电路分析基础(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王德强 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118086706

商品编码：29692483530

包装：平装

出版时间：2013-03-01

基本信息

书名:电路分析基础(第2版)

：39.00元

售价：28.5元,便宜10.5元,折扣73

作者:王德强

出版社：国防工业出版社

出版日期：2013-03-01

ISBN：9787118086706

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.540kg

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内容提要

　　《电路分析基础（第2版）》共十章和一个附录，内容涉及电路的基本概念和基本定律、线性电阻电路的分析方法、电路基本定理、动态元件与动态电路方程、一阶电路与=阶电路、正弦交流电路、交流电路的频率特性、含有耦合电感的电路、三相电路、非正弦周期电流电路的分析以及电路的计算机辅助分析。每章的开始都有本章所讨论的内容提要、重点和难点的说明，在一些传统内容的讲述上有独到之处。
　　《电路分析基础（第2版）》适合后续课程开设“信号与系统”的电路、电子信息科学与技术、通信、计算机、自动化等电子与电气高等学校理工科信息类专业师生。可作为高等学校理工科电气信息类专业的教材，也可供有关学科的工程技术人员参考。

目录

章 电路的基本概念和基本定律
1．1 电路和电路模型
1．1．1 电路
1．1．2 理想元件与电路模型
1．2 电流、电压的参考方向及功率
1. 2. 1 电流
1．2．2 电压
1．2．3 功率
1. 3 基尔霍夫定律
1. 3．1 名词简介
1．3．2 基尔霍夫电流定律
1．3．3 基尔霍夫电压定律
1．4 电阻元件
1. 5 独立电源
1．5．1 电压源
1．5．2 电流源
1．6 受控源
1．7 运算放大器
1．7．1 运算放大器简介
1．7．2 集成运算放大器的电压传输特性和电路模型
1．7．3 理想集成运算放大器
习题
第2章 线性电阻电路的分析方法
第3章 电路基本定理
第4章 动态元件与动态电路方程
第5章 一阶电路与二阶电路
第6章 正弦交流电路
第7章 交流电路的频率特性
第8章 含耦合电感的电路
第9章 三相电路
0章 非正弦周期电流电路的分析
附录电路的计算机辅助分析
习题参考答案
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《现代电子系统设计与仿真》 前言 在信息技术飞速发展的今天，电子系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、家用电器到工业自动化、航空航天，无处不在的电子设备深刻地改变着我们的生活方式和工作模式。理解和掌握现代电子系统的设计、分析与仿真技术，是每一位电子工程师、计算机科学家以及相关领域研究人员必备的核心技能。 《现代电子系统设计与仿真》一书，旨在为读者构建一个全面、深入且贴近实际的电子系统知识体系。本书并非仅仅停留在对基本电子元器件或电路原理的简单罗列，而是将目光投向了更为广阔的电子系统层面，探讨如何在实际应用中集成、优化和验证复杂的电子设计。我们深知，理论知识的扎实掌握是基础，但将理论转化为可行的、高效的系统解决方案，则需要对系统级的设计思维、仿真工具的应用以及性能评估有深刻的理解。 本书的编写，特别关注了以下几个核心方面： 系统级思维的培养： 电子系统是一个由众多相互关联的子系统和组件组成的复杂整体。本书强调从系统整体出发，理解各个模块的功能、接口以及它们之间的协同工作方式，从而做出最优的设计决策。 先进的设计理念与方法： 现代电子设计不再是孤立的元器件堆砌，而是融合了模块化设计、可重用性、低功耗、高可靠性等先进理念。本书将介绍这些设计思想，并探讨如何将其应用于实际项目中。 仿真技术的关键作用： 借助强大的仿真工具，工程师可以在虚拟环境中对电子系统进行全面的分析、验证和优化，极大地缩短了开发周期，降低了研发成本，并提高了设计的成功率。本书将深入介绍各类仿真技术的原理、应用场景以及主流工具的使用方法。 