电路、信号与系统（上）

　　本书遵循“以实用为主，理论够用为度”的原则，注重突出实用性。为适应当前电子技术应用型人才培养的迫切需求，教材介绍了电路分析的基础知识和常规内容，其中包括常用的电路分析理论与计算方法及若干应用实例等。 全书共分7章，包括电路分析的基本量、基本概念和基本定理；电阻网络等效分析方法；电路分析的一般方法；电路分析的重要定理，如戴维南与诺顿定理等；RC电路和RL电路讨论；一阶电路的阶跃响应和冲激响应；二阶动态电路时域分析；正弦稳态分析的相量法；线性电路的正弦稳态响应等。 本书深入浅出，重点明确，实例丰富。可以作为高校电子、通信、光电、计算机、电气及自动化等专业的专业基础课教材，尤其适合以培养应用技术型人才为目标的院校和高职高专院校电气信息类专业，也可供从事电子技术工作的工程技术人员参考。相关专业的《电路分析》课程也可使用本教材。

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电路、信号与系统（上）目录第1章电路、信号与系统的基本概念1
1.1电路和电路模型1
1.1.1实际电路1
1.1.2电路模型1
1.2电流和电压的参考方向2
1.2.1电流和电压的实际方向2
1.2.2电流和电压的参考方向2
1.3电功率和能量3
1.3.1功率的定义3
1.3.2功率的计算4
1.4电路元器件5
1.4.1电阻元件5
1.4.2电容元件6
1.4.3电感元件8
1.5电压源和电流源10
1.5.1电压源的伏安特性11
1.5.2电流源的伏安特性11
1.6受控电源12
1.7基尔霍夫定律13
1.7.1基尔霍夫电流定律13
1.7.2基尔霍夫电压定律15
1.8信号的概念16
1.9信号的简单运算22
1.10奇异信号24
1.11系统的概念32
1.12电路、信号与系统的相互关系34
1.12.1电路与系统34
1.12.2信号、电路与系统35
1.13线性非时变系统的分析35
习题37
实验一Multisim软件入门和基尔霍夫定理的验证41
第2章电阻电路的等效变换49
2.1引言49
2.1.1线性电路49
2.1.2直流电路49
2.2电路的等效变换49
2.3电阻的串联和并联50
2.3.1电阻的串联50
2.3.2电阻的并联51
2.4电阻的Y形连接和△形连接的等效变换52
2.4.1电阻的Y形连接与△形连接52
2.4.2Y△形连接的等效变换53
2.5电压源、电流源的串联和并联55
2.5.1电压源的串、并联55
2.5.2电流源的串、并联55
2.6实际电源的两种模型及其等效变换56
2.6.1实际电压源56
2.6.2实际电流源56
2.6.3电源的等效变换56
2.7输入电阻58
习题59
实验二电阻串并联分压和分流关系验证62
第3章电阻电路的一般分析63
3.1图论初步63
3.1.1“图”的初步概念63
3.1.2利用图确定独立回路64
3.2“树”的概念65
3.2.1“树”和“支”65
3.2.2“图”的平面图和网孔66
3.3支路电流法67
3.4网孔电流法69
3.5回路电流法71
3.6结点电压法73
习题76
实验三网孔电流和结点电压分析法仿真实验78
第4章电路定理80
4.1叠加定理与齐次定理80
4.1.1叠加定理80
4.1.2齐次定理83
4.2替代定理85
4.3戴维南定理与诺顿定理87
4.3.1戴维南定理87
4.3.2诺顿定理89
习题90
实验四叠加定理、等效电源定理仿真实验92
第5章一阶电路97
5.1动态电路的方程及其初始条件97
5.1.1过渡过程97
5.1.2换路定律97
5.1.3初始值的确定98
5.2一阶电路的零输入响应100
5.2.1RC串联电路的零输入响应100
5.2.2RL串联电路的零输入响应101
5.3一阶电路的零状态响应103
5.3.1RC串联电路的零状态响应103
5.3.2RL串联电路的零状态响应104
5.4一阶电路的全响应105
5.4.1全响应的两种分解方式105
