電路分析與仿真 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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李濤，孫宏偉 編

圖書標籤:

• 電路分析
• 電路仿真
• 電子技術
• 模擬電路
• 高等教育
• 理工科
• 工程技術
• 電路原理
• SPICE
• Multisim

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512418394

版次：1

商品編碼：11769281

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：236

內容簡介

　　電路分析與仿真本書基於“綜閤職業能力本位”的高職人纔培養目標，在知識點處理上以“夠用必需”為原則，刪繁就簡，通俗易學；在技能提升上引入Multisim仿真軟件，將仿真測試和仿真設計充分結閤；在內容安排上堅持生動趣味的原則，欄目形式多樣，貼近生活，激發學習興趣。《電路分析與仿真》分為９章：電路的基本概念、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析方法、綫性電路的基本定理、正弦交流電路、三相正弦交流電路、互感耦閤電路、磁路與變壓器、一階動態電路。
　　本書可作為高職院校的電子信息技術、通信技術、應用電子技術、電氣技術、自動控製技術、物聯網技術、電力技術等專業電路課程的教材，也可作為廣大工程人員的參考書。

目錄

第1章　電路的基本概念
1．1　電路與電路模型
1．1．1　實際電路
1．1．2　電路模型與理想元件
1．1．3　電路的三種狀態
1．1．4　電路分析
1．2　電路的基本物理量
1．2．1　電流及參考方嚮
1．2．2　電壓、電位與電動勢
1．2．3　電能與電功率
1．3　常用的電路元器件
1．3．1　電　阻
1．3．2　電　感
1．3．3　電　容
1．4　獨立電源
1．4．1　理想電壓源
1．4．2　理想電流源
1．4．4　受控電源
1．5　基爾霍夫定律
1．5．1　常用電路術語
1．5．2　基爾霍夫電流定律
1．5．3　基爾霍夫電壓定律
練習題
【仿真設計】驗證基爾霍夫定律
第2章　電阻電路的等效變換
2．1　電阻的串聯、並聯和混聯
2．1．1　電阻的串聯與分壓
2．1．2　電阻的並聯與及分流
2．1．3　電阻的混聯及等效
2．2　△—Y電阻網絡的等效變換
2．3　實際電源的兩種模型及等效
2．3．1　實際電源的兩種模型
2．3．2　實際電源的等效互換
2．4　端口輸入電阻
習　題
【仿真設計】電阻電路等效變換驗證
第3章　電阻電路的一般分析方法
3．1　支路變量分析法
3．1．1　2b 方程
3．1．2　支路電流法
3．2　網孔電流法
3．3　節點電壓法
練習題
【仿真設計】電路基本分析方法驗證
第4章　綫性電路的基本定理
4．1　疊加定理
4．2　等效電源定理
4．2．1　戴維寜定理
4．2．2　諾頓定理
4．3　**大功率傳輸定理
練習題
【仿真設計】戴維寜定理及**大傳輸定理驗證
第5章　正弦交流電路
5．1　正弦交流電的錶示方法
5．1．1　正弦交流電的瞬時值錶示
5．1．2　正弦量的嚮量錶示
5．2　單一參數正弦交流電路的分析
5．2．1　純電阻電路
5．2．2　純電感電路
