電路分析原理與電子線路基礎(chǔ) 上冊(cè)·電路分析原理
定 價(jià):35.9 元
- 作者:殷瑞祥 編
- 出版時(shí)間:2020/9/1
- ISBN:9787040541922
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:TN7
- 頁碼:302
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
電路分析和電子線路基礎(chǔ),模擬電子技術(shù)是電子信息類等專業(yè)的兩門核心工程基礎(chǔ)課程,既具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性,又強(qiáng)調(diào)工程性,是從事電子系統(tǒng)硬件學(xué)習(xí)的入門課程!峨娐贩治鲈砼c電子線路基礎(chǔ) 上冊(cè)·電路分析原理》將兩門課程的教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合在一起,既克服電路課程“不接地氣”的缺陷,又解決電子線路基礎(chǔ)/模擬電子技術(shù)課程“接地有余而頂天不足”的問題。全書分上、下兩冊(cè),上冊(cè)為電路分析原理部分,共6章:電路的基本概念與基本定律、電子線路中主要器件的電路模型、電路分析的基本方法、交流穩(wěn)態(tài)電路分析、線性動(dòng)態(tài)電路瞬態(tài)分析、二端口網(wǎng)絡(luò)。書中著重基本概念、基本原理和基本電路的分析與應(yīng)用。例題和習(xí)題除圍繞上述重點(diǎn)外,還注重思考性、啟發(fā)性,使讀者能增強(qiáng)分析問題和解決問題的能力。
為提高讀者應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助手段分析設(shè)計(jì)電子電路,該書附錄介紹了利用Multisim進(jìn)行電路分析和設(shè)計(jì)的方法。
本冊(cè)既可單獨(dú)用于電子信息類等相關(guān)專業(yè)本?齐娐贩治稣n程的教材,也可與下冊(cè)配合作為電路分析原理與電子線路基礎(chǔ)單門課程的教材。《電路分析原理與電子線路基礎(chǔ) 上冊(cè)·電路分析原理》對(duì)于相關(guān)工程技術(shù)人員也是一本實(shí)用的參考書。
電路分析(電路基礎(chǔ)、電路原理等,簡(jiǎn)稱電路)與電子線路基礎(chǔ)(模擬電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)等,簡(jiǎn)稱模電)是高等學(xué)校電類相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程,大多數(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課都要求將這兩門基礎(chǔ)課程作為基本的先修課程,而電路課程又要求具備高等數(shù)學(xué)及大學(xué)物理的基礎(chǔ),因此,國內(nèi)各高等學(xué)校電類專業(yè)大多將這兩門課安排在大學(xué)物理和高等數(shù)學(xué)課程基本結(jié)束時(shí)再開設(shè),比較合理的時(shí)間應(yīng)該在大學(xué)二年級(jí)第一學(xué)期開設(shè)電路課程,第二學(xué)期開設(shè)模電課程。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各專業(yè)需要在教學(xué)中安排的新知識(shí)和新技術(shù)不斷增加,由于受這兩門基礎(chǔ)課的時(shí)間安排限制,課程安排非常困難。另一方面,高等學(xué)校面臨學(xué)生就業(yè),進(jìn)一步加劇了這種排課的壓力。為了克服排課的壓力,我們嘗試了將電路課程提前到大學(xué)一年級(jí)開設(shè),雖然時(shí)間上得到一定的緩解,但是,由于先修基礎(chǔ)的不足,導(dǎo)致教學(xué)過程進(jìn)展十分艱難,效果也差強(qiáng)人意,造成學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不牢,連帶影響整個(gè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量得不到保障。
從教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容來看,電路課程是第一門涉及電類專業(yè)的基礎(chǔ)課,學(xué)生基本不具備專業(yè)知識(shí),這門課程延續(xù)了先修課程高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理的理論分析嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶攸c(diǎn),從方法上給出了嚴(yán)密的介紹并在教學(xué)中要求學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練。但是,電路問題本身卻是從電磁場(chǎng)問題中近似抽象出來的,而電路理論僅僅是在由近似得到電路模型上作數(shù)學(xué)分析,因此,電路課程教學(xué)一直以來都處于一種比較尷尬的境地,一方面課程中要求學(xué)生牢牢掌握這些基礎(chǔ)方法,另一方面學(xué)生卻茫然于這些方法的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,使得電路課程往往“不接地氣”。
