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姚素芬 编

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• 电路设计

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302384366

版次：1

商品编码：11666509

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 电子信息学科基础课程系列教材 ，

开本：16开

出版时间：2015-03-01

用纸：胶版纸

页数：344

字数：565000

正文语种：中文

编辑推荐

以“电路理论、电路分析课程教学基本要求”为依据，以电气信息类专业创新人才培养为目标，结合编者多年的教学经验和电路课程改革实践，采用国际上教材新编写原则——知识结构、单元结构、题材结构的方法编写而成。

针对电类专业学生在学习电路分析课程时遇到的，难以理解的概念、容易混淆的内容以及经常出现错误的环节作了系统深入地阐述。

突出电路分析课程每章中的要点及难点，并通过典型例题分析以及“一题多解和多题一解”的解题方法，引导学生排除解题误区，拓宽解题思路，扩大观察视野，学会举一反三，提高应用知识的能力和技巧。

每章均包含以下四方面内容： (1)教学要点及难点；(2)典型例题解析；(3)相关知识扩展；(4)思考与训练。此外，附录中给出了思考与训练题的参考答案，便于学生自学和自测。

内容简介

　　《电路学习指导与训练》以教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会制定的“电路理论、电路分析”课程教学基本要求为依据，参考国内外电路理论、电路分析经典教材，针对电类专业学生在学习电路分析课程时遇到的难以理解的概念、容易混淆的内容以及经常出现的错误环节进行了深入的阐述。《电路学习指导与训练》共分16章，依次为：电路模型和电路定律，电路的等效变换，电路的基本分析方法，电路定理，含有运算放大器电路的分析，一阶电路的时域分析法，二阶电路的时域分析法，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，非正弦周期稳态电路的分析，线性动态电路的复频域分析，电路方程的矩阵形式，二端口网络，非线性电路的分析。每章均从教学要点及难点、典型例题解析、相关知识扩展、思考与训练4部分进行总结、分析、释疑、解惑，并给出参考答案。
　　《电路学习指导与训练》可配套邱关源《电路》(第四版)(高等教育出版社)、陈洪亮《电路分析基础》(清华大学出版社)使用，也可作为电类专业学生学习电路课程的辅导教材或参考书，或作为报考电类专业研究生的复习参考书，以及相关专业师生和工程技术人员的参考书。

内页插图

目录

第1章 电路模型和电路定律
1.1 教学要点及难点
1.1.1 电流和电压的参考方向
1.1.2 电功率和电能
1.1.3 电路元件
1.1.4 基尔霍夫定律
1.1.5 本章难点
1.2 典型例题解析
1.3 相关知识扩展——用电安全
1.4 思考与训练

第2章 电路的等效变换
2.1 教学要点及难点
2.1.1 等效变换与等效电路
2.1.2 电阻的连接及等效变换
2.1.3 电容的串联、并联及等效变换
2.1.4 电感的串联、并联及等效变换
2.1.5 电压源、电流源的串联和并联及等效变换
2.1.6 实际电源模型的等效变换
2.1.7 含受控源电路的等效变换
2.1.8 输入电阻
2.1.9 本章难点
2.2 典型例题解析
2.3 相关知识扩展
2.3.1 惠斯登电桥
2.3.2 玻璃除霜器
2.4 思考与训练

第3章 电路的基本分析方法
3.1 教学要点及难点
3.1.1 电路的图
3.1.2 KCL和KVL的独立方程数
3.1.3 支路法
3.1.4 网孔电流法
3.1.5 回路电流法
3.1.6 节点电压法
3.1.7 本章难点
3.2 典型例题解析
3.3 相关知识扩展——电阻容差对电路性能的影响
3.4 思考与训练