5．2．3　純電容電路
5．2．4　電感與電容的連接
5．3　用嚮量法分析正弦交流電路
5．3．1　復阻抗與復導納
5．3．2　基爾霍夫定律的嚮量形式
5．3．3　RLC串聯的交流電路
5．4　功率因數的提高
5．5　諧振電路 122
5．5．1　串聯諧振電路
5．5．2　並聯諧振電路
5．5．3　諧振電路的頻率特性
5．5．4　諧振電路的應用
習　題
【仿真設計】諧振電路的仿真驗證
第6章　三相正弦交流電路
6．1　對稱三相正弦交流電源
6．1．1　對稱三相正弦交流電路的特徵及數學錶達式
6．1．2　對稱三相正弦交流電源的産生及連接方式
6．1．3　對稱三相電源的相序
6．2　對稱三相正弦交流電路的計算
6．2．1　三相負載的連接方式
6．2．2　對稱三相電路的計算
6．3　對稱三相正弦交流電路的功率
6．3．1　對稱三相電路的平均功率
6．3．2　對稱三相電路的無功功率和視在功率
6．4　不對稱三相正弦交流電路的分析
6．4．1　星形連接的不對稱負載三相電路
6．4．2　三角形連接的不對稱負載三相電路
6．5　三相正弦交流電路中功率的測量
6．5．1　三相四綫製電路中功率的測量
6．5．2　三相三綫製電路中功率的測量
6．5．3　利用multisim 對三相電路的仿真和測量
6．6　安全用電
6．6．1　觸電的危險和預防
6．6．2　電氣設備的接地與接零
習　題
【仿真設計】三相正弦交流電路的仿真驗證
第7章　互感耦閤電路
7．1　互　感
7．1．1　互感現象
7．1．2　互感係數M
7．1．3　耦閤係數k
7．1．4　互感電壓
7．1．5　互感綫圈的同名端 175
7．2　互感綫圈的串聯、並聯
7．2．1　互感綫圈的串聯
7．2．2　互感的綫圈並聯
7．2．3　T形等效電路
7．3　互感應用實例
習　題
第8章　磁路與變壓器
8．1　磁路的基本性質
8．1．1　磁場的基本物理量
8．1．2　磁　路
8．2　鐵磁材料的性能
8．2．1　鐵磁物質的磁化
8．2．2　磁化麯綫
8．2．3　鐵磁材料的分類
8．2．4　交流鐵芯綫圈的損耗
8．3　磁路的基本定律
8．3．1　安培環路定理
8．3．2　磁路歐姆定理
8．4　變壓器
8．4．1　變壓器的用途及結構
8．4．2　變壓器的工作原理
8．4．3　單相變壓器的負載運行
8．4．3　三相變壓器
8．5　變壓器的運行特性
8．5．1　變壓器的外特性和電壓調整率
8．5．2　變壓器的功率與效率
8．6　特殊變壓器
8．6．1　自耦變壓器
8．6．2　儀用互感器
8．6．3　電焊變壓器
8．6．4　脈衝變壓器
8．7　變壓器的額定值
習　題
第9章　一階動態電路
9．1　電路的過渡現象及換路定理
9．1．1　過渡現象 211
9．1．2　電容充放電仿真實驗
9．1．3　換路定律
9．2　動態電路的初值及終值的計算
9．2．1　初值的計算
9．2．2　穩態值的計算
9．3　動態電路的微分方程
9．3．1　動態元件
9．3．2　一階動態電路方程
9．3．3　二階動態電路微分方程
9．4　直流一階電路的全響應及三要素法
9．4．1　一階微分方程的求解
9．4．2　三要素求解
9．5　一階動態電路全響應的兩種分解
9．5．1　暫態響應和穩態響應
9．5．2　零輸入響應和零狀態響應
習　題
【仿真設計】一階動態電路的仿真驗證
附　錄　Multisim13仿真軟件快速入門———仿真電路搭建的測量
參考文獻

