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出版者:甘肃科学技术出版社

作者:任亚莉

出品人:

页数:135 页

译者:

出版时间:2007年1月1日

价格:12.0

装帧:平装

isbn号码:9787542411242

丛书系列:

图书标签:

• 信号与系统
• 实验
• 教程
• 电子工程
• 通信工程
• 电路分析
• MATLAB
• 模拟电路
• 数字信号处理
• 高等教育
• 理工科

《电路分析基础与应用实践》 第一章：电路理论的基石——欧姆定律与基尔霍夫定律的深入剖析 本章将带领读者从宏观视角审视电路现象的本质，重点围绕电路分析的两大支柱——欧姆定律和基尔霍夫定律展开深入探讨。我们将首先回顾这些基本定律的数学表述和物理意义，随后进入实践层面，通过大量实例解析如何运用这些定律来构建电路模型。内容涵盖了如何识别串联和并联元件，以及如何应用节点电压法和网孔电流法这两种核心分析工具。对于初学者而言，本章旨在打下坚实的基础，理解电流、电压、电阻之间的内在联系，为后续更复杂的电路分析做好准备。我们将特别关注非线性元件（如二极管的简化模型）在直流条件下的初步分析，展示定律的普适性。 第二章：动态元件的特性与一阶电路瞬态响应 本章将视角从纯电阻电路转向包含储能元件（电容和电感）的动态电路。我们将详细阐述电容和电感的电压-电流关系，特别强调它们在不同时间尺度上的行为差异——电容对快速变化的电流的阻抗特性，以及电感对电流变化的抵抗性。核心内容聚焦于一阶RL和RC电路的瞬态分析。读者将学习如何根据初始条件和输入激励（如阶跃函数、指数函数）求解电路的零输入响应、零状态响应以及全响应。通过对时间常数 $ au$ 的深入理解，读者将掌握预测电路响应演化速度的关键方法。本章将配有大量带有实际时间轴的波形图示，帮助直观理解瞬态过程的收敛性。 第三章：二阶电路的特征与谐振现象 在掌握了一阶电路的基础上，本章将进入更具挑战性的二阶电路分析，即包含电阻、电容和电感的电路（RLC电路）。我们将推导出描述此类电路的二阶常微分方程，并基于特征根的性质，系统地分类和分析过阻尼、欠阻尼和临界阻尼三种情况下的瞬态响应。欠阻尼情况下的振荡特性是本章的重点，将详细讲解阻尼振荡的周期和衰减率。此外，本章还将引入频率域的概念，详述串联和并联RLC电路的谐振现象。读者将学会计算谐振频率、带宽和品质因数（Q值），理解谐振在选频电路中的重要作用。 第四章：交流稳态分析：相量法与复频域 本章将电路分析从直流扩展到正弦稳态交流（AC）分析。为了简化微分方程的求解过程，本章将系统介绍相量（Phasor）的概念，将时域的微分运算转化为频域的代数运算。读者将学习如何将正弦电压和电流转换为复数形式的相量，并理解阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）在复平面上的表示。本章的核心是运用相量法求解包含电容和电感的线性电路的稳态响应，包括计算电压、电流的幅值和相位。功率分析也将在此阶段引入，区分瞬时功率、平均功率、无功功率和视在功率，并介绍功率因数校正的概念和方法。 第五章：交流稳态分析的高级工具——节点分析与网孔分析的扩展 本章将第四章介绍的相量法应用于更复杂的交流电路网络。我们将复习并扩展节点电压法和网孔电流法，使其适用于复数阻抗的网络。