电路原理 （于歆杰、朱桂萍等创作的教材）

内容简介

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，内容符合教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会于2004年制定的电路分析基础教学基本要求。本书适合普通高等学校电类专业师生使用，也可供科技人员参考。

目录

第1章绪论

1.1电路

1.2电流和电压

1.2.1电流

1.2.2电压

1.2.3端口

1.3电路模型的建立和电路分析的基本观点

1.4电路用于信号处理

1.4.1信号

1.4.2利用电路处理信号的实例

1.5电路用于能量处理

1.5.1功率

1.5.2电压和电流的有效值

1.5.3利用电路处理能量的实例

1.6电路的分类

习题

参考文献

第2章简单电阻电路分析

2.1电阻

2.1.1电路中的电阻模型

2.1.2分立与集成电路中的电阻元件

2.2电源

2.2.1独立电源

2.2.2受控电源

2.3金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）

2.4基尔霍夫定律

2.4.1基尔霍夫电流定律（KCL）

2.4.2基尔霍夫电压定律（KVL）

2.4.3用KCL、KVL和元件约束来求解电路

2.5电路的等效变换

2.5.1电阻等效变换

2.5.2电源等效变换

2.6运算放大器

2.6.1运算放大器及其电气特性

2.6.2含负反馈理想运算放大器电路的分析

2.6.3其他含理想运算放大器电路的分析

2.7二端口网络

2.7.1二端口网络的参数和方程

2.7.2二端口网络的等效电路

2.7.3二端口网络的联接

2.8数字系统的基本概念

2.9用MOSFET构成数字系统的基本单元——门电路

习题

参考文献

第3章线性电阻电路的分析方法和电路定理

3.1支路电流法

3.2节点电压法

3.3回路电流法

3.4叠加定理和齐性定理

3.4.1叠加定理

3.4.2齐性定理

3.5替代定理

3.6戴维南定理和诺顿定理

3.6.1戴维南定理

3.6.2诺顿定理

3.7特勒根定理

3.7.1具有相同拓扑结构的电路

3.7.2特勒根定理

3.8互易定理

3.9对偶电路和对偶原理

习题

参考文献

第4章非线性电阻电路分析

4.1非线性电阻和非线性电阻电路

4.1.1非线性电阻

4.1.2非线性电阻电路及其解存在唯一性

4.2直接列方程求解非线性电阻电路

4.3非线性电阻电路的图解法

4.4非线性电阻电路的分段线性法

4.5非线性电阻电路的小信号法

4.6用MOSFET构成模拟系统的基本单元——放大器

4.7非线性电阻应用举例

4.7.1利用二极管的单向开关性质

4.7.2利用稳压二极管的稳压性质

4.7.3利用非线性电阻产生新的频率成分

习题

参考文献

第5章动态电路的时域分析

5.1电容和电感

5.1.1电容

5.1.2电感

5.1.3电容、电感的串并联

5.2动态电路方程的列写

5.3动态电路方程的初始条件

5.4一阶动态电路

5.4.1一阶动态电路的经典解法

5.4.2求解一阶动态电路的直觉方法——三要素法

5.4.3几个应用实例

5.5二阶动态电路

5.5.1二阶动态电路的经典解法

5.5.2求解二阶动态电路的直觉方法

5.6全响应的分解

5.6.1电路的零输入响应

5.6.2电路的零状态响应

5.6.3电路的全响应

5.7单位阶跃响应和单位冲激响应

5.7.1电路的单位阶跃响应

5.7.2电路的单位冲激响应

5.8卷积积分

5.9状态变量法

习题

参考文献

第6章正弦激励下动态电路的稳态分析

6.1概述

6.2用相量法分析正弦稳态电路

6.2.1相量

6.2.2元件约束与KCL、KVL的相量形式

6.2.3阻抗与导纳

6.2.4相量法分析举例

6.3频率响应与滤波器

6.3.1一阶RC电路的频率响应

6.3.2低通滤波和高通滤波

6.3.3带通滤波和全通滤波

6.4LC谐振电路

6.4.1LC谐振电路的频率响应

6.4.2品质因数

6.5互感和变压器

6.5.1互感和互感电压

6.5.2有互感的电路分析

6.5.3变压器

6.6正弦稳态电路的功率

6.6.1正弦稳态电路的功率

6.6.2最大功率传输

6.7三相电路

6.7.1对称三相电路分析

6.7.2不对称三相电路分析

6.7.3三相电路的功率及其测量

6.8周期性非正弦激励下电路的稳态分析

6.8.1周期性非正弦信号的傅里叶级数分解

6.8.2周期电压、电流的有效值和平均功率

6.8.3周期性非正弦激励下电路的稳态响应

习题

参考文献

附录A电路基本概念的引入

附录B电路图论的基础知识及其在电路分析中的应用

附录C常系数线性常微分方程的求解

附录D复数和正弦量

附录E傅里叶级数

部分习题答案

索引

成书过程

该教材是作者在三届授课讲稿的基础上，经整理补充而写成。

该教材的编写工作由于歆杰、朱桂萍和陆文娟完成。具体编写分工如下：于歆杰编写了第1、2、4章，朱桂萍编写了第5、6章，陆文娟编写了第3章，全书由于歆杰统稿。清华大学电路原理教学组坚持的教学讨论对该教材框架的形成起到了作用，学生反馈也是作者编写工作中的信息来源。该书由清华大学肖达川教授作序。全书由清华大学郑君里教授和北京理工大学龚绍文教授审阅，对该书初稿提出了修改意见。汪蕙教授、邓丽曼副教授和邹开颜编辑。在新模式教学实施阶段和该书的编写过程中得到了教学组全体同仁的帮助，博士生唱亮、许军、杨钰和邵冲对书稿进行了校读。

该教材于2007年3月1日由清华大学出版社出版。

教学资源

配套教材

该教材有配套教材《电路原理导学导教及习题解答》。

教材特色

该教材特色如下。

（1）含MOSFET电路分析贯穿全书。

（2）含运算放大器电路的分析也渗透于全书许多章节。

（3）注意到该课程具有从数学、物理向工程实践过渡的特点，引导学生树立和训练工程观点。以Y-Δ变换、电源等效变换以及互感去耦等问题为载体，加强等效观点的训练；以二极管多种分段线性模型和各类变压器模型为例，介绍近似简化的分析方法；从MOSFET到运算放大器以及二端口网络的讨论充分体现了模块化的抽象观点。

（4）认识到构成电路的目的是解决信号处理与能量处理中的实际问题，努力加强应用实例分析。选择以通信、信号处理、电力系统等领域为背景的应用例子展开讨论，激发读者的学习兴趣和热情。兼顾分立与集成、模拟与数字、无源与有源元件、二端与多端元件、受控源与开关、线性与非线性、能量处理与信号处理等多种矛盾，试图从对比中认识事物的规律，以统一的理念来观察问题，从而适应当代电气工程与信息科学技术发展的需要。

作者简介

于歆杰，北京市清华大学电机系教师。

朱桂萍，北京市清华大学电机系教师。

陆文娟，北京市清华大学电机系教师。