前言/序言

　　電路分析與仿真
　　隨著高等職業技術教育的深入發展，高職人纔培養以“綜閤職業能力本位”為目標的建構日漸清晰。本書基於高職教育的人纔培養目標，立足於高職學生的學習需求，充分考慮當今電子行業的發展方嚮，改進傳統電路教材，充分引入Multisim仿真軟件。本書特色主要有：
　　1．注重仿真，適應發展。本書的**大特色就是引入Multisim電路仿真，並實現電路設計與仿真設計的融閤，原理圖與仿真圖的結閤，理論計算與仿真驗證的配閤。Multisim虛擬實驗的引入有助於理論知識的理解和滿足後續學習需求，並有助於落實“理實一體”高職教育理念；理論加仿真的內容編排，有助於實現“學生主體，教師主導”的教學過程，達成“教、學、做閤一”的教學模式。
　　2．注重概念，直觀易學。本書從感性到理性係統地介紹瞭電路的基本概念、基本規律和基本分析方法。在體係安排上，先直流後交流，先穩態後暫態，由淺入深，循序漸進；在內容呈現上，輕公式推演，重公式應用，精選典型例題，幫助學生學習電路的多種分析方法。
　　3．注重基本，兼顧層次。本書以電路基本知識點為脈絡，刪繁就簡，略去復雜難懂的次要內容，如復頻域分析等；保證知識點“夠用、必需”的同時，適當保留一些帶“※”的難點，滿足不同層次學生的自學需求。
　　4．注重引導，提升能力。本書在章節內設計清新的小欄目，藉助“思一思”“小提示”等，以有趣應用、圖中示意或形象點撥等方式，調動學生學習的興奮點，提高學習效率；章節後麵既配有練習題，可進行理論要點檢驗，又配有開放性仿真設計要求，可進行仿真能力檢測。
　　全書由李濤、孫宏偉擔任主編，陳晶瑾、湯素麗、徐恒任副主編。其中第1、2、3、4章由李濤編寫，第5、7章由孫宏偉編寫，第6、8章由湯素麗編寫，第9章由陳晶瑾編寫，附錄由徐恒編寫。
　　本書基本內容是按高職院校的電子信息技術、通信技術、應用電子技術、電氣技術、自動控製技術、物聯網技術、電力技術等專業的一般要求編寫的。各校可依據培養目標靈活取捨。
　　為瞭幫助高職學生更好地理解和掌握該課程的基本內容、基本的分析方法和解題方法，提高分析問題和解決問題的能力，編配瞭？電路分析學習指導？(書號：9787512418400)一書，歡迎配套使用。
　　潛心嘗試，誌在改革；更新教材，意在利學；若有錯漏，誠望指教。
　　編者
　　2015年7月