重点在于如何处理非正弦的周期性信号，引入傅里叶级数分解的基本思想，为后续分析非正弦周期信号做铺垫。此外，本章还将介绍最大功率传输定理在交流稳态下的应用，以及如何利用Y-$Delta$（星-三角）和$Delta$-Y（三角-星）变换来简化具有特定拓扑结构的电路，从而使应用高级分析方法变得更加直接有效。 第六章：非正弦周期信号的分析与傅里叶级数 实际工程中，信号源往往不是理想的正弦波，本章将深入探讨非正弦周期信号的分析方法。核心工具是傅里叶级数。我们将详细讲解如何将任意周期函数分解为一系列正弦和余弦分量的叠加，包括求解傅里叶系数的直角坐标系和极坐标系表示法。本章将强调利用信号的对称性（如奇偶对称性）简化计算。随后，读者将学会利用傅里叶级数来分析线性电路在非正弦周期输入下的稳态响应，即理解高次谐波成分如何在电路中传播和衰减，这对于设计通信和电力系统中的滤波网络至关重要。 第七章：系统分析导论：系统的时域描述与线性时不变（LTI）系统 本章将电路分析提升到系统理论的高度。我们将把电路视为一个输入-输出系统。核心概念是线性时不变（LTI）系统。我们将通过微分方程和系统的零输入/零状态响应来严格定义LTI系统的特性。本章的重中之重是脉冲响应 $h(t)$ 的概念，它是LTI系统的“指纹”。读者将学习如何利用卷积积分 $y(t) = x(t) h(t)$ 来计算任意输入信号 $x(t)$ 作用下的系统输出 $y(t)$，从而摆脱反复求解微分方程的繁琐过程。 第八章：拉普拉斯变换在电路分析中的应用 本章引入了拉普拉斯变换，这是现代系统分析中最强大的数学工具之一。我们将详细介绍拉普拉斯变换的定义、基本性质以及常用函数的变换对，特别是单位阶跃函数和冲激函数在拉普拉斯域的表示。核心应用在于将微分方程转化为代数方程（S域分析）。读者将学习如何利用拉普拉斯变换求解包含初始条件的动态电路（一阶、二阶电路）的瞬态和稳态响应。本章还将介绍系统的传递函数 $H(s)$，它是S域分析的核心，并简要讨论有理函数和部分分式展开在求解反变换中的应用。 第九章：单端口网络的分析与二端口网络基础 本章将重点放在电路的等效表示和网络的简化。我们将详细讨论如何利用等效电阻、等效电容、等效电感等概念对复杂网络进行简化。重点内容包括戴维南（Thévenin）等效电路和诺顿（Norton）等效电路的求法，并探讨它们在含源电路分析中的便利性。随后，本章将引入二端口网络的概念，阐述描述二端口网络的四种基本参数集：Z参数（阻抗参数）、Y参数（导纳参数）、H参数（混合参数）和ABCD参数（传输参数）。读者将学习如何根据这些参数矩阵分析级联和并联的二端口网络。 第十章：频率响应、滤波器与网络函数 本章将系统地连接频率域分析与系统响应。在S域分析的基础上，我们将讨论网络的频率响应，即通过令 $s = jomega$ 得到的网络函数 $H(jomega)$。我们将分析频率响应的幅频特性和相频特性。重点内容包括无源滤波器（低通、高通、带通、带阻）的设计和分析，讲解巴特沃斯（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）等经典滤波器的设计思想，以及如何根据给定的截止频率和通带要求确定元件值。本章将强调波特图（Bode Plot）的绘制和解读，这是判断系统稳定性和频率选择性的直观工具。