性能评估与优化： 设计的最终目标是实现预期的性能指标。本书将指导读者如何准确地评估电子系统的各项性能，例如速度、功耗、噪声、稳定性等，并提供有效的优化策略。 实际案例分析： 理论与实践相结合是学习的关键。本书将穿插大量实际的电子系统设计案例，涵盖不同应用领域，帮助读者将所学知识应用于解决真实世界的问题。 《现代电子系统设计与仿真》适合作为高等院校电子工程、通信工程、计算机科学、自动化等专业的本科生和研究生教材，也可作为相关领域工程师的进阶读物和参考手册。我们希望通过本书的讲解，帮助读者建立起坚实的理论基础，掌握前沿的设计方法，熟练运用仿真工具，最终成为一名优秀的电子系统设计者。 目录 第一部分：现代电子系统的概述与设计基础 第一章：引言：电子系统的演进与未来趋势 1.1 电子系统的定义与分类 1.1.1 模拟电子系统 1.1.2 数字电子系统 1.1.3 混合信号电子系统 1.1.4 专用集成电路 (ASIC) 与现场可编程门阵列 (FPGA) 1.2 电子系统设计的发展历程 1.2.1 从分立元件到集成电路 1.2.2 微处理器与微控制器时代的到来 1.2.3 系统级芯片 (SoC) 的崛起 1.2.4 物联网 (IoT) 与边缘计算的影响 1.3 现代电子系统面临的挑战 1.3.1 性能提升的瓶颈 1.3.2 功耗与散热问题 1.3.3 设计复杂度的急剧增加 1.3.4 集成度的提升与接口兼容性 1.3.5 安全性与可靠性需求 1.4 未来电子系统的发展方向 1.4.1 人工智能与机器学习的融合 1.4.2 新型材料与器件的应用 1.4.3 高速通信与网络化 1.4.4 可持续性与绿色电子 1.4.5 量子计算与生物电子学 第二章：系统级设计方法论 2.1 从需求到规格：系统定义的流程 2.1.1 功能需求分析 2.1.2 非功能性需求（性能、功耗、成本、可靠性等） 2.1.3 技术可行性分析 2.1.4 系统规格书的编写与管理 2.2 模块化设计与接口定义 2.2.1 模块划分的原则与策略 2.2.2 接口协议与标准 2.2.3 数据流与控制流的分析 2.3 抽象层次与模型化设计 2.3.1 从系统级到寄存器传输级 (RTL) 的抽象 2.3.2 行为级建模与功能仿真 2.3.3 架构探索与早期验证 2.4 可重用性与IP核的设计与应用 2.4.1 IP核的分类与特点 2.4.2 IP核的集成与验证 2.4.3 IP核的生态系统 2.5 设计自动化 (EDA) 工具的角色 2.5.1 EDA工具链的概览 2.5.2 软件工具的选择与配置 第三章：硬件描述语言 (HDL) 与建模 3.1 Verilog HDL 简介 3.1.1 Verilog 的基本语法与结构 3.1.2 数据类型、运算符与表达式 3.1.3 模块、端口与实例化 3.1.4 过程块：`always`, `initial` 3.1.5 赋值语句：阻塞与非阻塞赋值 3.1.6 常用结构：`if-else`, `case`, `for`, `while` 3.2 VHDL 简介 3.2.1 VHDL 的结构与语法 3.2.2 实体、架构与配置 3.2.3 信号、变量与常量 3.2.4 并行与顺序语句 3.2.5 状态机设计 3.3 HDL 在系统级建模中的应用 3.3.1 功能行为建模 3.3.2 RTL 级建模 3.3.3 混合信号建模 3.4 HDL 编码风格与最佳实践 3.4.1 可综合性编码规则 3.4.2 可读性与可维护性 3.4.3 层次化设计原则 第二部分：电子系统的仿真与验证 第四章：仿真技术原理与应用 4.1 仿真器的类型与工作原理 4.1.1 离散事件仿真 4.1.2 编译型仿真器 vs. 解释型仿真器 4.1.3 硬件加速仿真 4.2 仿真环境的搭建 4.2.1 测试平台 (Testbench) 的设计 4.2.2 输入激励的生成 4.2.3 输出信号的监控与断言 4.2.4 激励生成器与接口模型 4.3 功能仿真 (Functional Simulation) 4.3.1 验证设计的功能正确性 4.3.2 调试技巧与波形分析 4.3.3 状态机仿真 4.4 时间仿真 (Timing Simulation) 4.4.1 考虑门延迟与线延迟 4.4.2 建立时间 (Setup time) 与保持时间 (Hold time) 违例 4.4.3 