《數字電路設計與FPGA實現》 內容概要 本書深入探討數字電路設計的原理、方法與實踐，聚焦於利用現場可編程門陣列（FPGA）實現復雜的數字係統。從基礎的邏輯門和組閤邏輯電路，到時序邏輯電路、狀態機設計，再到更高級的微處理器架構、存儲器接口和通信協議，本書層層遞進，為讀者構建起完整的數字電路設計知識體係。 核心章節詳述 第一部分：數字電路基礎 第一章：數字係統導論 數字信號與模擬信號的本質區彆：量化、離散化、編碼。 數字電路的優勢：抗乾擾能力強、精度高、易於存儲與處理。 數字係統構成：輸入/輸齣接口、控製器、數據通路。 數製轉換：二進製、十進製、十六進製之間的相互轉換，以及補碼、原碼、反碼等錶示方法在計算機運算中的作用。 邏輯門電路：AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR門的邏輯功能、真值錶、符號錶示，以及它們作為構建更復雜電路的基本單元。 布爾代數定律：交換律、結閤律、分配律、德摩根定理等，及其在邏輯化簡中的應用。 卡諾圖（Karnaugh Map）化簡法：四變量、五變量卡諾圖的繪製與化簡，實現最小項或最大項錶達式，減少電路復雜度。 組閤邏輯電路設計：加法器（半加器、全加器）、減法器、編碼器、譯碼器、多路選擇器、分配器等典型組閤邏輯電路的設計原理與實現。 競爭與險象：在實際電路中産生的延時差異可能導緻的瞬時錯誤，以及如何通過硬件設計（如添加濾波電路）或邏輯設計（如引入寄存器）來消除。 第二章：時序邏輯電路 觸發器（Flip-Flop）：SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器的工作原理、狀態轉移圖、時序波形。 同步與異步時序電路：時鍾信號的作用、同步電路與異步電路的特點及優缺點。 寄存器（Register）：移位寄存器（串入串齣、串入並齣、並入串齣、並入並齣）、並行加載寄存器的功能與結構。 計數器（Counter）：異步計數器（行波進位計數器）與同步計數器（行波進位計數器、閃速計數器）的設計，模N計數器（二進製、BCD）的實現。 狀態機（Finite State Machine, FSM）：狀態轉移圖（State Transition Diagram）、狀態轉移錶（State Transition Table）、狀態編碼（一次編碼、順序編碼、最小化編碼）的繪製與分析。 摩爾（Moore）型與米利（Mealy）型狀態機：輸齣信號與狀態或輸入信號的關係，各自的特點與適用場景。 第二部分：FPGA設計與實現 第三章：FPGA基礎與開發環境 FPGA（Field Programmable Gate Array）概述：可編程邏輯器件（PLD）傢族（CPLD, FPGA）的演進，FPGA的內部結構（查找錶LUT, 寄存器，布綫資源，I/O塊）。 主流FPGA廠商與器件：Xilinx（Spartan, Artix, Kintex, Virtex係列）、Intel/Altera（Cyclone, Arria, Stratix係列）的特點與選型。 硬件描述語言（HDL）：Verilog HDL和VHDL的語法基礎、數據類型、運算符、行為級描述、寄存器傳輸級（RTL）描述、結構級描述。 FPGA開發流程：設計輸入（HDL代碼編寫）、綜閤（Synthesis）、實現（Implementation，包括布局Place與布綫Route）、仿真（Simulation）、下載（Programming）與調試。 開發工具鏈：Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime等集成開發環境（IDE）的安裝與基本操作。 第四章：Verilog HDL在FPGA中的應用 Verilog語法精講：模塊（module）、端口（port）、信號（wire, reg）、賦值（assign, always）、過程塊（always, initial）。 組閤邏輯電路的Verilog描述：使用assign語句描述門級邏輯、使用always@(posedge clk)描述行為級組閤邏輯。 時序邏輯電路的Verilog描述：使用always@(posedge clk)描述觸發器、寄存器、計數器。 狀態機的Verilog實現：使用case語句或if-else語句描述狀態轉移，區分摩爾型與米利型狀態機的Verilog實現。 參數化設計（Parameterization）：使用`parameter`關鍵字提高代碼的可重用性，例如設計可配置位寬的加法器。 任務（task）與函數（function）：用於代碼模塊化和復用的高級特性。 任務實例化與同步：在FPGA設計中實現任務的調用與同步。 第五章：FPGA設計實例 LED流水燈：簡單的時序控製，使用計數器控製LED亮滅順序。 按鍵消抖：利用觸發器和延時來消除按鍵過程中産生的多次觸發。 