5.4.2三要素法106
5.5一阶电路的阶跃响应108
5.5.1单位阶跃函数108
5.5.2单位阶跃响应108
5.6一阶电路的冲激响应110
5.6.1单位冲激函数110
5.6.2单位冲激响应110
习题112
实验五一阶动态电路的时域仿真分析115
第6章二阶动态电路的时域分析118
6.1二阶电路的零输入响应118
6.1.1二阶电路的初始条件118
6.1.2RLC串联电路的零输入响应118
6.2二阶电路的零状态响应122
6.2.1RLC串联电路的零状态响应122
6.2.2RLC并联电路的零状态响应123
6.3二阶电路的全响应123
习题124
实验六二阶动态电路暂态过程的研究126
第7章正弦稳态电路的分析129
7.1相量129
7.1.1复数129
7.1.2复数的直角坐标形式和极坐标形式130
7.2正弦量131
7.2.1正弦函数与正弦量131
7.2.2正弦量的有效值和相位差132
7.3相量法基础133
7.3.1相量133
7.3.2同频正弦量的相量运算134
7.4电路定律的相量形式136
7.4.1基尔霍夫定律的相量形式136
7.4.2基本元件VAR的相量形式136
7.5阻抗和导纳140
7.5.1阻抗140
7.5.2导纳141
7.6阻抗（导纳）的串联和并联142
7.7电路的相量图144
7.8正弦稳态电路的分析144
7.9正弦稳态电路的功率146
7.9.1瞬时功率146
7.9.2有功功率和无功功率147
7.9.3视在功率147
7.10复功率148
7.11最大功率传输定理150
7.12串联谐振电路151
7.12.1串联谐振电路的谐振特性151
7.12.2串联谐振电路的功率152
7.12.3串联谐振电路的频率特性153
7.13并联谐振电路154
习题156
实验七正弦稳态交流电路仿真实验159
第8章二端口网络162
8.1z参数与y参数网络162
8.1.1z参数网络163
8.1.2y参数网络165
8.2混合参数（h参数）网络167
8.2.1二端口网络的混合型VAR167
8.2.2二端口网络的混合型VAR和h参数等效电路169
8.3二端口网络的传输Ⅰ型、Ⅱ型矩阵171
8.3.1二端口网络的传输Ⅰ型矩阵171
8.3.2二端口网络的传输Ⅱ型矩阵172
8.4互易二端口网络和互易定理173
8.5各参数组之间的关系174
8.6具有端接的二端口网络177
习题178
实验八二端口网络仿真设计180
附录A习题参考答案184
参考文献190目录
电路、信号与系统（上）目录第1章电路、信号与系统的基本概念1
1.1电路和电路模型1
1.1.1实际电路1
1.1.2电路模型1
1.2电流和电压的参考方向2
1.2.1电压和电流的实际方向2
1.2.2电压，电流参考方向2
1.3电功率和能量3
1.3.1功率的定义3
1.3.2功率的计算4
1.4电路元器件5
1.4.1电阻元件5
1.4.2电容元件6
1.4.3电感元件8
1.5电压源和电流源11
1.5.1电压源的伏安特性11
1.5.2电流源的伏安特性11
1.6受控电源12
1.7基尔霍夫定律13
1.7.1基尔霍夫电流定律14
1.7.2基尔霍夫电压定律15
1.8信号的概念16
1.9信号的简单运算22
1.10奇异信号24
1.11系统的概念32
1.12电路、信号与系统的相互关系34
1.12.1电路与系统34
1.12.2信号、电路与系统35
1.13线性非时变系统的分析35
习题37
实验一Multisim软件入门和基尔霍夫定理的验证41
第2章电阻电路的等效变换49
2.1引言49
2.1.1线性电路49
2.1.2直流电路49
2.2电路的等效变换49
2.3电阻的串联和并联50
2.3.1电阻的串联50
2.3.2电阻的并联51
2.4电阻的Y形连接和△形连接的等效变换52
2.4.1电阻的Y形联接与△形联接52
2.4.2Y△形联接的等效变换53
2.5电压源、电流源的串联和并联55
2.5.1电压源的串、并联55
