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电路与模拟电子学基础

按新体系框架介绍电路的基本理论与方法,培养电子信息类本科生基本的电路素养

作者:杜慧茜、马志峰、邓小英、吴琼之
定价:79
印次:1-1
ISBN:9787302610403
出版日期:2022.09.01
印刷日期:2022.08.26

本书面向工科电子信息类本科生,是新的课程体系下的核心课“电路与模拟电子学基础”的教材,主要内容包括:分析电路的基本理论和基本方法,构成电路的基本元器件:电阻、电容电感、二极管、三极管、运放的工作原理,以及应用这些理论和方法进行模拟电路的分析和设计。 “电路与模拟电子学基础”取代“电路分析基础”“模拟电路基础”两门课程,本书作为教材将按新体系框架介绍电路的基本理论与方法,培养电子信息类本科生基本的电路素养。

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前言 长期以来,国内多数高校的电路与电子学系列基础课程教学按照“电路分析(电路原理)→模拟电路(模拟电子技术)→数字电路(数字电子技术)→非线性电路(通信电路与系统)”顺序进行,其优点是循序渐进,各自形成相对独立而完整的知识体系。本书则是遵循诺贝尔物理学奖获得者普朗克的“科学全链条”理念,避免了知识点板块之间纵向和横向联系的割裂,从而更符合人的认知特性,有利于新时代电子技术领域高阶创新人才培养。以往电子信息类各专业本科生的电路入门课程是“电路分析基础”,主要介绍电路的基础知识和经典理论,重点分析的是由电阻、电容和电感构成的线性网络,而实用电路不可能仅由这些元件构成,需要将无实际应用功能的理想电路模型抽象分析并和实际电路具象分析结合,才能真正激发学生的学习与实践兴趣。为进一步构建科学、系统和先进的课程体系,课程与教材改革势在必行。 自然界的物理量都是时间连续变量,现代电子系统绝大多数是“模数混合系统”,模拟电子电路充当了物理世界与现代电子系统尤其是数字电子系统的接口。理解了这个“接口”,学生从直观感知的物理世界进入到工程化的电子世界时就不会有违和感,面对复杂工程问题就不至于茫然无措,因此把贯通型的“电路与模拟电子学”作为本科电子信息类各专业入门核心课符合新工科建设精神。本教材包含了“电路分析基础”“模拟电路基础”两门课程的核心内容,对由线性电阻、电容和电感等元器件组成的线性网络和由二极管、三极管、场效应管、运算放大器等半导体元器件组成的非线性网络等两大类知识点进行了有机融合,既具有较强的系统性,又强调了工程实践性,可达到“夯实基础,学以致用”的效果。 本教材的编写特点包括: (1) 加强工程电路分析。内容上注重电路分析的基础理论和方法介绍,其实践运用主要放在基本模拟电路中讲解。 (2) 突出共性方法运用。比如非线性元件的线性等效条件和等效方法的运用,可扩展为实际电路的普适性处理方法。 (3) 彰显工科知行合一。在理论探究基础上,强调工科非常重要的工程实用性,从而培养学生自主处理复杂工程问题的能力。 (4) 兼顾内容深度广度。内容的叙述上力求足够的深度并保持适当的广度。为扩展广度,书中增加部分章节(标“*”)供读者参考。 本书的绪论以及第4、6、7、9章由杜慧茜编写,第1、2、3章由吴琼之编写,第5、8章由邓小英编写,第10、11、12章由马志峰编写,并由杜慧茜统稿。北京理工大学的韩力教授审阅了本书全稿,提出了宝贵的修改意见。傅雄军教授对本书的编写方案提出了很好的建议,在此致以衷心的感谢! 由于编者水平有限,加之时间仓促,书中不妥之处在所难免,恳请使用本教材的老师和同学以及其他读者批评指正。 编者 2022年2月于北京

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  • (1)涵盖“电路分析基础”及“模拟电路基础”核心内容。按新体系框架介绍电路的基本理论与方法,适合作为新工科课程体系改革后的核心课教材。 
    (2)加强工程电路分析。内容上注重电路分析的基础理论和方法介绍,实践运用主要集中在基本模拟电路的讲解。
    (3)突出共性方法运用。如非线性元件的线性等效条件和等效方法的运用,可扩展为实际电路的普适性处理方法。
    (4)彰显工科知行合一。在理论探究基础上,强调工科非常重要的工程实用性,从而培养学生自主处理复杂工程问题的能力。
    (5)兼顾内容深度广度。内容的叙述上力求足够的深度并保持适当的广度,避免了知识点板块之间纵向和横向联系的割裂,更符合人的认知特性,旨在培养电子信息类本科生基本的电路素养。
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  • 目录

    第1章绪论

    1.1模拟与数字信号

    1.2电路与电子系统

    1.3电路的基本元器件

    1.4电路的分析与设计

    小结

    第2章电路的抽象

    2.1集总电路抽象

    2.1.1电路分析方法

    2.1.2理想电路元件

    2.1.3集总参数电路模型

    2.2电路变量

    2.2.1电荷与电流

    2.2.2电压与电位

    2.2.3功率与能量

    2.3电路元件

    2.3.1电阻

    2.3.2独立电源

    2.3.3受控电源

    2.3.4电容

    2.3.5电感

    2.3.6耦合电感

    2.3.7理想变压器

    小结

    习题

    第3章电阻网络

    3.1基尔霍夫定律

    3.1.1电路术语

    3.1.2基尔霍夫电流定律

    3.1.3基尔霍夫电压定律

    3.2简单电阻电路

    3.2.1电阻的串联

    3.2.2电阻的并联

    3.2.3电阻的混联

    3.3电源变换

    3.3.1独立电源变换

    3.3.2受控电源变换

    3.4输入电阻

    3.4.1输入电阻和输出电阻的概念

    3.4.2输入电阻的求解

    小结

    习题

    第4章网络定理

    4.1节点法

    4.1.1节点方程的形式

    4.1.2节点方程的快速列写法

    4.1.3超节点分析法

    4.2网孔法

    4.2.1网孔方程的形式

    4.2.2网孔方程的快速列写法

    4.2.3超网孔分析法

    4.3叠加定理

    4.3....

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