8位加法器/減法器：實現算術運算單元，理解RTL級設計。 串行通信接口（UART/SPI）的FPGA實現：學習掌握通信協議的硬件實現，理解時序匹配。 基於FPGA的簡單微控製器（CPU）設計：簡化的ALU、控製器、寄存器組的構建，展示CPU的基本工作原理。 SDRAM/DDR接口控製器設計：學習訪問外部高速存儲器的復雜時序控製。 第三部分：高級數字係統與工程實踐 第六章：數字信號處理（DSP）基礎 數字信號處理概念：采樣、量化、編碼、離散傅裏葉變換（DFT）、快速傅裏葉變換（FFT）。 濾波器設計：FIR（有限衝激響應）濾波器和IIR（無限衝激響應）濾波器的原理與FPGA實現。 乘法器與纍加器（MAC）單元：DSP核心運算單元在FPGA上的高效實現。 CORDIC算法：一種不需要乘法器的計算三角函數、對數等復雜函數的算法，在FPGA上的實現。 FPGA在DSP應用中的優勢：並行處理能力，硬件加速。 第七章：片上係統（SoC）與嵌入式設計 SoC（System on a Chip）概念：將CPU、GPU、DSP、內存控製器、外設接口等集成到單個芯片上的設計。 軟核處理器（Soft-core Processor）：如NIOS II (Altera) 和 MicroBlaze (Xilinx)，在FPGA上實現的CPU核。 硬核處理器（Hard-core Processor）：如ARM Cortex-A係列，集成在FPGA內的專用處理器。 外設接口設計：GPIO、UART、SPI、I2C、USB、Ethernet等常用接口的FPGA實現。 中斷控製器設計：處理外部事件和異常。 內存管理單元（MMU）：支持虛擬內存和內存保護。 AXI總綫協議：ARM AMBA AXI（Advanced eXtensible Interface）協議，SoC內部組件之間通信的標準接口。 第八章：驗證與測試 仿真技術：功能仿真、時序仿真。 測試平颱（Testbench）設計：使用HDL編寫激勵信號，驗證設計功能。 斷言（Assertions）：在仿真過程中進行邏輯檢查。 形式驗證（Formal Verification）：數學方法證明設計正確性。 硬件調試技術：邏輯分析儀、ChipScope/SignalTap II等片上調試工具的使用。 功耗分析與優化：在設計階段考慮功耗，使用低功耗設計技術。 時鍾域交叉（Clock Domain Crossing, CDC）問題：不同時鍾域之間信號傳輸時的潛在問題及解決方案（如握手協議、異步FIFO）。 附錄 常用Verilog HDL語法速查錶 FPGA開發常用命令參考 推薦閱讀與資源 適用讀者 本書適閤於電子工程、計算機科學、自動化等專業的本科生、研究生，以及從事數字電路設計、FPGA開發、嵌入式係統設計、SoC集成等領域的工程師。具備一定的數字邏輯基礎和C/C++語言編程基礎者閱讀效果更佳。 本書特點 理論與實踐結閤緊密： 在介紹數字電路理論知識的同時，緊密結閤FPGA的實現技術，提供大量實例，幫助讀者將理論知識轉化為實踐能力。 循序漸進，結構清晰： 從基礎概念到高級應用，由淺入深，邏輯嚴謹，適閤不同基礎的學習者。 重點突齣，內容翔實： 深入講解瞭FPGA開發流程、HDL語言應用、DSP原理、SoC設計等核心內容，並涵蓋瞭驗證、測試等工程實踐中的重要環節。 貼近工業界應用： 采用主流的FPGA開發工具和設計方法，介紹當前業界廣泛應用的接口協議和技術。 可讀性強： 語言通俗易懂，配以大量的圖示和代碼示例，便於讀者理解和消化。 通過學習本書，讀者將能夠掌握數字電路設計的核心原理，熟練運用FPGA進行復雜數字係統的開發，為進一步深入研究數字信號處理、嵌入式係統、SoC設計等領域打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是和一位經驗豐富的老教授在進行一對一的深入交流。他並非直接灌輸知識，而是善於引導我思考，讓我自己去發現規律。在闡述基爾霍夫電壓定律和電流定律時，作者沒有簡單地給齣公式，而是先通過剖析實際電路中的能量守恒和電荷守恒原理，讓我從根本上理解定律的來源。這種“知其然，更知其所以然”的教學方式，極大地激發瞭我學習的興趣。書中對節點電壓法和網孔電流法的講解更是細緻入微，他不僅給齣瞭詳細的解題步驟，還分析瞭不同方法在不同電路結構下的優劣勢，並提供瞭大量的典型例題，每道例題都附有詳盡的解題思路和過程，讓我能夠舉一反三。我尤其欣賞書中關於“電路模型”的章節，它教會我如何根據實際情況，選擇閤適的等效模型來簡化復雜的電路，這對於工程實踐來說是極為寶貴的經驗。而且，作者在討論一些高級主題，比如二端口網絡和頻率響應時，並沒有直接跳躍到復雜的數學推導，而是先鋪墊必要的數學基礎，並通過直觀的圖形和圖錶來輔助理解，讓我這個對數學不甚精通的讀者也能逐漸跟上思路。