2.5.2电流源的串并联55
2.6实际电源的两种模型及其等效变换56
2.6.1实际电压源56
2.6.2实际电流源56
2.6.3电源的等效变换56
1.7输入电阻58
习题59
实验二电阻串并联分压和分流关系验证62
第3章电阻电路的一般分析63
3.1图论初步63
3.1.1“图”的初步概念63
3.1.2利用图确定独立回路64
3.2“树”的概念65
3.2.1“树”和“支”65
3.2.2“图”的平面图和网孔66
3.3支路电流法67
3.4网孔电流法69
3.5回路电流法71
3.6结点电压法73
习题76
实验三网孔电流和结点电压分析法仿真实验78
第4章电路定理80
4.1叠加定理与齐次定理80
4.1.1叠加定理80
4.1.2齐次定理83
4.2替代定理85
4.3戴维南与诺顿定理87
4.3.1戴维南定理87
4.3.2诺顿定理89
习题90
实验四叠加定理、等效电源定理仿真实验92
第5章一阶电路97
5.1动态电路的方程及其初始条件97
5.1.1过渡过程97
5.1.2换路定律97
5.1.3初始值的确定98
5.2一阶电路的零输入响应100
5.2.1RC串联电路的零输入响应100
5.2.2RL串联电路的零输入响应101
5.3一阶电路的零状态响应103
5.3.1RC串联电路的零状态响应103
5.3.2RL串联电路的零状态响应104
5.4一阶电路的全响应105
5.4.1全响应的两种分解方式105
5.4.2三要素法106
5.5一阶电路的阶跃响应108
5.5.1单位阶跃函数108
5.5.2单位阶跃响应108
5.6一阶电路的冲激响应110
5.6.1单位冲激函数110
5.6.2单位冲激响应110
习题112
实验五一阶动态电路的时域仿真分析115
第6章二阶动态电路的时域分析118
6.1二阶电路的零输入响应118
6.1.1二阶电路的初始条件118
6.1.2RLC串联电路的零输入响应118
6.2二阶电路的零状态响应122
6.2.1RLC串联电路的零状态响应122
6.2.2RLC并联电路的零状态响应123
6.3二阶电路的全响应123
习题124
实验六二阶动态电路暂态过程的研究126
第7章正弦稳态电路的分析129
7.1相量129
7.1.1复数129
7.1.2复数的直角坐标形式和极坐标形式130
7.2正弦量131
7.2.1正弦函数与正弦量131
7.2.2正弦量的有效值和相位差132
7.3相量法基础133
7.3.1相量133
7.3.2同频正弦量的相量运算134
7.4电路定律的相量形式136
7.4.1基尔霍夫定律的相量形式136
7.4.2基本元件VAR的相量形式136
7.5阻抗和导纳140
7.5.1阻抗140
7.5.2导纳141
7.2阻抗（导纳）的串联和并联142
7.7电路的相量图144
7.8正弦稳态电路的分析144
7.9正弦稳态电路的功率146
7.9.1瞬时功率146
7.9.2有功功率和无功功率147
7.5.3视在功率147
7.10复功率148
7.11最大功率传输定理150
7.12串联谐振电路151
7.12.1串联谐振电路的谐振特性151
7.8.2串联谐振电路的功率152
7.12.3串联谐振电路的频率特性153
7.13并联谐振电路154
习题156
实验七正弦稳态交流电路仿真实验159
第8章二端口网络162
8.1参数与y参数网络162
8.1.1z参数网络163
8.1.2y参数网络165
8.2混合参数（h参数）网络167
8.2.1二端口网络的混合型VAR167
8.2.2二端网络的混合型VAR和h参数等效电路169
8.3二端口网络的传输Ⅰ型、Ⅱ型矩阵171
8.3.1二端网络的传输Ⅰ型矩阵171
8.3.2二端口网络的传输Ⅱ型矩阵172
8.4互易二端口网络和互易定理173
8.5各参数组之间的关系175
8.6具有端接的二端口网络177
习题178
实验八二端口网络仿真设计180
附录A习题参考答案184
参考文献190