关键路径分析 4.5 形式验证 (Formal Verification) 4.5.1 模型检查 (Model Checking) 4.5.2 等价性检查 (Equivalence Checking) 4.5.3 属性检查 (Property Checking) 4.6 仿真覆盖率分析 4.6.1 代码覆盖率 (Code Coverage) 4.6.2 功能覆盖率 (Functional Coverage) 4.6.3 激励覆盖率 (Stimulus Coverage) 4.6.4 仿真覆盖率的意义与提升策略 第五章：主流仿真工具的使用 5.1 Synopsys VCS / Silos / ModelSim / QuestaSim 概览 5.1.1 仿真流程与命令解析 5.1.2 波形查看与调试工具 5.1.3 覆盖率分析报告 5.2 Cadence Incisive / Xcelium 概览 5.2.1 仿真环境配置 5.2.2 脚本编写与自动化 5.2.3 交互式调试 5.3 FPGA 厂商自带仿真器 (Xilinx Vivado Simulator, Intel Quartus Simulator) 5.3.1 与硬件综合流程的集成 5.3.2 针对 FPGA 平台的特点 5.4 示例：使用仿真工具验证一个简单的计数器模块 5.4.1 HDL 代码编写 5.4.2 Testbench 编写 5.4.3 仿真运行与结果分析 第六章：电子系统级仿真 (Electronic System-Level, ESL) 仿真 6.1 ESL 仿真的概念与优势 6.1.1 提升仿真速度与效率 6.1.2 支持更高层次的抽象 6.1.3 早期软件开发与验证 6.2 ESL 仿真模型 6.2.1 TLM (Transaction Level Modeling) 6.2.2 TLM-2.0 标准与接口 6.2.3 异构系统建模 6.3 ESL 仿真工具与平台 6.3.1 C++/SystemC 建模 6.3.2 SCML (SystemC Modeling Language) 6.3.3 ARM DS-5 / Keil MDK 等 6.4 ESL 仿真在系统架构探索中的应用 6.4.1 虚拟平台建模 6.4.2 功耗分析与性能估算 6.4.3 软件与硬件协同验证 第三部分：现代电子系统的设计实例与优化 第七章：数字信号处理 (DSP) 系统的设计与仿真 7.1 DSP 系统概述 7.1.1 采样、量化与编码 7.1.2 FFT (快速傅里叶变换) 7.1.3 FIR (有限冲击响应) 与 IIR (无限冲击响应) 滤波器 7.2 DSP 算法的 HDL 实现 7.2.1 算法到 RTL 的转换 7.2.2 精度与资源消耗的权衡 7.3 DSP 系统的仿真与性能评估 7.3.1 频域与时域的验证 7.3.2 误码率 (BER) 与信噪比 (SNR) 分析 7.4 实际案例：数字滤波器的设计与仿真 第八章：嵌入式系统设计与验证 8.1 嵌入式系统的组成与架构 8.1.1 微处理器/微控制器 (MCU) 8.1.2 存储器系统 (RAM, ROM, Flash) 8.1.3 外围设备接口 (GPIO, UART, SPI, I2C, USB, Ethernet) 8.1.4 实时操作系统 (RTOS) 8.2 嵌入式软件开发流程 8.2.1 编译、链接与调试 8.2.2 固件加载与烧录 8.3 嵌入式系统硬件与软件的联合仿真 8.3.1 虚拟原型 (Virtual Prototype) 8.3.2 Hardware-in-the-Loop (HIL) 仿真 8.4 功耗优化与实时性保证 8.4.1 低功耗设计技术 8.4.2 实时任务调度与中断处理 8.5 实际案例：智能家居控制器的设计与仿真 第九章：片上系统 (SoC) 设计与验证 9.1 SoC 的概念与发展 9.1.1 SoC 的组成模块 (CPU, GPU, Memory Controller, Peripherals) 9.1.2 总线协议 (AMBA AHB/AXI) 9.1.3 IP核集成与管理 9.2 SoC 设计流程 9.2.1 IP核选型与集成 9.2.2 系统互连与总线架构 9.2.3 功耗与时钟管理 9.3 SoC 验证的挑战与策略 9.3.1 验证平台的复杂性 9.3.2 伪随机测试与场景测试 