評分☆☆☆☆☆

這本《電路分析與仿真》真是讓我大開眼界！雖然我之前對電路的瞭解僅限於基礎的公式和一些簡單的元器件，但這本書卻以一種非常係統且循序漸進的方式，帶領我深入到電路世界的奧秘之中。作者在講解基本概念時，用瞭大量生動形象的比喻，比如將電流比作水流，電壓比作水壓，電阻比作管道的粗細，這讓我這個初學者立刻就能抓住問題的核心。最讓我印象深刻的是，書中不僅僅停留在理論層麵，而是非常注重實際應用。每一個章節的理論講解後，都會緊跟著實際的電路設計案例，而且這些案例都非常有代錶性，涵蓋瞭從簡單的直流電路到復雜的交流電路，甚至是傳感器接口和放大電路等。更重要的是，它詳細介紹瞭各種仿真軟件的使用方法，通過虛擬的實驗環境，我能夠親手搭建電路，進行參數調整，觀察結果，這對於加深理解和掌握知識起到瞭至關重要的作用。書中的圖示清晰直觀，公式推導也詳細嚴謹，標注的每一個符號都解釋得很清楚，讓我閱讀起來毫無壓力。我感覺自己真的像是在一個專業的實驗室裏進行著一次次精彩的實驗，收獲頗豐。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到《電路分析與仿真》這本書時，我並沒有抱太高的期望，以為隻是一本泛泛而談的教材。但事實證明，我的想法大錯特錯瞭。這本書在內容的深度和廣度上都遠超我的想象。它不僅覆蓋瞭電路分析的基礎知識，還觸及瞭一些非常實用的進階內容，比如濾波器設計、信號的傅裏葉分析以及一些模擬集成電路的基本原理。作者在講解時，總是能從不同的角度切入，同一個概念，可能會用幾種不同的方式去解釋，確保每一個讀者都能找到適閤自己的理解路徑。我特彆喜歡書中關於“暫態分析”的部分，它不僅僅是介紹充電和放電的公式，而是深入探討瞭RLC電路的響應特性，並提供瞭如何利用仿真軟件來觀察這些動態過程的指導。這讓我深刻理解瞭電容和電感在電路中的動態行為，對於我理解許多電子設備的工作原理非常有幫助。另外，書中對不同元器件的特性分析也十分到位，比如對二極管、三極管、運算放大器等，都進行瞭詳細的特性麯綫分析和應用場景介紹，這讓我能夠更準確地選擇和使用這些元器件。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《電路分析與仿真》的過程，對我來說是一次從“害怕”到“熱愛”的轉變。我之前總覺得電路是枯燥乏味的，充滿瞭復雜的數學公式，而這本書卻以一種非常友好的姿態，將這些挑戰性的內容變得易於接受。作者在描述物理現象時，善於運用類比和可視化，例如在講解電磁場與電路的關係時，他會用類似“磁感綫穿過綫圈”的比喻來幫助理解感應電動勢的産生。這種生動的講解方式，極大地降低瞭我的閱讀門檻。書中的仿真部分更是亮點，它不是簡單地羅列軟件功能，而是將仿真軟件作為分析工具，與理論知識緊密結閤。我通過軟件模擬，能夠直觀地看到不同參數對電路性能的影響，比如改變電阻值會如何影響電流，改變電容值會如何影響充放電速度，這些可視化操作讓我對抽象的理論有瞭具象化的理解。這本書讓我認識到，電路分析並非隻是死記硬背公式，而是一個充滿探索和發現的過程，充滿瞭邏輯的嚴謹和設計的智慧。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，《電路分析與仿真》這本書帶給我的不僅僅是知識的增長，更是一種解決問題的能力的提升。它不僅僅是一本“告訴”我怎麼做書，更是一本“教”我如何思考如何解決問題的書。作者在講解的過程中，始終強調要培養獨立分析問題和解決問題的能力。例如，在介紹故障診斷時，他並沒有給齣固定的“套路”，而是提供瞭一套係統的分析框架，讓我學會如何根據現象去推斷原因，如何有效地排除故障。這種方法論的教學，對於我日後在實際工作中會産生深遠的影響。書中關於“係統辨識”的章節，更是讓我耳目一新，它教我如何通過對係統輸入輸齣數據的分析，來推斷齣係統的內部模型，這在很多工程領域都有廣泛的應用。此外，書中還穿插瞭許多曆史故事和行業發展趨勢的介紹，讓我對電路技術的演進有瞭更深的認識，也對未來的學習方嚮有瞭更清晰的規劃。這種將技術知識與人文情懷相結閤的方式，使得閱讀過程既充實又有趣。