen准则）。对RC振荡器（如文氏桥式）和LC振荡器（如Clapp、Colpitts）的非线性启动机制和频率稳定性进行了分析，强调了选频网络$Q$值对输出纯度的影响。 第12章：线性有源器件的偏置与工作点稳定 这是连接直流分析和交流放大的关键。详细讨论了BJT和MOSFET晶体管的偏置电路设计，包括自偏置、分压偏置等，重点分析了温度漂移和电源电压变化对工作点的灵敏度，并介绍了偏置稳定性的设计技巧。 --- 第四部分：非线性电路与开关元件应用（第13-16章） 本部分将重点转向电子学中的非线性应用，即信号的转换与处理。 第13章：晶体管作为开关 系统分析了BJT和MOSFET在饱和区和截止区的工作状态。引入了开关时间参数，如上升时间、下降时间、存储时间，并讨论了如何通过减小驱动电阻或使用肖特基二极管来优化开关速度。 第14章：直流到直流的功率转换器基础 本章是电力电子技术的基础。详细介绍了线性稳压器的效率局限性，并深入剖析了开关型稳压器（如Buck, Boost, Buck-Boost）的工作模式（CCM/DCM）。重点讲解了占空比对输出电压的控制关系以及磁性元件（电感、变压器）的选择原则。 第15章：半导体器件的限幅与钳位电路 分析了利用二极管特性构建的信号削波电路和保护电路。包括单向、双向限幅，以及齐纳二极管在精密稳压和信号保护中的应用模型。 第16章：运算放大器的非线性应用：比较器与多谐振荡器 探讨了运放如何被用作开环工作模式下的快速电压比较器。详细设计了基于运放的无稳态（多谐振荡器）和双稳态（施密特触发器）电路，分析了滞环电压的计算。 --- 第五部分：磁耦合电路与变压器（第17-18章） 第17章：互感、耦合系数与理想变压器 系统推导了互感原理，并用磁路模型解释了耦合系数$k$的物理意义。详细分析了理想变压器对阻抗的反射效应，这是理解电源电路和射频电路的基础。 第18章：非理想变压器对电路的影响与多层耦合 引入了漏感、励磁电感和绕组电阻，构建非理想变压器的等效电路。讨论了变压器在低频和高频下的性能衰减，以及三相变压器在电力系统中的连接方式。 --- 第六部分：系统级分析工具：状态变量法（第19-21章） 本部分引入了更为强大的系统建模工具，适用于高阶、复杂电路。 第19章：状态变量的定义与选取 阐述了状态变量（通常是电容上的电压和电感中的电流）在描述系统动态行为中的核心作用。重点讲解如何通过最小变量集合来构建系统的状态方程。 第20章：电路的状态方程与解法 系统推导了线性常系数微分方程组的矩阵形式。详细讲解了状态转移矩阵 $Phi(t)$ 的求法（如利用拉普拉斯逆变换或对角化方法），并展示了如何利用它来求解任意初始条件下的系统响应。 第21章：控制理论中的系统稳定性分析 将状态变量法与控制系统理论相结合，分析系统的能控性和能观性。引入了李雅普诺夫稳定性判据的初步概念，为后续更复杂的非线性系统分析奠定基础。 --- 第七部分：高级主题与设计方法学（第22-24章） 本部分面向进阶学习者，关注现代电路设计的实用方法。 第22章：双端口网络的参数统一与转换 全面总结了Z, Y, H, G, T, $Pi$ 等参数集的物理意义及其相互转换的公式，并探讨了它们在电路级联、并联和混合连接分析中的优缺点。 第23章：等效电路的构建与模型简化 讨论了戴维宁（Thévenin）和诺顿（Norton）定理在复杂线性电路简化中的应用。引入了二端口等效的概念，教导读者如何将复杂的晶体管模型简化为特定工作点下的等效小信号模型。 第24章：电路仿真与验证方法 简要介绍了工业标准的电路仿真软件（如SPICE）的工作原理。重点指导读者如何设置仿真参数（如瞬态分析、AC扫描、参数扫描），以及如何解读仿真结果，验证理论模型的准确性。 --- 本书特点总结： 理论深度与广度并重： 覆盖了经典电路学的全部核心内容，并延伸至系统分析和现代设计方法。 工程实用性强： 大量结合了实际元器件的非理想特性和工程设计中的限制因素。 示例丰富： 每章后附有精心设计的例题和实践型习题，帮助读者巩固理论知识并提升分析能力。 本书致力于培养学生独立分析复杂电路网络、设计高可靠性电子系统的能力，是每一位致力于电气与电子工程领域的学习者不可或缺的工具书。

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