电路(第四版)

本书是21世纪高等学校信息工程类“十二五”规划教材中的一本。

全书共11章，内容包括绪论, 基础知识，高频小信号放大电路, 高频功率放大电路，正弦波振荡器，频率变换电路的特点及分析方法, 模拟调幅、检波与混频电路(线性频率变换电路), 模拟角度调制与解调电路（非线性频率变换电路），锁相环与频率合成器，数字调制与解调电路，实用通信系统电路分析等。特别是最后一章，专门介绍了实用通信电路的识图与分析方法，并以无绳电话机为例，对一个完整的无线电发射、接收系统的电路做了介绍和分析。

本书在选材和论述方面注重基本原理的阐述和基本分析方法的介绍，以集成化实用电路为主导，通过大量典型例题来加深读者对原理和分析方法的理解，结合各种具有代表性的实用电路或集成电路芯片来帮助读者熟悉实际电路的分析和应用。书中大部分章节有章末小结和难度适当的习题，书末附有大部分习题的参考答案。

本书可作为高等学校信息工程、通信工程、电子工程及其他相近专业的本科生教材，也可供有关的工程技术人员参考。

本书是1989年《电路》（第三版）的修订版，内容符合教育部颁布的《电路课程教学基本要求》，经教育部“电路、信号系统和电磁场课程教学指导小组”审查，同意作为高等学校教材出版。 本书主要内容有：电路模型和电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析、电路定理、含有运算放大器的电阻电路、～阶电路、二阶电路、相量法、正弦稳态电路的分析，含有耦合电感的电路、三相电路、非正弦周期电流电路和信号的频谱、拉普拉斯变换、网络函数、电路方程的矩阵形式、二端口网络、非线性电路简介、均匀传输线，另有磁路和铁心线圈及PSPICE简介两个附录。书末附有部分习题答案。 本书是普通高等教育“九五”国家级重点教材，适合普通高等学校电类（强、弱电）专业师生使用，也可供科技人员参考。

编辑推荐

本书不再重印或换新版。

作者简介

姓名：本社著

第一章　电路模型和电路定律

§1—1　电路和电路模型

电流流过的回路叫做电路，又称导电回路。最简单的电路，是由电源、负载、导线、开关等元器件组成。电路导通叫做通路。只有通路，电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。如果电路中电源正负极间没有负载而是直接接通叫做短路，这种情况是决不允许的。另有一种短路是指某个元件的两端直接接通，此时电流从直接接通处流经而不会经过该元件，这种情况叫做该元件短路。开路（或断路）是允许的，而第一种短路决不允许，因为电源的短路会导致电源、用电器、电流表被烧坏。

电路（英语：Electrical circuit）或称电子回路，是由电器设备和元器件, 按一定方式连接起来，为电荷流通提供了路径的总体，也叫电子线路或称电气回路，简称网络或回路。如电源、电阻、电容、电感、二极管、三极管、晶体管、IC和电键等，构成的网络、硬件。负电荷可以在其中流动。

电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气特性。电路模型由一些理想电路元件用理想导线连接而成。用不同特性的电路元件按照不同的方式连接就构成不同特性的电路。

电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型模拟同一实际电路。

这种抽象的电路模型中的元件均为理想元件。

§1—2　电流和电压的参考方向

§1—3　电功率和能量

物理学名词，电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称瓦，符号是W。

作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"（SI单位为s）这么长的时间内消耗的电能“W”（SI单位为J），那么这个用电器的电功率就是P=W/t（定义式）电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。

（P=U·I）。对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式P=I^2 R和P=U^2 /R。

每个用电器都有一个正常工作的电压值叫额定电压，用电器在额定电压

下正常工作的功率叫做额定功率，用电器在实际电压下工作的功率叫做实际功率。

1瓦特（1W）=1焦/秒(1J/s)=1伏·安(V·A)

① W—电能—焦耳（J） ② 1kw·h=3.6×10^6J

t —时间—秒(s) t=1小时（h）=3600秒(s)

P—用电器的功率—瓦特（W） P=1kw=1000w

(两套单位，根据不同需要，选择合适的单位进行计算)

W—能量表示符号。

W—瓦，功率单位　电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为P = UI功率的国际单位制单位为瓦特(W)，常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它们与W的换算关系是：1 W = 1000 mW；1kw=1000W

吸收或发出：一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载，负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。习惯上，通常把耗能元件吸收的功率写成正数，把供能元件发出的功率写成负数，而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率，即其功率P = 0。通常所说的功率P又叫做有功功率或平均功率