9.3.3 形式验证在 SoC 验证中的应用 9.4 实际案例：一个简单的 SoC 架构仿真 第十章：低功耗设计与能效优化 10.1 电子系统功耗的来源 10.1.1 动态功耗 (动态时钟频率、电压、开关活动) 10.1.2 静态功耗 (漏电流) 10.2 低功耗设计技术 10.2.1 动态电压与频率调整 (DVFS) 10.2.2 时钟门控 (Clock Gating) 10.2.3 功耗门控 (Power Gating) 10.2.4 睡眠模式与唤醒机制 10.2.5 算法级功耗优化 10.3 功耗仿真与分析工具 10.3.1 功耗估算模型 10.3.2 RTL 级功耗仿真 10.3.3 门级功耗仿真 10.4 实际案例：移动设备的低功耗设计 第十一章：可靠性与错误容忍设计 11.1 电子系统失效模式与原因 11.1.1 硬件故障 (瞬时故障、永久性故障) 11.1.2 软件错误 11.1.3 环境因素 (温度、湿度、辐射) 11.2 可靠性设计策略 11.2.1 冗余设计 (硬件冗余、软件冗余) 11.2.2 错误检测与纠正码 (ECC) 11.2.3 看门狗定时器 (Watchdog Timer) 11.2.4 容错计算 11.3 故障注入仿真 (Fault Injection Simulation) 11.3.1 故障模型的选择 11.3.2 注入故障并观察系统响应 11.4 实际案例：航空电子系统的容错设计 附录 附录 A：常用电子元器件参数与模型 附录 B：通信协议速查表 附录 C：推荐的学习资源与工具 后记 在本书的撰写过程中，我们力求将理论知识与实际应用紧密结合，通过详实的讲解和丰富的案例，帮助读者建立起对现代电子系统设计与仿真的全面认知。本书并非终点，而是开启读者探索更广阔电子世界的一扇窗。我们鼓励读者在掌握本书内容的基础上，积极实践，深入研究，不断提升自身的专业技能，为推动电子技术的发展贡献自己的力量。 致谢 （此部分为标准图书的致谢内容，此处省略具体姓名） --- 本书内容概要： 《现代电子系统设计与仿真》全面系统地阐述了现代电子系统的设计理念、方法、仿真工具及其在不同应用领域的实践。本书首先从电子系统的发展历程与未来趋势入手，引出系统级设计方法论，强调模块化、抽象层次和可重用性。随后，深入讲解了硬件描述语言（Verilog和VHDL）在系统建模中的应用。 本书的核心部分聚焦于仿真技术，详细介绍了功能仿真、时间仿真、形式验证以及仿真覆盖率分析等关键概念和技术。读者将学习如何搭建仿真环境，并掌握主流仿真工具的使用方法，包括Synopsys、Cadence以及FPGA厂商的仿真器。特别地，本书还专门探讨了电子系统级 (ESL) 仿真，以及如何利用TLM等模型进行更高层次的抽象与验证。 在设计实例与优化方面，本书通过数字信号处理 (DSP)、嵌入式系统、片上系统 (SoC) 等典型应用场景，展示了如何将设计理念应用于实际项目，并通过仿真进行验证和性能评估。此外，本书还深入探讨了低功耗设计、能效优化以及可靠性与错误容忍设计等关键技术，并提供了相应的仿真方法和实际案例。 本书旨在培养读者系统级思维，掌握前沿设计方法，熟练运用仿真工具，最终成为优秀的电子系统设计者。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的习题部分确实称得上是“业界良心”，但这“良心”建立在一个相当严苛的前提之上：那就是你必须能够啃下前面那些令人头疼的理论部分。我最欣赏的是它对不同难度题目的分布和覆盖面。初级的欧姆定律、基尔霍夫定律的应用题占了相当比重，能帮助读者建立起最基本的电路分析框架，这些题目做起来让人感觉信心倍增，像是找到了正确的节奏。但一旦进入到使用拉普拉斯变换分析高阶RLC电路的部分，难度曲线简直像是垂直爬升。很多例题的解答步骤清晰，逻辑严密，但问题在于，当你面对一个完全陌生的复杂网络结构时，你根本无法判断应该从哪个角度入手，书中的例题似乎总是选择了最“优雅”的解法，而这种优雅并非人人都能轻易领悟。我尤其对其中关于二端口网络参数的部分感到头疼，T型、π型等各种等效电路的转换，虽然在书里有详尽的图示，但实际操作起来却充满了陷阱，稍不留神就会弄混端口定义或参数符号。总而言之，这是一套需要配合外部辅导材料才能发挥最大效用的练习集，它测试你的能力，却鲜少给你足够的支持去克服那些设置的障碍。

