电路、信号与系统(上)

  

本书与《电路、信号与系统（下）》为同系列书籍，系统地讨论了信号与线性系统的基本理论和研究方法，并利用信号与系统的分析方法来分析电路系统。本书主要介绍了信号系统的基本概念、连续时间系统的时域分析、连续时间信号的分解与分析、连续时间系统的频域分析、连续时间系统的复频域分析、连续时间系统的系统函数表示及特性分析。为帮助学生理解本书的基本理论和研究方法，书中针对主要知识点，安排了适当的实验实训项目和习题。本书可作为普通高等院校及高职高专电类专业“信号与系统”课程的教材使用，也可供相关学科研究人员和工程技术人员进行参考。

   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优选功率传输定理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160

第8章二端口网络163

8.1z参数与y参数网络163

8.1.1z参数网络164

8.1.2y参数网络166

8.2混合参数（h参数）网络168

8.2.1二端口网络的混合型VAR168

8.2.2二端口网络的混合型VAR和h参数等效电路170

8.3二端口网络的传输Ⅰ型、Ⅱ型矩阵172

8.3.1二端口网络的传输Ⅰ型矩阵172

8.3.2二端口网络的传输Ⅱ型矩阵173

8.4互易二端口网络和互易定理174

8.5各参数组之间的关系176

8.6具有端接的二端口网络178

习题170

实验八二端口网络仿真设计181

参考文献186