模拟电子技术基础辅导及习题精解

模拟电子技术基础辅导及习题精解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:陕西师范大学出版社
作者:付文红
出品人:
页数:333
译者:
出版时间:2006-8
价格:23.80元
装帧:平装
isbn号码:9787561336175
丛书系列:
图书标签:
  • 111
  • 模拟电子技术
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具体描述

教材知识归纳,课本习题全解,重点难点解析,典型例题详解,全真考题精选,自测模拟训练。

《电路原理与系统分析基础》 内容概述 本书旨在为初学者构建坚实的电路理论基础,并系统地引导读者掌握电路分析的基本方法和工具。全书内容紧密围绕电路的基本定律、元件特性、分析技术以及系统级概念展开,力求在理论深度与工程实践之间取得平衡。 第一部分:电路的基本元素与定律 本部分奠定了整个电路分析的基石。首先从最基本的物理概念入手,清晰界定电压、电流、功率和能量的概念及其相互关系。我们详细阐述了电路分析中不可或缺的“参考方向”的确定方法,并强调了其在后续计算中的一致性要求。 随后,本书深入讲解了电路中的基本有源元件和无源元件。电阻(R)作为最基础的无源元件,其线性特性、欧姆定律($V=IR$)以及串并联电阻的等效简化方法被详尽剖析。对于线性电路分析至关重要的基尔霍夫定律——电流定律(KCL)和电压定律(KVL)——被赋予了核心地位。我们不仅阐述了定律的物理意义,更通过大量的实例演示了如何利用KCL和KVL构建节点电压方程和回路电流方程。在介绍这些定律时,我们特别关注了电路图的规范绘制和节点/回路的准确识别,这些是后续复杂分析的基础。 此外,本部分还引入了对储能元件——电容(C)和电感(L)——的初步认识。虽然暂态分析将在后续章节详细展开,但在此处需要明确其定义、与电压电流的关系($i = C frac{dv}{dt}$ 和 $v = L frac{di}{dt}$),以及它们在直流稳态下的特性(电容视为开路,电感视为短路),为理解直流激励下的电路行为做好铺垫。 第二部分:电路分析的基本方法 在掌握了基本定律后,本部分聚焦于系统化地解决电路问题。我们将电路分析方法归纳为两大类:基于基尔霍夫定律的直接方法和基于等效电路的简化方法。 网孔电流法与节点电压法: 这两种方法是线性电路分析的“双壁”。节点电压法侧重于利用KCL在节点上建立方程组,而网孔电流法则侧重于利用KVL在回路中建立方程组。我们详细对比了这两种方法的适用场景、列式步骤和求解流程,并通过三节点、四节点复杂电路实例,展示如何处理受控源(电压源或电流源)对列方程的影响,确保读者能够熟练地将物理模型转化为代数方程组并求解。 叠加定理与最大功率传输定理: 叠加定理是分析多独立源线性电路的强大工具。本书强调了使用叠加定理时,必须“单独”考虑一个独立源,并将其他独立源置为零(电压源短路,电流源开路)的严格操作规范。最大功率传输定理则从工程应用的角度出发,指导我们如何匹配负载以实现能量传输效率的最大化,这对于电源设计具有重要的指导意义。 电源变换与星-三角(Y-$Delta$)/三角-星($Delta$-Y)等效变换: 面对结构复杂的电路,通过源变换(将独立电压源与串联电阻等效为电流源与并联电阻,反之亦然)可以极大地简化分析过程。