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这本《信号与系统实验教程》在我手中沉甸甸的，厚实的纸张和清晰的排版，第一眼就给人一种专业且值得信赖的感觉。虽然我还没有完全深入到每一个实验的细节中，但仅仅翻阅目录和部分章节，我就能感受到它编排的严谨性。它并没有像一些“速成”教材那样，用大量华而不实的图示和浅显的语言来吸引人，而是以一种扎实、循序渐进的方式，引导读者一步步理解信号与系统这门学科的精髓。我尤其欣赏它在理论知识与实际操作之间的平衡处理。书中的每个实验项目都紧密围绕着信号与系统的核心概念展开，并提供了详细的实验步骤和预期的结果分析。我之前对某些理论概念总觉得“纸上谈兵”，缺乏直观的理解，但相信通过这个实验教程的实践，我能够将抽象的数学模型与具体的信号波形联系起来，真正做到融会贯通。这本书更像是一位经验丰富的导师，它不会直接告诉你答案，而是通过一系列精心设计的实验，让你自己去探索、去发现、去证明。这种学习方式对于培养独立思考能力和解决问题的能力至关重要。我对它充满期待，相信它能帮助我在这门课程的学习上取得实质性的突破，为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

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拿到这本《信号与系统实验教程》之后，我花了相当一段时间来仔细翻阅。它的整体风格非常务实，没有太多花哨的装饰，而是将重点放在了知识的传授和技能的培养上。我尤其喜欢它在实验设计上的循序渐进性，从最基础的信号产生和分析，逐步深入到更复杂的系统建模和仿真。对于我这样希望通过实践来深入理解信号与系统这门学科的学生来说，这种安排非常合理。书中对每一个实验的理论背景介绍得非常清晰，能够帮助我们理解实验的意义和目的。同时，实验步骤的描述也足够详细，即便是一些初次接触相关实验的学生，也能够比较顺利地进行操作。我个人对书中关于离散时间信号处理和傅里叶变换的实验部分尤为感兴趣，因为这几个概念是信号与系统课程的核心，而通过实际操作来加深理解，能够有效地解决我在理论学习中遇到的困惑。我甚至已经开始规划，在接下来的时间里，如何结合自己的学习进度，一步步完成这些实验，并通过对实验结果的分析，来检验自己的学习成效。这本书无疑将成为我学习信号与系统过程中不可或缺的助手。

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拿到这本《信号与系统实验教程》后，我迫不及待地翻阅了起来。首先吸引我的是它清晰而有条理的目录结构，每一个实验项目都以一个明确的实验目标开头，随后是详细的实验原理阐述，最后是具体的操作步骤和结果分析。这种组织方式极大地降低了初学者的学习门槛，让我能够快速找到自己感兴趣或者需要加强的部分。我个人尤其看重实验中的“动手”环节，而这本书在这方面做得非常到位。它不仅提供了理论指导，更重要的是，它详细列出了实验所需的仪器设备、软件工具以及可能遇到的问题和解决方法。对于我这样希望通过实践来加深理解的学生来说，这一点至关重要。我之前在学习某些理论知识时，总觉得与实际操作脱节，无法将书本上的公式和图表与真实世界中的信号联系起来。但这本书的实验设计，比如对傅里叶变换、卷积运算等核心概念的实验验证，将极大地帮助我建立起感性的认识。我甚至已经开始计划如何在实验室中一步步完成这些实验，并对照书中的预期结果进行对比分析。这种理论与实践相结合的学习方式，无疑是掌握信号与系统这门复杂课程的有效途径，我相信这本书将成为我在这个领域探索的宝贵财富。

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当我拿到这本《信号与系统实验教程》时，我首先被它厚重而严谨的风格所吸引。它不像一些网络上的教程那样，只是简单地堆砌代码或者提供一些现成的结论，而是真正地从一个学习者的角度出发，系统地构建了一个完整的实验学习路径。书中的每一个实验项目，都经过了精心的设计，不仅涵盖了信号与系统课程的核心概念，例如采样定理、Z变换、拉伯拉斯变换的应用等，更重要的是，它提供了详细的实验步骤和指导。我非常欣赏书中在实验原理部分的处理方式，它能够将复杂的数学公式和理论模型，通过生动形象的语言和图示进行解释，帮助我们理解其背后的物理意义。对于我这样希望通过实践来巩固理论知识的学生来说，这一点尤为重要。我之前在学习某些信号处理算法时，总觉得缺乏一种直观的感受，无法真正理解算法是如何工作的。而这本书提供的实验，例如对不同信号进行频谱分析、对系统进行时域和频域响应的测量，无疑将极大地帮助我建立起对这些概念的感性认识。我期待着能够按照书中的指导，一步步完成每一个实验，从而真正掌握信号与系统的奥秘。

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这部《信号与系统实验教程》的出版，对于我这样正在攻读相关专业知识的学生来说，无疑是一个令人欣喜的消息。我之前接触过一些信号与系统的理论书籍，但总觉得缺少一种能够将抽象概念转化为具体实践的桥梁。而这本书恰恰填补了这一空白。从目录的编排就可以看出，它并非是简单地罗列实验项目，而是将一系列实验按照逻辑顺序巧妙地串联起来，每一章的实验都建立在前一章的基础之上，形成了一个层层递进的学习体系。我特别喜欢书中对每一个实验背景的详细介绍，这让我能够理解为什么要做这个实验，以及这个实验能够帮助我们理解哪些重要的概念。同时，书中对实验器材和操作流程的描述也十分具体，即便是我这样初次接触某些实验设备的学生，也能够相对轻松地按照步骤进行操作。我最期待的是书中关于滤波器设计和系统辨识的实验部分，因为这些是我在理论学习中觉得比较抽象，但又在实际工程中应用非常广泛的内容。我相信通过亲手搭建和调试这些系统，我能够更深刻地理解其工作原理和性能指标，为今后的学习和研究打下坚实的基础。

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