电路、信号与系统分析基础PDF电子书下载

绪论 1

0.1 相关的工程问题 1

0.1.1 电路的工程问题 1

0.1.2 信号的工程问题 3

0.1.3 系统的工程问题 5

0.2 电路的物理概念 6

0.2.1 电路元件的基本概念 6

0.2.2 电路分析基本概念 7

0.3 信号与系统的物理概念 9

0.3.1 信号的分析概念 10

0.3.2 系统的物理特征 11

0.4 方法与工具 12

0.4.1 从物理模型到分析模型 13

0.4.2 基本数学方法 13

0.4.3 仿真分析工具 14

本章小结 17

思考与练习 17

第1章 电路元件与定律 19

1.1 电路元件 19

1.1.1 电路基本元件 19

1.1.2 理想运算放大器 24

1.1.3 理想变压器 25

1.2 电网络基本概念 27

1.2.1 电路结构基本概念 27

1.2.2 串联与并联 30

1.2.3 线性非时变电路 34

1.3 电路基本定律 37

1.3.1 欧姆定律 37

1.3.2 基尔霍夫定律 38

1.3.3 电功率与能量 40

1.4 电路仿真分析 43

本章小结 46

思考与练习 47

第2章 直流电路分析基本方法 49

2.1 直流电网络结构 49

2.2 节点分析法 51

2.2.1 直流电路的节点分析方法 51

2.2.2 含有储能元件的直流电路节点分析 55

2.3 网孔分析法 56

2.3.1 直流电路的网孔分析方法 56

2.3.2 含有储能元件的直流电路网孔分析 60

本章小结 61

思考与练习 61

第3章 电网络分析定理 64

3.1 端口与电路分割基本概念 64

3.1.1 端子与端口 64

3.1.2 电路分割 65

3.2 戴维南定理和诺顿定理 68

3.2.1 单端口等效概念与替代定理 69

3.2.2 戴维南定理 73

3.2.3 诺顿定理 76

3.2.4 直流电路最大功率传递定理 77

3.3 电网络分析的相关定理 78

3.3.1 互易定理 78

3.3.2 对偶原理 81

3.3.3 特勒根定理 83

本章小结 83

思考与练习 84

第4章 动态电路时域分析 88

4.1 电路状态 88

4.1.1 电路状态的基本概念 88

4.1.2 稳态与暂态 92

4.1.3 换路定律和储能元件初始值 93

4.2 二端口电路系统 95

4.2.1 二端口电路的基本概念 95

4.2.2 二端口电路响应分析 96

4.3 一阶电路 98

4.3.1 一阶RC电路 98

4.3.2 一阶RL电路 102

4.4 二阶电路 104

4.4.1 二阶RC电路 104

4.4.2 二阶RL电路 108

4.4.3 RLC电路 110

本章小结 115

思考与练习 115

第5章 正弦稳态电路分析 119

5.1 电路参数的相量形式 119

5.1.1 正弦稳态电路的相量描述 119

5.1.2 无源元件的相量形式 121

5.2 阻抗与导纳 122

5.2.1 阻抗与导纳的基本概念 123

5.2.2 阻抗和导纳的串联 123

5.2.3 阻抗和导纳的并联 125

5.3 电路相量分析 126

5.3.1 电路定律与定理的相量形式 126

5.3.2 二端口网络方程 129

5.3.3 谐振与策动点阻抗 131

5.4 正弦稳态电路的功率计算 136

5.4.1 正弦稳态功率 136

5.4.2 最大功率传递定理 138

本章小结 138

思考与练习 138

第6章 连续时间信号系统时域分析 140

6.1 信号系统基本概念 140

6.1.1 信号与系统的基本概念 140

6.1.2 信号分类 143

6.1.3 电路系统中的基本信号 144

6.1.4 信号分析基本概念 146

6.2 LTI系统分析基本概念 149

6.2.1 激励与响应 149

6.2.2 LTI系统 150

6.3 LTI系统时域分析方法 152

6.3.1 动态方程 152

6.3.2 时域方框图 153

6.3.3 系统响应分析 157

6.4 线性卷积 162

6.4.1 LTI系统单位冲激响应与系统输出 162

6.4.2 线性卷积计算 162

本章小结 165

思考与练习 166

第7章 连续时间信号系统复频域分析 169

7.1 单边Laplace变换 169

7.1.1 单边Laplace变换定义 169

7.1.2 单边Laplace变换的基本定理 172

7.1.3 单边Laplace逆变换的计算方法 173

7.2 LTI系统函数 177

7.2.1 LTI系统复频域分析 177

7.2.2 电路系统的复频域分析 180

7.2.3 复频域方框图 182

7.3 零点与极点 183

7.3.1 奇点的基本概念 183

7.3.2 零点与极点分析 184

7.3.3 波特图分析 188

7.4 系统互联与反馈分析 192

7.4.1 系统互联基本概念 193

7.4.2 LTI系统反馈分析 196

7.5 系统稳定性 199

7.5.1 LTI系统的输入输出稳定 200

7.5.2 输入输出稳定的判别方法 201

7.5.3 负反馈提升系统稳定性 203

本章小结 203

思考与练习 204

第8章 连续时间系统频域分析 207

8.1 周期信号的傅里叶级数展开 207

8.1.1 连续周期信号的傅里叶级数 207

8.1.2 连续周期信号的频谱分析 212

8.1.3 周期信号的平均值与帕塞瓦尔定理 218

8.2 非周期时间信号的傅里叶变换 220

8.2.1 傅里叶变换定义 220

8.2.2 傅里叶变换的性质 224

8.2.3 电路元件的傅里叶变换：阻抗 227

8.3 连续时间信号频域分析 229

8.3.1 基本信号的傅里叶变换与频谱分析 229

8.3.2 调制信号的频谱特征 232

8.3.3 时域取样和频域取样 234

8.4 连续时间LTI系统频域分析 237

8.4.1 系统频域分析 238

8.4.2 理想滤波器 240

8.4.3 因果系统与实际滤波器 243

8.4.4 阶跃响应与信号的测不准原理 245

8.4.5 频率归一化及其应用 247

本章小结 249

思考与练习 250

第9章 离散时间信号与系统时域分析 253

9.1 离散时间信号与离散时间信号处理 253

9.1.1 离散时间信号与离散时间系统基本概念 253

9.1.2 信号时域取样与恢复 255

9.2 离散时间系统时域分析 257

9.2.1 连续时间系统离散化 257

9.2.2 LTI离散时间系统求解 259

9.3 离散时间卷积 261

本章小结 263

思考与习题 263

第10章 离散时间信号系统频域分析 264

10.1 Z变换分析 264

10.1.1 单边Z变换 264

10.1.2 单边Z变换的运算性质 266

10.1.3 单边Z逆变换 269

10.2 离散时间LTI系统Z变换分析 273

10.2.1 离散时间LTI系统的Z域表示 273

10.2.2 离散时间系统的计算结构 277

10.3 离散时间傅里叶分析 281

10.3.1 离散时间傅里叶变换 281

10.3.2 离散时间LTI系统频域分析 286

本章小结 288

思考与练习 288

第11章 数字信号与系统 290

11.1 数字信号处理基本概念 290

11.2 数字信号处理系统分析 291

11.3 离散傅里叶变换 293

本章小结 294

第12章 电路、信号与系统分析实例 295

12.1 交流放大电路分析 295

12.2 理想运算放大器应用分析 299

参考文献 304