同时,Y-$Delta$ 变换被引入,用以处理那些无法通过简单串并联组合简化的桥式电路结构,实现对拓扑结构的重构。 第三部分:一阶与二阶动态电路分析 本部分将分析的重点从稳态电路转向含储能元件的动态电路,这是电路分析从静态向动态过渡的关键。 一阶电路(RC和RL电路): 暂态分析的核心在于理解电容电压和电感电流不能突变的物理特性。我们详细推导了在直流激励下,一阶电路的零输入响应(自然响应)和零状态响应(阶跃响应),并最终得到完全响应的通用形式:$f(t) = f(infty) + [f(0^+) - f(infty)]e^{-t/ au}$。时间常数 $ au$(对于RC为 $R C$,对于RL为 $L/R$)作为衡量系统响应速度的关键参数,被赋予了充分的讨论。 二阶电路(RLC电路): 二阶电路的响应比一阶电路复杂,其特征是受二阶常微分方程控制,可能出现过阻尼、临界阻尼或欠阻尼三种响应形式。本书详细分析了RLC串联和并联电路的特征阻尼角频率 $omega_0$ 和阻尼系数 $alpha$。通过对这些参数的比较,读者可以预测并解释电路的动态行为,例如振荡的出现与衰减情况。 第四部分:正弦稳态分析与交流电路 随着对动态电路的理解加深,本部分将视角转向周期性交流激励下的电路分析,这是电力系统和电子设备中最常见的运行状态。 相量(Phasor)表示法: 引入复数和相量是简化正弦稳态分析的核心手段。我们详细定义了正弦电压和电流的相量表示法,以及阻抗(Impedance, $Z$)和导纳(Admittance, $Y$)的概念。阻抗将电阻、电容和电感在频域下的行为统一表示为复数形式($R$, $1/(jomega C)$, $jomega L$),使得微分方程转化为代数方程。 交流稳态电路的分析: 利用相量和阻抗的概念,我们发现所有在直流下适用的分析技术(如节点电压法、网孔电流法、叠加定理、源变换等)都可以直接应用于正弦稳态分析,只需将实数替换为复数即可。本书重点演示了如何运用这些工具来计算电压、电流的有效值和相位关系。 交流电路中的功率: 功率的概念在交流电路中更为复杂。本书系统区分了瞬时功率、平均功率(有功功率 $P$)、无功功率 $Q$ 和视在功率 $S$。我们引入了功率因数 ($cos heta$) 的概念,并详细解释了功率因数校正(通过并联电容或电感)的工程意义和计算方法,强调提高功率因数对降低系统损耗的重要性。 第五部分:三相电路分析 三相系统是现代电力传输和工业驱动的基础。本部分专门介绍三相电路的特点和分析方法。 三相电源与负载: 详细介绍星形(Y)连接和三角形($Delta$)连接的原理、相电压与线电压、相电流与线电流之间的关系($sqrt{3}$ 因子)。 平衡三相电路分析: 重点讲解在平衡条件下,如何通过单相等效模型简化三相电路的计算,极大地减轻了计算负担。 非平衡三相电路: 对于不平衡情况,本书介绍如何运用节点电压法或星/三角变换,结合相量分析,来精确求解各相的电流和电压分布。 结论 本书内容结构严谨,从最基本的元器件和定律出发,逐步过渡到复杂的动态响应、频域分析乃至三相系统,为后续深入学习控制理论、高级电子电路设计打下坚实而全面的理论基础。每章后附带精心设计的习题,旨在巩固理论知识,培养解决实际工程问题的能力。