第4章 电路定理
4.1 教学要点及难点
4.1.1 叠加定理
4.1.2 齐次定理
4.1.3 替代定理
4.1.4 戴维宁定理和诺顿定理
4.1.5 最大传输定理
4.1.6 特勒根定理
4.1.7 互易定理
4.1.8 理想电源分裂定理
4.1.9 本章难点
4.2 典型例题解析
4.3 相关知识扩展
4.3.1 电路定理在模拟电子线路分析中的应用
4.3.2 扬声器系统
4.4 思考与训练
……

第5章 含有运算放大器电路的分析
第6章 一阶电路的时域分析法
第7章 二阶电路的时域分析法
第8章 相量法
第9章 正弦稳态电路的分析
第10章 含有耦合电感的电路
第11章 三相电路
第12章 非正弦周期稳态电路的分析
第13章 线性动态电路的复频域分析
第14章 电路方程的矩阵形式
第15章 二端口网络
第16章 非线性电路的分析
附录参考答案
参考文献

前言/序言

本书以教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会制定的“电路理论、电路分析”课程教学基本要求为依据，以电气信息类专业创新人才培养为目标，结合编者多年的教学经验和电路课程改革实践，采用国际上教材最新编写原则——知识结构、单元结构、题材结构的方法编写而成。

全书针对电类专业学生在学习电路分析课程时遇到的难以理解的概念、容易混淆的内容以及经常出现错误的环节做了系统深入的阐述。特别突出了电路分析课程每章中的要点及难点，并通过典型例题分析以及“一题多解和多题一解”的解题方法，引导学生排除解题误区，拓宽解题思路，扩大观察视野，学会举一反三，提高应用知识的能力和技巧。全书分16章，每章均包含以下4方面内容：

(1) 教学要点及难点通过对各章知识点的剖析、归纳、总结，清晰地给出各章的要点和难点，对应掌握的内容一目了然。帮助学生更好掌握课程的基本内容和基本要求，理解概念，掌握课程的重点、难点。

(2) 典型例题解析从分析问题入手，引出解题思路和方法，由结果导出结论。引导学生从不同层面深入理解电路分析的基本理论，拓宽思路，从而进一步提高分析问题和灵活运用所学知识解决问题的能力。

(3) 相关知识扩展采用国际上流行的教学方法——基于实践的学习，以实际工程应用案例为线索，提出问题，分析问题，解决问题。扩大学生知识视野，延伸教学内涵，建立工程意识、激发创新思维、培养创新研究能力和解决实际应用问题的能力。

(4) 思考与训练分为三大部分： 选择思考题，着重强调基本概念、基本理论的理解； 填空训练题，提高灵活运用知识求解电路问题的能力和分析计算能力； 综合计算题，训练综合分析解决问题的能力。