评分☆☆☆☆☆

这本书在数学工具的应用上，展现出一种对“传统工程思维”的固执坚守。它非常强调解析法的严谨性，热衷于展示如何通过代数运算和微积分技巧来求解电路问题。这在理论层面无可厚非，但对于习惯了现代电子设计流程的读者来说，却显得有些脱节。例如，对于网络定理的讲解，虽然罗列了叠加定理、互易定理等，但很少能看到它们在实际简化复杂网络时的应用技巧被深入挖掘。更令人感到遗憾的是，这本书在引入计算机辅助分析工具方面几乎是缺失的。在如今这个时代，SPICE仿真早已是电路分析的标配，但这本书似乎完全回避了这一块，或者只是在附录里轻描淡写地提了一句。一个读者读完这本书，可能可以手算出最复杂的五端口网络，却可能不知道如何在一个仿真软件中快速搭建模型并验证结果。这种“纸上谈兵”式的教学方法，虽然锻炼了基础能力，却在实战应用层面留下了巨大的空白，使得学到的知识显得有些孤立和不接地气。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版，说实话，非常“传统”，甚至有些过时。在这个追求视觉体验的时代，我收到这本厚重的教材时，那种油墨味和略显粗糙的纸张质感，让我感觉仿佛穿越回了上个世纪的图书馆。但这都不是重点，重点在于内容的组织结构。作者似乎更倾向于采用“大部头”的陈述方式，一个概念的引入常常需要跨越好几页的文字铺垫。例如，对交流稳态分析的讲解，从相量到复数阻抗的引入，过渡得略显生硬。书中的插图质量也参差不齐，有些示意图非常清晰，能立刻点亮思路，但另一些则显得过于拥挤和概念化，密密麻麻的元件符号挤在一起，反而加重了读者的理解负担。我花了很大力气去分辨那些标注在电路图上的变量符号，因为它们有时候会因为排版问题显得模糊不清。我期待的，是一个能通过现代排版技术，用更清晰的颜色区分不同电流路径，用更简洁的图示来解释复杂概念的版本，而不是这种略显沉闷的、对读者注意力要求极高的阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

这本号称“基础”的读物，坦白说，给我带来的更多是困惑而非豁然开朗。我最初是冲着其赫赫有名的“第2版”名头来的，以为能找到一套系统、清晰的入门指南，能把我从一团浆糊的电路概念中解救出来。然而，书中的某些章节的处理方式实在有些令人费解。举例来说，在处理节点电压法和网孔电流法这两个核心内容时，作者似乎默认读者已经对线性代数有着极高的熟练度和直觉。大量的矩阵运算被一笔带过，公式推导过程跳跃性极大，仿佛是把读者当成了已经掌握了高阶知识的学生在进行复习。对于一个初学者，尤其是那些在大学课堂上对数学感到吃力的同学来说，这种“你懂的”的写作风格无疑是致命的打击。我花了大量的时间在草稿纸上重新推演那些本应在书中详细阐述的步骤，结果发现，如果我能独立推导出这些步骤，我可能根本不需要这本书了。更糟糕的是，一些关键的物理意义的阐述，比如电容和电感的暂态响应，往往被淹没在一堆复杂的微分方程后面，读者很难抓住其背后的能量存储和释放的本质规律。它更像是一本为已经精通理论、需要快速查阅公式和例题的工程师准备的参考手册，而不是一本能耐心引导小白走进电路世界的向导。我希望它能多一些图示，多一些生活中的类比，而不是堆砌纯粹的数学语言，那样读起来才不至于让人感到如此枯燥和高不可攀。

评分☆☆☆☆☆

从专业深度上来说，我得承认这本书覆盖的范围非常广，它试图为读者构建一个“全景式”的电路分析图景。从最基础的直流到复杂的非正弦稳态分析，甚至还触及了傅里叶级数在周期信号分析中的应用。这种广度无疑是其优点，它确实让你感觉读完之后，你对“电路”这个学科已经有了一个全面的认知框架。然而，这种广度也带来了“广而不精”的隐患。在讨论到更高级的主题，比如二阶电路的完整解法，特别是涉及阻尼和频率响应的细节时，叙述显得有些仓促。作者似乎急于将读者带到下一个知识点，导致在处理那些需要细致打磨的临界情况（比如临界阻尼与欠阻尼的物理差异）时，解释得不够透彻。我感觉自己像是被推着跑完了一场马拉松，虽然到达了终点，但对沿途风景（那些关键的物理细节）的记忆却非常模糊。它更像是一份详尽的知识目录，而非一本能让你对某个具体难题产生深刻洞察的精深著作。