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书中包含的大量例题和分析过程,对我来说是最大的价值所在。每一个知识点讲解完毕后,都会紧跟着一到两个精心设计的例题,这些例题涵盖了各种典型电路的分析和设计。更重要的是,例题的解答过程非常详细,从列出已知条件、分析电路结构,到选择合适的模型、进行公式推导,每一步都标注得清清楚楚,非常便于我模仿和学习。有些例题还会给出多种解法,或者分析不同解法的优劣,这让我能够更全面地理解同一个问题。除了例题,书后配套的习题更是让我受益匪浅。这些习题难度适中,覆盖面广,既有巩固基础的简单题,也有挑战思维的综合题。我花了很多时间去尝试解答,虽然过程中遇到过困难,但通过对照书后的精解,我不仅找到了错误的根源,也学会了更有效率的解题方法。这种“练——析——改”的学习模式,极大地提升了我的解题能力和对知识的掌握程度。

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这本书的排版真的非常用心,封面设计既有学术的严谨感,又不会显得过于枯燥,采用了那种沉稳的蓝色调,配上简约的金色标题,在书架上非常醒目。翻开扉页,纸张的质感就让人觉得舒服,不是那种廉价的道林纸,而是稍带韧性的胶版纸,手感温润,即使长时间翻阅也不会觉得磨手。印刷方面,字迹清晰锐利,没有出现模糊不清或者错位的情况,这对于一本需要细致阅读的书籍来说至关重要。尤其是一些电路图的绘制,线条流畅,元件标识清晰,即使是初学者也能很快辨认。内页的边距也设置得恰到好处,留有足够的空间可以做笔记,这一点对于我这种喜欢在书上涂涂画画、记录灵感的人来说,简直是福音。而且,书的装订也很牢固,我翻阅了很多次,也没有出现散页的情况,相信能陪伴我度过很多学习时光。总而言之,从这本书的外观和触感来说,就能感受到出版方在细节上的投入,这为接下来的内容阅读打下了良好的基础,让我对接下来的学习充满了期待。

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本书在电路图的绘制和标注方面,也展现了极高的专业水准。所有的电路图都遵循了行业标准,元件符号清晰易辨,连接线清晰明了,没有出现任何歧义。关键节点的电压、电流方向,以及重要的参数值,都会在图中标注出来,这大大节省了我分析电路时的时间。而且,书中的一些框图和流程图也画得非常漂亮,将复杂的系统分解成易于理解的模块,使得整个系统的逻辑关系一目了然。特别值得一提的是,在讲解不同类型的放大电路时,书中会提供统一的分析框架,比如先分析其增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽等关键参数,再进行具体讨论。这种标准化的分析方法,让我能够有章可循,快速抓住不同电路的核心特点。对于初学者来说,掌握这种分析方法,比死记硬背各个电路的特点要有效得多。

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书中对概念的解释非常到位,用词精准,而且总能找到恰当的比喻来帮助理解。比如讲解“虚拟短路”和“虚断”这两个概念时,作者并没有生硬地给出定义,而是通过水管和阀门的类比,让我一下子就明白了它们在理想运算放大器电路中的意义。还有对各种半导体器件的分析,无论是PN结的形成、扩散电流和迁移电流的原理,还是三极管的输出特性曲线、输入特性曲线的解读,都写得非常透彻。作者不仅会告诉你“是什么”,更会深入讲解“为什么”,比如详细阐述了载流子在半导体中的运动过程,以及电场对载流子的影响,这让我对这些基础的物理过程有了更深刻的认识。遇到一些比较复杂的概念,比如反馈的稳定判据,书中会给出详细的推导过程,但同时也会提供简化的理解方法,并且强调这些方法的适用范围,这一点非常人性化。我觉得,一本好的教材,不应该仅仅是知识的堆砌,更应该引导读者去思考,去理解,而这本书在这方面做得非常出色。

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这本书的语言风格非常亲切自然,不像有些专业书籍那样板着一副面孔,让人望而生畏。作者在讲解过程中,偶尔会穿插一些幽默的语言或者生动的生活化例子,让原本可能有些枯燥的理论知识变得鲜活有趣。比如在讲解“寄生参数”时,作者会形象地将其比作“身体里的‘小毛病’”,虽然不影响大体功能,但会在特定情况下发挥作用。这种接地气的表达方式,让我更容易产生共鸣,也更容易记住这些概念。而且,作者在遣词造句上也很讲究,力求用最简洁明了的语言表达最复杂的概念。即使是对于一些复杂的数学推导,作者也会在前面给出一个简要的说明,让我知道这个推导的目的是什么,而不是在一堆公式中迷失方向。这种“润物细无声”的写作风格,让我觉得这位作者不仅是知识的传授者,更是一位经验丰富的引路人,他对学习者的心理把握得非常到位。