此外，为了更好地满足教学及选用该教材广大师生的需求，本书在附录中给出了思考与训练题的参考答案，便于学生自学和自测。

本书由姚素芬教授主持并编写，参加本书编写的还有王光艳、刘晓培、李海丰、姚舸、郭会娟。姚素芬教授负责全书的组织和定稿、统稿和校稿等工作。

天津大学滕建辅教授参与了本书大纲的制定，并在该书的编写过程中给予了许多宝贵意见和建议，谨此表示衷心的感谢。

本书的编写参考了邱关源《电路》(第四版)、陈洪亮《电路分析基础》，还参考了许多兄弟院校的教材和文献，在此一并表示感谢！

由于编者的水平和能力有限，书中不足和错误之处在所难免，恳请读者批评指正。

电子工程入门：概念、实践与案例分析 本书旨在为对电子工程领域充满好奇的初学者提供一个全面而扎实的入门基础。我们相信，理解电子世界的核心原理，并将其应用于解决实际问题，是培养创新思维和工程素养的关键。因此，本书不仅会深入浅出地讲解理论知识，更会强调实践操作和案例分析的重要性，让读者在探索中学习，在实践中成长。 第一部分：电子世界的基石——基础概念的解析 本部分将从最基础的层面开始，为读者搭建起电子工程的知识框架。我们将首先介绍电荷、电流、电压、电阻等基本电学量的定义、意义以及它们之间的相互关系，如欧姆定律。通过生动形象的比喻和图示，帮助读者克服对抽象概念的理解障碍。例如，我们将电流类比为水流，电压类比为水压，电阻类比为管道的粗细，以此来揭示电路的工作原理。 接下来，我们将深入探讨电路的基本构成单元，包括电源、导线、开关、电阻器、电容器和电感器等。对于每一种元件，我们都会详细介绍其物理特性、在电路中的作用以及常见的型号和规格。读者将了解到，看似简单的元件组合，却能实现千变万化的功能。例如，电阻器如何限制电流，电容器如何储存电荷，电感器又如何在磁场中储存能量，这些都将一一揭示。 在掌握了基本元件之后，我们将介绍直流电路和交流电路的区别与联系。直流电路以其稳定性和易于理解性作为切入点，详细讲解串联电路和并联电路的特点，如何计算总电阻、总电流和各部分电压。我们将引入基尔霍夫定律，这是分析复杂电路的强大工具，并提供一系列典型的直流电路分析例题，引导读者逐步掌握分析方法。 随后，我们将转向更为普遍的交流电路。读者将了解交流电的周期性、频率、幅值和相位等概念，以及正弦波信号的特点。我们将介绍阻抗的概念，这是交流电路中电阻、电容和电感共同作用的结果，并讲解阻抗匹配在信号传输和功率传输中的重要性。读者将接触到相量法等分析工具，用于简化交流电路的计算。 第二部分：深入探索——核心电路的原理与设计 本部分将带领读者进入更为广阔和深入的电子工程领域，重点关注那些构成现代电子设备核心的电路类型。我们将从半导体器件开始，这是电子技术革命的基石。读者将了解 PN 结的形成原理，以及二极管、三极管（BJT）和场效应管（FET）等基本半导体器件的工作特性。我们将详细讲解它们的结构、工作模式、电学参数和应用场景。例如，二极管如何实现单向导电，三极管如何作为放大器和开关，场效应管又如何以电压控制电流。 在此基础上，我们将深入讲解放大电路的设计与分析。放大电路是所有信号处理和控制系统的基础，无论是音频放大器还是射频放大器，其核心原理都离不开放大。我们将介绍不同类型的放大器，如共射放大器、共集放大器、共基放大器以及差分放大器，分析它们的增益、输入阻抗、输出阻抗和频率响应。读者将学习如何利用晶体管搭建简单的放大电路，并理解反馈在放大电路中的作用，例如负反馈如何提高电路的稳定性、减小失真。 接着，我们将探讨振荡电路。振荡电路能够产生周期性的电信号，是构成信号发生器、时钟电路以及许多通信系统的关键。我们将介绍不同类型的振荡器，如 RC 振荡器、LC 振荡器和晶体振荡器，分析它们的产生机制和频率稳定性。读者将了解如何设计一个具有特定频率和波形的振荡电路。 开关电路是现代数字电子系统的基础。本部分将详细介绍逻辑门电路，如与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门，讲解它们的功能和逻辑真值表。读者将学习如何利用逻辑门组合实现复杂的逻辑功能，并理解组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本概念。我们将介绍触发器、寄存器、计数器等时序逻辑电路的基本单元，它们是构成存储器和数据处理单元的关键。 第三部分：实践出真知——电子实验与工具介绍 理论知识的学习离不开实践的验证。本部分将引导读者将所学知识应用于实际的电子实验，并通过介绍常用的电子测量仪器和仿真软件，提升读者的动手能力和解决实际问题的能力。 我们将提供一系列循序渐进的实验项目，涵盖从基础元件的测量到简单电路的搭建和调试。例如，读者将通过实验来验证欧姆定律，测量电阻、电容、电感的实际值，搭建简单的直流电源电路、稳压电路、放大电路等。每一个实验都将附带详细的实验步骤、实验目的、预期结果以及注意事项，帮助读者安全有效地完成实验。 在实验过程中，读者将接触到各种电子测量仪器，如万用表、示波器、信号发生器和频谱分析仪。我们将详细介绍这些仪器的基本原理、操作方法和应用场景。