模電課程是電路課程最緊密的后續(xù)課程,這門課程實(shí)踐性很強(qiáng),也是學(xué)生接觸電子電氣類工程的第一門課程。在大多數(shù)教材和實(shí)際教學(xué)中,模電課程都十分強(qiáng)調(diào)工程實(shí)際,學(xué)習(xí)中要理論聯(lián)系實(shí)際,但是,往往實(shí)際有余而理論不足,過分強(qiáng)調(diào)電子電路分析設(shè)計(jì)中的工程近似,對(duì)于電路分析理論的應(yīng)用則多數(shù)僅僅限于最基本的KCL和KVL。這就加深了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)電路課程教學(xué)目標(biāo)的誤解,也使得模電課程教學(xué)流于表面的實(shí)踐性,不能很好地適應(yīng)集成電路設(shè)計(jì)等的高級(jí)需求,簡(jiǎn)單地說,模電課程“接地有余而頂天不足”。
針對(duì)教學(xué)組織和實(shí)施過程中的困難和困惑,殷瑞祥教授從2008年開始進(jìn)行了課程融合小范圍嘗試,首先在兩門課程的教學(xué)中對(duì)自身先修基礎(chǔ)和相互之間的知識(shí)銜接方面進(jìn)行調(diào)整,將電路課程與大學(xué)物理和電磁場(chǎng)理論課程銜接,同時(shí)適當(dāng)?shù)匾腚娮与娐饭こ虒?shí)際內(nèi)容,模電課程中則加強(qiáng)與電路分析方法的銜接,力求使課程能夠“頂天立地”。
電路課程的內(nèi)容調(diào)整,首先從描述電、磁現(xiàn)象的麥克斯韋方程組出發(fā),在特定近似條件下逐步引出電路問題,明確電路的基礎(chǔ)是建立在一系列工程近似前提下的;接著將實(shí)際電子電氣線路中的器件建模融入電路課程,建立理想元件的基本概念,這樣就為原本偏于理論的電路課程找到工程立腳點(diǎn),也從一開始就給學(xué)生建立起工程與電路理論之間的聯(lián)系,教學(xué)中更多地采用實(shí)際電子線路單元作為電路分析實(shí)例。
原先電路課程中的二端口網(wǎng)絡(luò)一章主要偏于網(wǎng)絡(luò)理論,實(shí)際上二端口網(wǎng)絡(luò)正是模電課程中最主要單元——放大電路的典型抽象,這是將兩門課程結(jié)合起來的天然結(jié)合點(diǎn)。
模電課程中,充分利用電路課程中已經(jīng)建立的各種分析方法,有利于從系統(tǒng)角度理解電子線路的工作原理、故障原因、調(diào)整方向,在反饋放大電路的分析中,結(jié)合二端口網(wǎng)絡(luò)的連接方法及參數(shù)計(jì)算,很容易理解反饋對(duì)放大電路性能的影響原理,可以有效提高教學(xué)效率。
經(jīng)過在兩門課程中教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整嘗試,結(jié)合教育部電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)對(duì)電子線路基礎(chǔ)課程內(nèi)容的討論意見,我們開始思考將電路與模電融合為一門課的方案,并在課程教學(xué)內(nèi)容調(diào)整的嘗試基礎(chǔ)上形成了本書的第一個(gè)講義版本,2015年在學(xué)校的創(chuàng)新班開始試用,由殷瑞祥教授講授96學(xué)時(shí)的融合課程——電路分析原理與電子線路基礎(chǔ),經(jīng)過四輪教學(xué)使用和不斷修改,最終形成現(xiàn)在這個(gè)版本的書稿。
在內(nèi)容組織上,本書將涉及管級(jí)電路的“邏輯門電路”和模擬數(shù)字混合的“A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路”各單列一章,以便與數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程銜接。
本書分為上、下兩冊(cè),上冊(cè)為電路分析原理部分,下冊(cè)為電子線路基礎(chǔ)部分。將電子線路仿真軟件Multisim簡(jiǎn)介作為附錄放在上冊(cè)末尾,供讀者參考,并在全書中作為電路例子的仿真工具。在下冊(cè)末尾則安排了半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)附錄,供學(xué)生自學(xué)和參考。本書既可供單門課程電路分析原理與電子線路基礎(chǔ)作教材使用,也可供兩門單獨(dú)課程電路分析原理和電子線路基礎(chǔ)/模擬電子技術(shù)作教材使用。
與教材配套的數(shù)字教學(xué)資源包括各章主要例題的Multisim電路仿真文件、關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的視頻講解、各章習(xí)題答案,可在與教材配套的Abook網(wǎng)站下載或通過掃描二維碼獲得。
本書是在殷瑞祥教授教學(xué)講義基礎(chǔ)上整理完成的,其中上冊(cè)1~6章由李志堅(jiān)整理,下冊(cè)1~2章由晉建秀整理,3~6章由胡志輝整理,附錄由晉建秀和胡志輝整理編寫。
本書從教學(xué)嘗試到編寫大綱,均在華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心下進(jìn)行,得到華南理工大學(xué)電類平臺(tái)課程組全體老師的支持,教材內(nèi)容的修改也得到參與教學(xué)的創(chuàng)新班所有同學(xué)們的積極反饋,在此作者一并表示衷心感謝。
在我們開展教學(xué)改革的過程中,始終得到教育部電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)的指導(dǎo),主任委員東南大學(xué)王志功教授和西安交通大學(xué)鄧建國教授還就教材的組織給予了很多具體建議,對(duì)此編者表示深深的謝意。
本書承蒙教育部電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)主任委員東南大學(xué)王志功教授擔(dān)任主審,王教授在百忙之中審閱了全部書稿,為我們指出了錯(cuò)漏之處并給出修改建議,感謝王教授對(duì)本書的大力支持。
感謝高等教育出版社編輯及相關(guān)工作人員為本書的出版付出的大量心血。
由于編者水平有限,本書難免存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。主編郵箱:etrxyin@scut.edu.cn.