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这本书在解决实际问题方面的能力也非常强。它不仅仅局限于理论知识的讲解,更重要的是,通过大量的例题和习题,教会了我如何将理论知识应用于解决实际的工程问题。我记得在学习滤波电路时,书中提供了一个关于音频信号滤波的实例,详细讲解了如何根据信号的频率特性来设计一个合适的滤波器,以及如何使用万用表和示波器来验证滤波效果。这种从理论到实践的完整过程,让我感觉自己真的在进行一项工程设计。而且,书中也提到了一些在实际电路制作过程中可能会遇到的问题,比如元件的分布参数、焊接的影响等,并给出了相应的解决思路,这对于我们这些即将步入实验室的人来说,非常有指导意义。这本书让我觉得,学习模拟电子技术,最终还是要落到“动手做”上,而这本书给了我足够的信心和方法去实现这一点。

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这本书的内容结构安排非常合理,循序渐进,对于我这样初次接触模拟电子技术的人来说,简直是打开了一扇新世界的大门。它没有一开始就抛出复杂的概念和公式,而是从最基础的半导体二极管的原理开始讲解,一步步深入到三极管、场效应管的工作特性,再到各种放大电路、反馈电路、振荡电路的设计与分析。我尤其欣赏的是,在讲解每一个电路模块时,作者都会结合实际应用场景,比如讲解稳压电路时,会提到它在电源模块中的重要性,讲解滤波电路时,会联系到信号处理中的应用,这种“理论联系实际”的教学方式,让我能更深刻地理解这些看似抽象的电路原理在现实世界中的作用。而且,章节之间的过渡也很自然,不会让人觉得突兀,前一个章节的内容往往是为后一个章节打下铺垫,形成一个完整的知识体系。这种逻辑清晰、层层递进的编排方式,大大降低了学习的难度,让我能够更有条理地吸收知识,而不是被海量的信息淹没。

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这本书的另一个亮点是其对学习方法的指导。作者在书的开头部分,或者在某些章节的结尾,会分享一些关于如何学习模拟电子技术的建议,比如如何高效地阅读电路图,如何利用仿真软件进行验证,如何进行实验设计等。这些建议都非常实用,并且是作者多年教学经验的总结。我尝试着去运用这些方法,比如在做习题前,会先尝试着在脑海中构建电路模型,或者在草稿纸上画出简化的模型,这确实比直接套用公式要有效得多。另外,书中还提到了一些常见的学习误区,比如过度依赖仿真软件而忽略了手算能力,或者只注重单个电路的功能而忽略了整体系统的优化,这些提醒让我能够少走弯路。总而言之,这本书不仅仅是传授知识,更是在培养我的学习能力和科学思维方式。

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书中对一些关键器件的性能参数和选择依据,也进行了详细的介绍。比如在讲解三极管时,除了其基本工作原理,还会详细介绍不同型号三极管的各项参数,如$eta$值(电流放大系数)、$V_{CE(sat)}$(饱和压降)、$V_{BE(on)}$(导通电压)、以及频率特性等,并解释了这些参数在实际电路设计中的重要性,以及如何根据具体应用场景来选择合适的型号。同样,对于运算放大器,书中也详细讲解了其理想运放模型和实际运放的各项参数,如开环电压增益、输入失调电压、输入偏置电流、压摆率、共模抑制比等,并分析了这些参数对电路性能的影响。这种对器件的深入剖析,让我不仅仅停留在“会用”的层面,更能理解“为什么这样用”,为我今后的电路设计打下了坚实的基础。

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这本书的深入程度非常适中,既不会过于浅显,让人觉得不过瘾,也不会过于深奥,让人望而却步。作者在讲解过程中,会适时地引入一些更高级的概念,但又会用简化的方式进行介绍,并指出这些概念在何处可以找到更详细的说明。比如在讲解反馈时,书中会提到“稳定性”的概念,并简要介绍巴克豪森判据,但同时也会提醒读者,更深入的稳定性分析需要在控制理论等领域进行学习。这种“牵引式”的学习方式,能够激发我的进一步探索欲,让我知道在这个知识体系之外,还有更广阔的天地等待我去探索。同时,书中对一些重要公式的推导,也足够严谨,能够满足我对于理论深度的一些要求。总的来说,这本书就像一位优秀的老师,知道什么时候该“讲透”,什么时候该“点到”,什么时候又该“留白”,引导我自主学习。

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