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| 編輯推薦： |
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本书讲解了基于原理的模拟电路设计，既讲电路分析，也讲电路设计，包括电路与模拟电子技术两部分，针对所提到的每种经典电路，都给出了完整的形成过程。为了使读者便于验证所设计的电路，本书还讲解了相应的LTspice仿真。本书可作为高等院校电气与电子信息类相关专业模拟电子技术课程的教材。
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| 內容簡介： |
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本书讲解基于原理的模拟电路设计，既讲电路分析，也讲电路设计，包括电路与模拟电子技术两部分。针对所提到的每种经典电路，都给出了完整的形成过程。读者所学习的，不仅仅是一个个具体的解决方案，更是从功能需求到电路实现的完整设计过程，让读者真正理解电路设计的思想方法，实现从模仿者向创新者的转变。电路设计的思路，简单而言分为两部分，一是电路设计理论，相当于计算机程序设计的“算法”二是基本电路模块，相当于计算机程序设计的“语句”。为了便于验证所设计的电路，对每一部分都讲解了相应的LTSpice仿真。
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| 關於作者： |
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胡世昌，毕业于东北大学，现为沈阳师范大学软件学院教师，著有《电路与模拟电子技术基础》《电路与模拟电子技术原理》。
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| 目錄：
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前言
第1章 电路与定律1
1.1 引言1
1.1.1 电路及其组成1
1.1.2 计量单位制2
1.2 电路变量3
1.2.1 电荷与电流3
1.2.2 电流4
1.2.3 电流方向4
1.2.4 电压5
1.2.5 功率9
1.3 电阻和欧姆定律10
1.3.1 欧姆定律10
1.3.2 电阻的伏安特性11
1.3.3 电阻的功率12
1.3.4 电导13
1.3.5 开路和短路13
1.4 电源13
1.4.1 理想独立电源14
1.4.2 受控电源16
1.4.3 无源元件和有源元件18
1.5 电路元器件在LTspice中的符号
表示19
1.6 基尔霍夫定律24
1.6.1 基尔霍夫电流定律25
1.6.2 基尔霍夫电压定律25
1.6.3 有源电路欧姆定律和全电路
欧姆定律27
1.6.4 LTspice直流仿真29
1.7 线性电路和叠加定理30
1.7.1 从结构（元件与连接）的角度
看电路30
1.7.2 从功能（激励与响应）的角度
看电路30
1.7.3 线性电路32
1.7.4 线性电路的齐次性和
叠加性35
1.7.5 叠加定理36
1.7.6 线性电路理论应用举例39
1.8 替代定理40
1.9 电路学习方法42
习题43
第2章 线性电阻电路46
2.1 等效变换法46
2.1.1 电路的等效变换46
2.1.2 串并联电路48
2.1.3 电源变换54
2.1.4 -△变换58
2.2 网络方程法60
2.2.1 支路电流法61
2.2.2 节点分析法61
2.2.3 网孔分析法65
2.3 线性系统法68
2.3.1 线性电阻电路叠加定理69
2.3.2 戴维南定理与诺顿定理71
2.3.3 最大功率传输定理77
习题78
第3章 动态元件和动态电路80
3.1 电容80
3.2 电感85
3.3 电容的串并联88
3.4 电感的串并联89
3.5 线性动态元件90
3.5.1 线性电容的线性特征91
3.5.2 线性电感的线性特征92
3.6 线性动态电路93
3.6.1 线性动态电路方程的
微分-积分形式93
3.6.2 线性动态电路方程的
微分形式95
3.6.3 线性动态电路分析方法
概述95
习题96
第4章 一阶电路分析98
4.1 一阶电路方程98
4.1.1 一阶RC电路98
4.1.2 一阶RL电路99
4.1.3 一阶电路方程及其解的
形式100
4.2 三要素分析法101
4.2.1 换路定则和初始值102
