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第1章 基础知识1

1.1 引言1

1.2 电路、信号与系统的基本概念2

1.2.1 电路及电路模型2

1.2.2 信号的基本概念4

1.2.3 系统的基本概念6

1.3 电路的基本变量6

1.3.1 电流及其参考方向7

1.3.2 电压及其参考方向7

1.3.3 电路中的电位8

1.3.4 电路中的功率和能量10

1.4 电路的基本元件11

1.4.1 电阻元件11

1.4.2 电容元件13

1.4.3 电感元件16

1.5 电源18

1.5.1 独立源18

1.5.2 受控源19

1.6 基尔霍夫定律21

1.6.1 基尔霍夫电流定律21

1.6.2 基尔霍夫电压定律23

1.7 对偶原理25

1.7.1 对偶元素25

1.7.2 对偶原理26

1.8 Multisim仿真应用26

1.8.1 Multisim 13.0软件简介26

1.8.2 Multisim软件实例27

小结28

习题130

第2章 直流电路分析33

2.1 电阻电路的等效变换分析法33

2.1.1 电阻串联、并联及混联的等效变换33

2.1.2 电阻星形连接与三角形连接及其等效变换37

2.1.3 含独立电源网络的等效变换40

2.2 复杂电路的一般分析法45

2.2.1 支路电流法45

2.2.2 网孔电流法46

2.2.3 节点电压法48

2.3 线性电路的几个基本定理52

2.3.1 叠加定理52

2.3.2 替代定理54

2.3.3 戴维南定理55

2.3.4 诺顿定理58

2.3.5 最大功率传输定理60

2.4 Multisim直流电路分析63

小结67

习题268

第3章 一阶电路的时域分析75

3.1 电路的过渡过程及换路定则75

3.1.1 电路的过渡过程75

3.1.2 电路的换路定则76

3.1.3 初始值的确定77

3.2 一阶电路的过渡过程79

3.2.1 一阶电路的零输入响应79

3.2.2 一阶电路的零状态响应83

3.3 一阶电路的全响应86

3.3.1 一阶电路全响应的求解86

3.3.2 三要素法88

3.4 一阶电路的阶跃响应90

3.4.1 单位阶跃信号90

3.4.2 阶跃响应92

3.5 一阶电路的冲激响应93

3.5.1 单位冲激信号的定义93

3.5.2 冲激响应95

3.6 卷积积分96

3.6.1 信号的时域分解97

3.6.2 零状态响应——卷积积分97

3.7 Multisim动态电路分析99

小结101

习题3102

第4章 正弦稳态电路分析105

4.1 正弦信号的基本概念105

4.1.1 正弦量的三要素105

4.1.2 有效值106

4.1.3 同频率正弦量的相位差107

4.2 正弦量的相量表示109

4.2.1 复数109

4.2.2 相量112

4.3 正弦稳态电路的相量模型113

4.3.1 基尔霍夫定律的相量形式113

4.3.2 无源二端元件伏安关系的相量形式115

4.3.3 电路的相量模型118

4.4 无源二端网络的等效阻抗与导纳120

4.4.1 二端网络的阻抗与导纳120

4.4.2 阻抗与导纳的串、并联123

4.5 复杂正弦稳态电路分析举例127

4.6 正弦交流电路的功率130

4.6.1 无源二端元件的功率130

4.6.2 二端网络的功率133

4.6.3 复功率137

4.6.4 功率因数的提高138

4.6.5 最大功率传输141

4.7 谐振电路143

4.7.1 串联谐振电路144

4.7.2 并联谐振电路147

4.8 变压器149

4.8.1 空心变压器150

4.8.2 理想变压器151

4.9 三相电路155

4.9.1 三相电源155

4.9.2 负载星形连接的三相电路158

4.9.3 负载三角形连接的三相电路161

4.9.4 三相电路的功率162

4.10 Multisim正弦稳态分析163

4.10.1 用虚拟仪器进行测量仿真163

4.10.2 用Multisim的交流分析功能分析正弦交流电路166

小结167

习题4171

第5章 信号与系统的频域分析178

5.1 连续周期信号的傅里叶级数展开178

5.1.1 信号分类178

5.1.2 周期信号分解为傅里叶级数179

5.1.3 信号对称性与傅里叶系数的关系182

5.2 连续周期信号的频谱185

5.2.1 单边频谱185

5.2.2 双边频谱186

5.2.3 典型矩形脉冲信号的频谱188

5.2.4 傅里叶级数在电路分析中的应用191

5.3 连续非周期信号的傅里叶变换195

5.3.1 非周期信号的傅里叶变换195

5.3.2 傅里叶变换的物理意义197

5.3.3 典型非周期信号的傅里叶变换197

5.4 傅里叶变换性质201

5.4.1 线性201

5.4.2 时移性202

5.4.3 频移性202

5.4.4 尺度变换203

5.4.5 对称性205

5.4.6 时域微分、积分性206

5.4.7 频域微分、积分性208

5.4.8 卷积定理209

5.5 线性系统的频域分析210

5.5.1 系统的频率特性H（jω）210

5.5.2 频域分析法212

5.5.3 电路无失真传输信号的条件214

5.6 滤波器216

5.6.1 滤波器概述216

5.6.2 理想滤波器的频率特性217

5.6.3 理想低通滤波器的单位冲激响应218

5.6.4 理想低通滤波器的单位阶跃响应218

5.6.5 实际的低通滤波器219

5.7 Multisim频域分析220

5.7.1 用Multisim对信号进行傅里叶分析220

5.7.2 用Multisim对网络的传输特性进行分析221

小结223

习题5226

第6章 信号与系统的复频域分析230

6.1 拉普拉斯变换230

6.1.1 拉普拉斯变换的定义230

6.1.2 典型信号的拉普拉斯变换232

6.2 拉普拉斯变换的性质235

6.2.1 线性235

6.2.2 时移性236

6.2.3 尺度变换性237

6.2.4 频移性238

6.2.5 时域微分性239

6.2.6 时域积分性239

6.2.7 初值定理241

6.2.8 终值定理241

6.3 拉普拉斯反变换243

6.3.1 实数单极点情况244

6.3.2 重极点情况245

6.3.3 共轭复数极点情况247

6.4 线性系统的复频域分析247

6.4.1 微分方程的复频域分析247

6.4.2 电路的复频域模型249

6.5 网络函数与网络特性254

6.5.1 网络函数255

6.5.2 网络函数的零、极点256

6.5.3 网络函数的零、极点与稳定性257

6.5.4 网络函数的零、极点与频率特性260

6.6 Multisim复频域分析262

小结266

习题6269

第7章 Multisim电路仿真与实验274

7.1 NI Multisim 13.0界面主窗口简介274

7.2 用户界面设置277

7.3 常用仪器仪表的使用方法278

7.3.1 仪器仪表的基本操作278

7.3.2 数字万用表279

7.3.3 函数发生器279

7.3.4 瓦特计281

7.3.5 示波器281

7.3.6 波特测试仪282

7.3.7 字信号发生器284

7.3.8 逻辑变换器285

7.3.9 逻辑分析器286

7.4 Multisim的分析功能287

7.4.1 仿真分析概述287

7.4.2 直流工作点分析287

7.4.3 交流分析288

7.4.4 瞬态分析289

7.4.5 傅里叶分析290

7.5 仿真实验的基本步骤292

7.6 仿真实验及要求293

7.6.1 叠加定理的验证293

7.6.2 戴维南定理的验证294

7.6.3 一阶RC电路的时域响应295

7.6.4 日光灯电路及其功率因数的改善296

参考文献298