书为电类应用型本科和高职本科专业的“电路分析”和“信号与系统”课程教学而编写,共12章。本书突出基本物理概念和应用,侧重工程分析和设计所需的电路元件、定理和定律、直流电路、动态电路和正弦稳态电路、连续时间信号与系统、离散时间信号与系统等方面的分析概念与方法,并简单介绍了离散信号与系统的基本概念。本书最后提供了两个工程应用分析实例。本书各大部分章节后均配有思考题、练习题和实验,以使读者能通过实践性练习、特别是实验来学习并掌握电路、信号与系统的工程概念和分析设计方法。
样章试读
目录
- 前言
绪论1
0.1相关的工程问题1
0.1.1电路的工程问题1
0.1.2信号的工程问题3
0.1.3系统的工程问题5
0.2电路的物理概念6
0.2.1电路元件的基本概念6
0.2.2电路分析基本概念7
0.3信号与系统的物理概念9
0.3.1信号的分析概念10
0.3.2系统的物理特征11
0.4方法与工具12
0.4.1从物理模型到分析模型13
0.4.2基本数学方法13
0.4.3仿真分析工具14
本章小结17
思考与练习17
第1章电路元件与定律19
1.1电路元件19
1.1.1电路基本元件19
1.1.2理想运算放大器24
1.1.3理想变压器25
1.2电网络基本概念27
1.2.1电路结构基本概念27
1.2.2串联与并联30
1.2.3线性非时变电路34
1.3电路基本定律37
1.3.1欧姆定律37
1.3.2基尔霍夫定律38
1.3.3电功率与能量40
1.4电路仿真分析43
本章小结46
思考与练习47
第2章直流电路分析基本方法49
2.1直流电网络结构49
2.2节点分析法51
2.2.1直流电路的节点分析方法51
2.2.2含有储能元件的直流电路节点分析55
2.3网孔分析法56
2.3.1直流电路的网孔分析方法56
2.3.2含有储能元件的直流电路网孔分析60
本章小结61
思考与练习61
第3章电网络分析定理64
3.1端口与电路分割基本概念64
3.1.1端子与端口64
3.1.2电路分割65
3.2戴维南定理和诺顿定理68
3.2.1单端口等效概念与替代定理69
3.2.2戴维南定理73
3.2.3诺顿定理76
3.2.4直流电路最大功率传递定理77
3.3电网络分析的相关定理78
3.3.1互易定理78
3.3.2对偶原理81
3.3.3特勒根定理83
本章小结83
思考与练习84
第4章动态电路时域分析88
4.1电路状态88
4.1.1电路状态的基本概念88
4.1.2稳态与暂态92
4.1.3换路定律和储能元件初始值93
4.2二端口电路系统95
4.2.1二端口电路的基本概念95
4.2.2二端口电路响应分析96
4.3一阶电路98
4.3.1一阶RC电路98
4.3.2一阶RL电路102
4.4二阶电路104
4.4.1二阶RC电路104
4.4.2二阶RL电路108
4.4.3RLC电路110
本章小结115
思考与练习115
第5章正弦稳态电路分析l19
5.1电路参数的相量形式119
5.1.1正弦稳态电路的相量描述119
5.1.2无源元件的相量形式121
5.2阻抗与导纳122
5.2.1阻抗与导纳的基本概念123
5.2.2阻抗和导纳的串联123
5.2.3阻抗和导纳的并联125
5.3电路相量分析126
5.3.1电路定律与定理的相量形式126
5.3.2二端口网络方程129
5.3.3谐振与策动点阻抗131
5.4正弦稳态电路的功率计算136
5.4.1正弦稳态功率136
5.4.2最大功率传递定理138
本章小结138
思考与练习138
第6章连续时间信号系统时域分析140
6.1信号系统基本概念140
6.1.1信号与系统的基本概念140
6.1.2信号分类143
6.1.3电路系统巾的基本信号144
6.1.4信号分析基本概念146
6.2 LTI系统分析基本概念149
6.2.1激励与响应149
6.2.2LTI系统150
6.3 LTI系统时域分析方法152
6.3.1动态方程152
6.3.2时域方框图153
6.3.3系统响应分析157
6.4线性卷积162
6.4.1LTI系统单位冲激响应与系统输出162
6.4.2线性卷积计算162
本章小结165
思考与练习166
第7章连续时间信号系统复频域分析169
7.1单边Laplace变换169
7.1.1单边Laplace变换定义169
7.1.2单边Laplace变换的基本定理172
7.1.3单边Laplace逆变换的计算方法173
7.2 LTI系统函数177
7.2.1LTI系统复频域分析177
7.2.2电路系统的复频域分析180
7.2.3复频域方框图182
7.3零点与极点183
7.3.1奇点的基本概念183
7.3.2零点与极点分析184
7.3.3波特图分析188
7.4系统互联与反馈分析192
7.4.1系统互联基本概念193
7.4.2LTI系统反馈分析196
7.5系统稳定性199
7.5.1 LTI系统的输入输出稳定200
7.5.2输入输出稳定的判别方法201
7.5.3负反馈提升系统稳定性203
本章小结203
思考与练习204
第8章连续时间系统频域分析207
8.1周期信号的傅里叶级数展开207
8.1.1连续周期信号的傅里时级数207
8.1.2连续周期信号的频谱分析212
8.1.3周期信号的平均值与帕塞瓦尔定理218
8.2非周期时间信号的傅里叶变换220
8.2.1傅里叶变换定义220
8.2.2傅里叶变换的性质224
8.2.3电路元件的傅里叶变换阻抗227
8.3连续时间信号频域分析229
8.3.1基本信号的傅里叶变换与频谱分229
8.3.2调制信号的频谱特征232
8.3.3时域取样和频域取样234
8.4连续时间LTI系统频域分析237
8.4.1系统频域分析238
8.4.2理想滤波器240
8.4.3因果系统与实际滤波器243
8.4.4阶跃响应与信号的测不准理245
8.4.5频率归一化及其应用247
本章小结249
思考与练习250
第9章离散时间信号与系统时域分析253
9.1离散时间信号与离散时间信号处理253
9.1.1离散时问信号与离散时问系统基本概念253
9.1.2信号时域取样与恢复255
9.2离散时间系统时域分析257
9.2.1连续时间系统离散化257
9.2.2LTI离散时间统求解259
9.3离散时间卷积261
本章小结263
思考与习题263
第10章离散时间信号系统频域分析264
10.1Z变换分析264
10.1.1单边Z变换264
10.1.2单边Z变换的运算性质266
10.1.3单边Z逆变换269
10.2离散时间LTI系统Z变换分析273
10.2.1离散时间LTI系统的Z域表示273
10.2.2离散时间系统的计算结构277
10.3离散时间傅里叶分析281
10.3.1离散时问傅里叶变换281
10.3.2离散时问LTI系统频域
分析286
本章小结288
思考与练习288
第11章数字信号与系统290
11.1 数字信号处理基本概念290
11.2数字信号处理系统分析291
11.3离散傅里叶变换293
本章小结294
第12章电路、信号与系统分析实例295
12.1交流放大电路分析295
12.2理想运算放大器应用分析299
参考文献304