4.2.2 直流激励的稳态值104
4.2.3 过渡过程和时间常数106
4.2.4 三要素法求解一阶电路110
4.2.5 用LTspice仿真一阶电路的
瞬态响应112
4.3 线性动态电路叠加定理117
4.3.1 零状态响应和零输入
响应119
4.3.2 零状态响应和零输入
响应的LTspice仿真123
4.3.3 受迫响应和自由响应124
4.3.4 暂态响应和稳态响应125
习题126
第5章 正弦稳态分析128
5.1 正弦交流电128
5.1.1 正弦信号的三要素128
5.1.2 正弦信号的相位差129
5.1.3 正弦信号的参考方向130
5.1.4 正弦信号的有效值130
5.1.5 正弦信号的运算131
5.2 相量133
5.2.1 复数及其运算133
5.2.2 将微分方程转化为代数
方程135
5.2.3 正弦信号的相量表示136
5.2.4 正弦量的微分、积分的
相量表示137
5.2.5 总结：从时域表示到频域
表示137
5.3 相量分析138
5.3.1 电路元件伏安特性的相量
形式139
5.3.2 基尔霍夫定律的相量
形式142
5.4 阻抗和导纳142
5.4.1 欧姆定律的相量形式142
5.4.2 阻抗的串并联143
5.4.3 阻抗的意义144
5.4.4 交流电路的相量分析仿真
和瞬态仿真146
5.5 谐振149
5.5.1 串联谐振：总阻抗最小149
5.5.2 并联谐振：总导纳最小
（总阻抗最大）150
5.5.3 谐振的物理本质：LC储能的
无损转移152
5.5.4 谐振的品质因数：储能
效率、选频能力153
5.5.5 谐振电路的频率特性
仿真156
5.6 相量分析法157
5.7 交流电路的功率159
5.7.1 平均功率159
5.7.2 复功率、有功功率和无功
功率160
5.7.3 最大功率传输定理162
5.8 三相电路163
5.8.1 三相电源163
5.8.2 三相电路的负载165
5.8.3 三相电路负载的星形（）
联结165
5.8.4 三相电路负载的三角形（△）
联结167
5.8.5 三相电路的功率168
习题168
第6章 半导体元器件172
6.1 从电子管到晶体管172
6.2 半导体173
6.2.1 本征半导体173
6.2.2 杂质半导体174
6.2.3 PN结175
6.3 半导体二极管178
6.3.1 半导体二极管的基本
结构178
6.3.2 二极管的特性179
6.3.3 二极管的应用181
6.3.4 二极管的应用仿真187
6.4 双极型晶体管188
6.4.1 双极型晶体管的基本
结构188
6.4.2 双极型晶体管的工作
原理189
6.4.3 双极型晶体管的特性194
6.4.4 双极型晶体管的应用197
6.4.5 双极型晶体管的应用
仿真199
6.5 场效应晶体管200
6.5.1 结型场效应晶体管200
6.5.2 绝缘栅型场效应晶体管204
6.5.3 场效应晶体管的特性209
6.5.4 场效应晶体管的应用210
习题210
第7章 基本放大电路212
7.1 放大电路概述212
7.1.1 放大电路的功能与参数213
7.1.2 放大电路的基本结构217
7.2 双极型晶体管放大电路218
7.2.1 双极型晶体管放大电路的
组成218
7.2.2 双极型晶体管放大电路的
近似估算221
7.2.3 双极型晶体管放大电路的
仿真227
7.2.4 双极型晶体管放大电路的
图解分析230
7.2.5 双极型晶体管放大电路的
失真235
7.2.6 静态工作点稳定电路236
7.2.7 模型237
7.3 场效应晶体管放大电路237
7.3.1 场效应晶体管放大电路的
工作原理238
7.3.2 场效应晶体管放大电路的
组成240
7.3.3 场效应晶体管放大电路的
近似估算241
7.3.4 JFET静态工作点的仿真244
7.4 功率放大电路244
7.4.1 功率放大电路的参数245
7.4.2 甲类放大电路的功率放大
特性245
7.4.3 变压器输出的甲类功率放大
电路247
7.4.4 乙类推挽功率放大电路248
7.4.5 甲乙类推挽功率放大
电路249
7.5 多级放大电路251
7.5.1 基本放大电路的局限性251
7.5.2 多级放大电路的组成与
性能指标估算252
7.5.3 多级放大电路的耦合
方式253
习题254
第8章 集成运算放大器256
8.1 从分立元器件到集成电路256
8.2 集成运算放大器的原理与
组成256
8.2.1 直接耦合与零点漂移257
8.2.2 差动放大电路258