例如，万用表如何测量电压、电流和电阻，示波器如何观察电信号的时域波形和频率特性，信号发生器如何产生不同类型的测试信号。掌握这些工具的使用，将极大地提高读者分析和调试电路的能力。 此外，现代电子工程的设计和仿真离不开强大的软件工具。本部分将介绍一些常用的电路仿真软件，如 LTspice、Proteus 或 Multisim。读者将学习如何利用这些软件绘制电路原理图，进行电路参数的设置，并对电路的性能进行仿真分析。仿真可以帮助读者在实际动手之前预测电路的行为，优化设计方案，避免不必要的硬件损耗。 第四部分：应用与进阶——经典案例分析与未来展望 为了让读者更直观地理解电子工程在现实世界中的应用，本部分将选取一些经典的电子产品和系统进行深入的案例分析。我们将剖析收音机、电视机、手机、计算机等日常生活中常见的电子设备的工作原理，将抽象的电路知识与具体的应用场景相结合。例如，我们将分析一个简单的音频放大器电路是如何将微弱的麦克PAAm信号放大到足以驱动扬声器发声的，或者分析一个数字电路是如何实现计算功能的。 通过对这些案例的分析，读者将能够更深刻地理解电子工程是如何影响和改变我们的生活的。我们将强调不同电路模块之间的协作关系，以及如何将基础理论应用于解决复杂的工程问题。 最后，我们将对电子工程领域的未来发展趋势进行展望。读者将了解到微电子技术、集成电路设计、通信技术、嵌入式系统、人工智能与电子学的交叉融合等前沿领域。本书的目的是为读者打开一扇通往更广阔电子工程世界的大门，激发他们继续学习和探索的兴趣，鼓励他们未来在电子工程领域做出自己的贡献。 本书力求语言通俗易懂，结构清晰，图文并茂，辅以大量的实例和练习，旨在帮助读者在最短的时间内建立起扎实的电子工程基础，并为进一步的学习和研究奠定坚实的基础。我们相信，通过本书的学习，读者不仅能掌握必要的理论知识，更能培养出独立思考、分析问题和解决问题的工程能力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对物理和数学这类学科一直有些畏惧，尤其是涉及到复杂的公式和计算时。在学习《电路学习指导与训练》之前，我对电路的印象就是一堆难以理解的符号和难以想象的计算过程。然而，这本书彻底改变了我的看法。它的语言风格非常生动活泼，没有使用过多晦涩难懂的专业术语，而是用通俗易懂的方式解释了每一个概念。比如，它在讲解电流和电压时，会打比方，用自来水管和水压来类比，让我瞬间就明白了其中的道理。而且，书中大量的插图和流程图，更是将抽象的电路图变得直观易懂。训练题的设计也十分巧妙，不是单纯的知识点罗列，而是会引导我一步步去思考，去分析，去解决问题。很多题目都设计得很有趣，让我感觉像是在玩一个益智游戏，而不是在做枯燥的习题。这本书让我发现，学习电路并没有想象中那么难，关键在于找到合适的学习方法和工具，而这本书正是这样一款绝佳的工具。它不仅教会了我如何理解电路，更重要的是，它让我重新找回了对学习的信心和乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我一直对电子元件和电路原理充满了好奇，但总觉得入门门槛有点高，各种理论公式看得我头晕眼花。直到我翻开《电路学习指导与训练》，才感觉像是找到了救星。它不像市面上很多教材那样枯燥乏味，而是将复杂的概念拆解得非常细致，配合着大量的图示和生动的例子，让我能清晰地理解每一个环节。最让我惊喜的是，书中不仅讲解了理论，还提供了大量的训练题，而且题目难度循序渐进，从最基础的串并联电阻计算，到后面更复杂的基尔霍夫定律应用，都能一一攻克。每道题都有详细的解题思路和步骤，即使我做错了，也能从错误中学习，找到自己的薄弱环节。而且，书中的语言风格非常亲切，就像一位经验丰富的老师在娓娓道来，让我觉得学习不再是一件苦差事，反而成了一种探索未知的乐趣。我特别喜欢它关于元器件特性的讲解，不仅仅是简单介绍，还深入剖析了它们在不同电路中的行为表现，这对于我理解实际电路的运行至关重要。这本书真的让我对电路产生了前所未有的兴趣，也让我更有信心去深入研究这个领域了。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触电子制作的初学者，一直以来都对电路板上的各种元件感到好奇，但总是缺乏系统性的指导。接触到《电路学习指导与训练》这本书，简直是打开了我新世界的大门。这本书从最基础的直流电路入手，循序渐进地讲解了各种基本概念，例如电压、电流、电阻、欧姆定律等，而且讲解的语言非常精炼，不会有太多冗余的描述，让我能够快速把握核心要点。我尤其赞赏它关于电路图的绘制和解读部分，通过大量的实例，让我能够轻松地看懂和绘制出各种简单的电路图。书中的训练题集，更是贴合实际，不仅仅是理论计算，还包括一些简单的电路设计和故障排除的题目，这对于我这种想要动手实践的人来说，简直太有价值了。我尝试着按照书中的指导，自己搭建了一些简单的电路，收获了满满的成就感。这本书让我觉得，电子制作并没有想象中那么遥不可及，只要有正确的指导和勤奋的练习，任何人都可以掌握这项技能。