殷瑞祥,教授1982年本科畢業(yè)于南京工學(xué)院(東南大學(xué))無線電技術(shù)專業(yè),1987年獲華南工學(xué)院通信與電子系統(tǒng)工學(xué)碩士學(xué)位,2000年獲華南理工大學(xué)通信與信息系統(tǒng)工學(xué)博士學(xué)位。
1999年至2013年擔(dān)任廣東省高等學(xué)校電工電子技術(shù)研究會(huì)理事長(zhǎng),2013年起擔(dān)任研究會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng);2001年起連續(xù)三屆(2001-2017)被聘為教育部高等學(xué)校電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員。2015年被聘為廣東省高校電子信息類本科專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任委員。
長(zhǎng)期從事電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)和集成電路設(shè)計(jì)與產(chǎn)業(yè)推廣工作,主編出版教材14本,其中十一五國家規(guī)劃教材2套,十二五國家規(guī)劃教材1套。2007年獲得教育部“對(duì)口支援西部地區(qū)高等學(xué)校工作先進(jìn)個(gè)人”稱號(hào)。2007年獲得廣東省“南粵優(yōu)秀教師”稱號(hào)。
主要科研方向有數(shù)字信號(hào)處理的算法與實(shí)現(xiàn)、圖像處理、模式識(shí)別、超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)等。主持和參加的科研項(xiàng)目20多項(xiàng),其中國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目5項(xiàng),省級(jí)基金項(xiàng)目和重大專項(xiàng)6項(xiàng)。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表學(xué)術(shù)論文50多篇。獲國家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)3項(xiàng),省級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng),省級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)5項(xiàng)。
第1章 電路的基本概念與基本定律
本章導(dǎo)讀
1.1 從電磁場(chǎng)到集總參數(shù)電路
1.1.1 電與磁
1.1.2 電磁場(chǎng)的似穩(wěn)條件
1.1.3 似穩(wěn)電磁場(chǎng)與集總參數(shù)電路
1.2 電路基本概念
1.2.1 “場(chǎng)量”與“路量”
1.2.2 電路組成與功能
1.2.3 電路的基本物理量
1.2.4 電路拓?fù)涞幕靖拍?br />1.3 電路模型
1.3.1 理想模型的概念
1.3.2 實(shí)際電路建模的必要性和可行性
1.3.3 電路建模方法
1.4 理想電路元件
1.4.1 單端口理想電路元件
1.4.2 二端口理想電路元件
1.5 電路的基本定律
1.5.1 基爾霍夫定律
1.5.2 特勒根定理
本章重要概念與關(guān)鍵公式
習(xí)題
第2章 電子線路中主要器件的電路模型
本章導(dǎo)讀
2.1 兀器件的互連及其電路模型
2.1.1 分布參數(shù)電路概念
2.1.2 均勻傳輸線模型
2.1.3 均勻傳輸線參數(shù)
2.2 單端口器件的電路模型
2.2.1 電阻器模型
2.2.2 電容器模型
2.2.3 電感器模型
2.2.4 電源模型
2.2.5 半導(dǎo)體二極管的電路模型
2.3 雙端口器件的電路模型
2.3.1 晶體管的電路模型
2.3.2 場(chǎng)效應(yīng)晶體管電路模型
本章重要概念與關(guān)鍵公式
第3章 電路分析的基本方法
本章導(dǎo)讀
3.1 直流穩(wěn)態(tài)電路概念
3.2 等效電路分析方法
3.2.1 電路等效的概念
3.2.2 無源電阻網(wǎng)絡(luò)等效分析
3.2.3 含源電阻網(wǎng)絡(luò)等效分析
3.3 電路分析的系統(tǒng)方法
3.3.1 全電路方程
3.3.2 支路電流法
3.3.3 網(wǎng)孔電流分析法
3.3.4 節(jié)點(diǎn)電壓分析法
3.4 電路定理
……
第4章 交流穩(wěn)態(tài)電路分析
第5章 線性動(dòng)態(tài)電路瞬態(tài)分析
第6章 二端口網(wǎng)絡(luò)
附錄 電子線路仿真軟件Multisim簡(jiǎn)介
參考文獻(xiàn)