8.2.3 集成运放的组成264
8.3 集成运放的特性参数265
8.4 理想运放的线性和非线性
特征266
8.4.1 理想运放266
8.4.2 理想运放的线性特征：
虚短和虚断267
8.4.3 理想运放的非线性特征：
正饱和与负饱和267
8.5 集成运放应用举例268
8.5.1 运放的线性应用
（运算电路）268
8.5.2 运放的非线性应用
（比较器）270
8.5.3 集成运放应用的仿真273
习题275
第9章 负反馈放大器276
9.1 负反馈276
9.1.1 前馈和反馈
（开环与闭环）276
9.1.2 利用负反馈稳定放大
倍数278
9.1.3 相移、正反馈与自激
振荡280
9.2 负反馈放大电路281
9.2.1 输出采样：电压反馈和
电流反馈281
9.2.2 输入叠加：串联反馈和
并联反馈283
9.2.3 负反馈放大电路的4种
组态284
9.2.4 直流反馈和交流反馈285
9.2.5 负反馈对放大电路性能的
改善285
9.3 负反馈放大电路分析举例287
9.3.1 判断反馈类型288
9.3.2 深度负反馈放大电路的
近似估算291
习题297
第10章 正弦波振荡器299
10.1 正弦波产生原理299
10.1.1 正反馈的优势299
10.1.2 正弦波振荡器的组成301
10.2 选频网络302
10.2.1 RC串并联选频302
10.2.2 LC选频303
10.2.3 石英晶体选频304
10.3 典型正弦波振荡器305
10.3.1 文氏桥振荡器305
10.3.2 LC振荡器309
10.3.3 石英晶体振荡器316
习题317
第11章 直流稳压电源319
11.1 整流-滤波电源319
11.1.1 整流：交流电变单向电319
11.1.2 滤波：脉动电变直流电321
11.1.3 整流-滤波电源的组成322
11.2 线性稳压电源323
11.2.1 并联稳压二极管稳压
电路324
11.2.2 负反馈并联稳压电路324
11.2.3 串联调整管稳压电路326
11.2.4 线性稳压电源的组成327
11.2.5 线性稳压电源的仿真327
11.3 开关稳压电源329
11.3.1 高频变压器和开关管：
降压与逆变329
11.3.2 电压负反馈调整占空比：
稳压330
11.3.3 非隔离型开关变换器331
11.4 电容变压电路332
11.4.1 倍压整流（升压）电路333
11.4.2 电容降压电路333
11.5 无变压器直流变压电路的
设计思路分析334
11.5.1 电容滤波和电感滤波334
11.5.2 电容升压和电感
升压334
11.5.3 3类非隔离型变换器的
构建336
习题337
参考文献339
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| 內容試閱：
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每一个初学C语言的人，都会兴奋地发现自己会写程序了；而每一个初学模拟电子技术的人，却会沮丧地发现自己几乎没学会设计任何电路。目前电路与模拟电子技术方面的教材，基本都是围绕如何分析电路而写，只是详细讲解电路是如何满足要求的，而没有涉及电路是怎样从功能需求到设计方案，直到最终完成电路设计的。学完了电路理论，却只能分析电路，不能设计电路，这样的状况无疑令人遗憾。本书就是为了解决这个问题而编著。
1.本书既讲电路分析，又讲电路设计
作者认为，电路分析之于电路设计，好比计算机组成原理之于计算机程序设计，前者是后者的基础，后者是前者的升华。一本电路书，如果只能让读者学会分析电路，就好比一本计算机书只能让读者学会分析程序一样，不够完备。
电路的设计和创新是一个不断改进的过程。针对本书所提到的每一种经典电路，作者都给出了完整的形成过程，让读者学习从功能需求到电路实现的完整设计过程。这样的写法，有助于读者真正理解电路设计的思想与方法，实现从模仿者向创新者的转变。
2.关于电路分析
作者坚信，多数具有实用意义的创新并不是基于高深莫测的理论，而是基于常识的灵活运用。多数人并非欠缺常识，而是没能把常识用好。所以在写作此书的时候，作者坚持用浅显易懂的语言和常识阐述涉及的知识，尽可能回避数学公式的推导，采用“创新说够，原理说透”的写作原则。
本书在第1章就引入叠加定理（也称叠加原理）和替代定理，这样写的原因如下：
(1)叠加定理的重要性
为了与多数教材的表述方式相同，本书使用了“叠加定理”的表述，但是作者更倾向于使用“叠加原理”这个词，因为它有着“不证自明”的含义。