评分☆☆☆☆☆

我之前尝试过好几本关于电子电路的书籍，但都无法引起我的共鸣，总是感觉内容过于理论化，脱离了实际应用。直到我接触到《电路学习指导与训练》，才真正打开了我对这个学科的认知大门。它巧妙地将理论知识与实际操作相结合，让我能更好地理解抽象的概念。我尤其欣赏它在讲解过程中，不断地引用实际生活中的电路实例，比如家用电器、汽车电子等等，这极大地激发了我学习的兴趣，让我明白电路原理并非高高在上，而是与我们的生活息息相关。书中的训练部分更是精心设计，不仅有选择题、填空题，还有一些需要动手计算和分析的综合题。这些题目难度适中，能够有效巩固我所学的知识，并且帮助我锻炼解决实际问题的能力。更重要的是，这本书的排版设计非常人性化，清晰的章节划分、易读的字体大小，以及高质量的插图，都为我的阅读体验增色不少。我还可以随身携带，利用零碎时间进行学习和回顾。这本书的优点实在是太多了，让我感觉自己是在与一位循循善诱的良师益友一同探索电路的奥秘，而不是在被动地接受知识。

评分☆☆☆☆☆

《电路学习指导与训练》这本书的设计理念非常超前，它并非只是简单地堆砌知识点，而是真正地关注读者的学习过程和学习效果。我特别喜欢它在每一章结尾设置的“知识梳理”和“易错点提醒”，这些小小的总结和提示，能够帮助我快速回顾本章重点，并且避免一些常见的学习误区。而且，书中的一些拓展阅读内容，也让我对电路的更深层应用和发展趋势有了初步的了解，这对于培养我的全局观非常有帮助。另外，这本书在讲解一些原理时，会穿插一些历史故事或者科学家的趣闻，这让学习过程变得更加有趣和人性化，也让我对这些科学巨匠充满了敬意。我感觉这本书的作者非常了解学生在学习电路过程中可能遇到的困难，并且针对性地提供了解决方案。它就像一个贴心的学习伴侣，总能在关键时刻给予我指导和帮助。我曾尝试过其他一些教材，但都没有这本书给我带来的学习体验如此全面和深刻。