电路与信号基础

模块1  电路的基本概念和基本定律  1
任务1  电路与信号的基本概念  1
1．电路  1
2．信号  2
任务2  电路的基本变量  3
1．电流及其参考方向  4
2．电压及其参考极性  4
3．关联参考方向  5
4．电功率及其正、负号的意义  6
任务3  电路的基本元件  7
1．电阻元件  7
2．电容元件  10
3．电感元件  11
任务4  电源  13
1．独立源  13
2．受控源  15
任务5  基尔霍夫定律  15
1．基尔霍夫电流定律(KCL)  16
2．基尔霍夫电压定律(KVL)  17
过关训练    19

模块2  直流电路的基本分析方法  21
任务1  直流电路的等效转换分析法  21
1．电阻串联、并联及混联的等效转换  21
2．实际电源的两种模型及其等效转换  24
任务2  复杂电路的一般分析法  29
1．支路电流法  29
2．网孔电流法  30
3．节点电位法  32
任务3  线性电路常用的两个基本定理  36
1．叠加定理  36
2．戴维南定理  37
过关训练    40

模块3  正弦稳态电路分析  45
任务1  正弦信号的相量表示  45
1．正弦信号的表示方法和特征量  45
2．正弦信号的相量表示法  48
3．正弦信号的运算  49
任务2  电路定律的相量形式  51
1．基尔霍夫定律的相量形式  51
2．电路基本元件伏安关系的相量形式  52
3．无源滤波电路  56
任务3  阻抗和导纳  57
1．阻抗  57
2．导纳  59
3．阻抗与导纳的等效转换  61
任务4  正弦稳态电路的分析  62
1．正弦稳态电路分析的基本原则  62
2．用相量法分析正弦稳态电路的步骤  63
3．相量分析法举例  63
任务5  正弦稳态电路的功率  66
1．瞬时功率p(t)  67
2．平均功率  67
3．无功功率  68
4．视在功率  68
5．复功率  68
任务6  谐振电路  70
1．串联谐振电路  70
2．并联谐振电路  74
过关训练    75

模块4  互感与理想变压器  79
任务1  互感元件的基本模型及伏安关系  79
1．耦合电感  79
2．耦合系数  82
3．耦合电感的相量模型  82
任务2  理想变压器  83
1．理想变压器的电路模型  83
2．理想变压器的变换特性  84
3．含理想变压器的电路分析举例  85
过关训练    85

模块5  信号的频谱分析——傅里叶分析  87
任务1  常见信号  87
1．单边指数衰减信号  87
2．单位斜变信号  88
3．单位阶跃信号  88
4．单位冲激信号  91
5．正负号信号  94
任务2  非正弦周期信号的分解——傅里叶级数  95
1．三角形式的傅里叶级数  95
2．余弦形式的傅里叶级数  96
3．指数形式的傅里叶级数  96
任务3  非正弦周期信号的频谱分析  97
任务4  非周期信号的频谱分析——傅里叶变换  99
1．傅里叶变换  100
2．傅里叶变换的引出  100
3．几种常见信号的频谱  101
任务5  傅里叶变换性质的应用  103
1．傅里叶变换频移性(调制)  103
2．尺度变换性的应用  106
任务6  电路无失真传输信号的条件  107
过关训练    109

模块6  瞬态电路的复频域分析  111
任务1  拉普拉斯变换  111
1．拉普拉斯变换的定义  112
2．常见信号的拉氏变换  113
任务2  拉普拉斯变换的性质  115
1．时域微分性  115
2．拉氏反变换  116
任务3  瞬态过程的一般概念与电容、电感元件初始值的计算  117
1．瞬态过程的产生  117
2．换路定律  118
3．电容、电感元件的初始值uc(0+)、iL(0+)的确定  118
任务4  瞬态电路的复频域分析法  119
1．复频域电路模型  119
2．复频域分析法举例  121
过关训练  122

模块7  电路与信号实验  124
任务1  实验须知  124
1．实验课目的  124
2．实验课进行方式  125
3．几个问题的说明  126
任务2  常用电工电子仪表的使用  127
1．TH-TD型通用电工电子实验装置的使用  127
2．GOS-6021型双踪示波器的使用  133
3．DA-16型晶体管交流毫伏表的使用  142
4．500型指针式万用表的使用  143
5．UT51型数字万用表的使用  147
任务3  电路与信号实验  150
1．基本电工电子仪表的使用  150
2．电路元件伏安特性的测试  155
3．叠加定理的验证  159
4．戴维南定理的验证  161
5．RLC串联谐振电路的测试  165
6．RC选频网络特性测试  168

附录1  示波器原理  171
附录2  用万用表对常用电子元器件检测  174
附录3  电阻器的标称值及精度色环标志法  178
附录4  三相交流电路的基本知识  180
附录5  常见信号及其频谱函数  186

参考文献  188