§1—4　电路元件

§1—5　电阻元件

§1—6　电容元件

§1—7　电感元件

§1—8　电压源和电流源

电压源，即理想电压源，是从实际电源抽象出来的一种模型，在其两端总能保持一定的电压而不论流过的电流为多少。电压源具有两个基本的性质：第一，它的端电压定值U或是一定的时间函数U(t)与流过的电流无关。第二，电压源自身电压是确定的，而流过它的电流是任意的。

电流源给定的电流，此线路通电流为定值，与你的负载阻值没有关系。

电流源的内阻相对负载阻抗很大，负载阻抗波动不会改变电流大小。在电流源回路中串联电阻无意义，因为它不会改变负载的电流，也不会改变负载上的电压。在原理图上这类电阻应简化掉。负载阻抗只有并联在电流源上才有意义，与内阻是分流关系。

由于内阻等多方面的原因，理想电流源在真实世界是不存在的，但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。实际上，如果一个电流源在电压变化时，电流的波动不明显，我们通常就假定它是一个理想电流源。

§1—9　受控电源

所谓受控电源，是指电压源的电压和电流源的电流，是受电路中其它部分的电流或电压控制的，这种电源称为受控电源。分为电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）、和电流控制电流源（CCCS）。

受控电源又成为“非独立”源。受控电压源的激励电压或受控电流源的激励电流与独立电压源的激励电压或独立电流源的激励电流有所不同，后者是独立量，前者则受电路中某部分电压或电流控制。

双极晶体管的集电极电流受基极电流控制，运算放大器的输出电压受输入电压控制，所以这类器件的电路模型中要用到受控电源。

受控电压源或受控电流源视控制量是电压或电流可分为电压控制电压源(VCVS)、电压控制电流源(VCCS)、电流控制电压源(CCVS)和电流控制电流源(CCCS)。

受控源的分析方法：

1.受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流只随其控制量的变化而变化，若控制量不变，受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流将不会随外电路变化而变化。即受控源在控制量不变的情况下，其特性与独立源相同。

2.对于独立源推导得出的结论，基本也适用于受控源。

3.在对含受控源电路的分析过程中，受控源的控制量所在支路必须保留，不允许有任何改变。

§1—10　基尔霍夫定律

基尔霍夫定律Kirchhoff laws是电路中电压和电流所遵循的基本规律，是分析和计算较为复杂电路的基础，1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出。它既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析，还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。运用基尔霍夫定律进行电路分析时，仅与电路的连接方式有关，而与构成该电路的元器件具有什么样的性质无关。基尔霍夫定律包括电流定律（KCL)和电压定律(KVL)，前者应用于电路中的节点而后者应用于电路中的回路。

习题

第二章　电阻电路的等效变换

§2—1　引言

§2—2　电路的等效变换

§2—3　电阻的串联和并联

§2—4　电阻的y形连接和△形连接的等效变换

§2—5　电压源、电流源的串联和并联

§2—6　实际电源的两种模型及其等效变换

§2—7　输入电阻

习题

第三章　电阻电路的一般分析

§3—1　电路的图

§3—2　kcl和kvl的独立方程数

§3—3　支路电流法

§3—4　网孔电流法

§3—5　回路电流法

§3—6结点电压法

习题

第四章　电路定理

§4—1　叠加定理

§4—2　替代定理

§4—3　戴维宁定理和诺顿定理

§4—4　特勒根定理

§4—5　互易定理

§4—6　对偶原理

习题

第五章　含有运算放大器的电阻电路

§5—1　运算放大器的电路模型

§5—2　比例电路的分析

§5—3　含有理想运算放大器的电路的分析

习题

第六章　一阶电路

§6—1　动态电路的方程及其初始条件

§6—2　一阶电路的零输入响应

§6—3　一阶电路的零状态响应

§6—4　一阶电路的全响应

§6—5　一阶电路的阶跃响应

§6—6　一阶电路的冲激响应

习题

第七章 二阶电路

§7—1　二阶电路的零输入响应

§7—2　二阶电路的零状态响应和阶跃响应

§7—3　二阶电路的冲激响应

习题

第八章 相量法

§8—1　复数

§8—2　正弦量

§8—3　相量法的基础

§8—4　电路定律的相量形式

习题

第九章　正弦稳态电路的分析

§9—1　阻抗和导纳

§9—2　阻抗（导纳）的串联和并联

§9—3　电路的相量图

§9—4　正弦稳态电路的分析

§9—5　正弦稳态电路的功率

§9—6　复2100433B