叠加定理有着十分重要的理论意义，它不仅仅是电路理论的基础，而且是所有线性理论的基础。如果我们仅仅把它放到电阻电路分析的相应章节中介绍，并要求学生学会用叠加定理求解电路，那就未免低估了叠加定理的意义。
还有一个问题与叠加定理相关，那就是一阶电路中零状态响应和零输入响应的问题。
从求解电路变量的角度看，实在看不出有了三要素法，为什么还要让学生明白哪些是零状态响应，哪些是零输入响应。从分析响应的角度看，会算而且知道零状态、零输入的情况下也可能有响应就可以了，为什么要区别得那么清楚呢？三要素法本身也不难，为什么非得要给出几个意义不大的新概念？
但是如果从叠加定理的角度看，意义就完全不同了。因为区分零状态响应和零输入响应的目的，是要强调动态电路中初始状态和独立源一样，也起着激励的作用。动态电路中的响应，是所有激励——包括初始状态和独立源所产生的响应的叠加，也只有在这个意义上，强调零状态响应和零输入响应才是有意义的。
对于叠加定理的适用范围，本书没有照搬很多教材的表述，比如把叠加定理的适用范围说成“在线性电路中……”。这种表述无疑在传达这样的意思，就是叠加定理只能适用于线性电路。这样的表述当然没有问题，问题在于几乎没有教材给出线性电路的清晰定义，外文教材也是一样。如果不能告诉读者怎样的电路是线性电路，那么用这样的词汇去限定叠加定理的使用范围就没有意义。
显然，把叠加定理放到电阻电路的相应章节介绍，就回避了定义线性电路这个概念的问题，可是又如何把电阻电路的叠加性扩展到一阶电路呢？仅仅因为那些电容、电感也被冠以线性之名吗？谁敢说微分、积分特性与比例特性是相同的？这也回答了前面的问题，只有把叠加定理放到总体概念中，才能在动态电路分析中顺理成章地强调初始状态、零状态、零输入等概念。
实际上，线性与叠加性是紧密相连的概念，世界的本质是非线性的，为了便于分析，才有了线性这一概念。线性的定义本身就包含了叠加性，二者有着“鸡和鸡蛋”的关系。对于线性系统而言，叠加定理是不证自明的，所以用线性来限制叠加的使用范围有点不伦不类。
叠加定理是整个线性系统理论的基础，正是基于此，本书才把线性与叠加的概念紧密结合地放在了第1章，作为全书的理论基础。
(2)替代定理的作用
很多教材把替代定理去掉，这有其合理性，因为它对于现实电路问题的求解意义不大。本书不是从电路分析的角度引入替代定理，而是从理论完整性的角度考虑的。如果没有替代定理，戴维南定理就无从说起，谁能知道戴维南定理的发表仅仅用了一页半的纸呢？让读者学习和理解创新之源，这是本书的重要目的。
替代定理在本书中的另一个作用，是为非线性电路的线性化提供合理性。尽管这是一个直观上就能接受的观点，但是理论上严密一些总是好的。
(3)非线性电路的理论基础：差动电路、反馈
本书第8章详细地讲解了差动电路形成的完整过程，并彻底回避了其放大性能的具体计算。这是从读者的角度考虑的，大部分读者学会如何使用集成电路就可以了，不必深入集成电路内部去设计差动电路，所以详细烦琐的计算对他们而言意义不大，而且，差动设计的方案并不是只对电路设计有意义，对任何领域都是有意义的。
本书第9章详细讲解了从反馈概念到使用反馈电路的过程。反馈绝对不是一个很容易从生活经验升华到实用电路的概念。本书对其形成过程进行演绎，是希望读者能够学到发明创新的飞跃点——其实很多具有实用意义的发明创新往往就在于非常关键的观念飞跃。
3.关于电路设计
电路设计的思路，简单而言分为两部分：一是电路设计理论，如叠加原理、戴维南定理、反馈理论和差动理论，它们相当于计算机程序设计的“算法”二是基本电路模块，如各类基本放大电路、反馈电路、差动电路和恒流源电路，它们相当于计算机程序设计的“语句”。有了电路的“算法和语句”，电路设计也就不再神秘了。
4.关于电路仿真
在电路与模拟电子技术的学习和设计中，实验验证是必不可少的。使用实验箱，存在实验类型受限、易出故障的问题；使用面包板，虽然能提供实验类型的灵活性，也存在规模受限、故障率高的问题。综合来看，模拟仿真实验是一个比较好的解决方案。在设计过程中，在实物验证之前，也应首先进行模拟仿真验证，规模越大的设计越需要首先进行仿真验证。
作者从2014年开始探索电路与模拟电子技术的模拟仿真，经多年对比之后，最终选择了LTspice软件作为仿真实验工具。作为一款免费的商业软件，该软件使用方便，既能实现低成本又能保证准确性，是学习和工作中的一个好工具。
本书对涉及的典型电路都给出了相应的仿真电路。正是借助于仿真软件，才能对涉及的每一个电路，从组成形式的变化到器件参数的调整，一一做出验证。
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