电路与模拟电子技术

项目1 电路基本概念和基本定律

项目要求

项目导入

知识点1．1 电路组成和电路模型

知识点1．2 电路的基本物理量

1．2．1 电流

1．2．2 电压、电位和电动势

1．2．3 电功率

知识点1．3 电路的基本元件

1．3．1 电阻元件和欧姆定律

1．3．2 电感元件

1．3．3 电容元件

1．3．4 理想电压源

1．3．5 理想电流源

1．3．6 受控源

知识点1．4 基尔霍夫定律

1．4．1 电路分析常用术语

1．4．2 基尔霍夫电流定律

1．4．3 基尔霍夫电压定律

项目训练

一、仿真训练

（一）欧姆定律仿真分析

（二）基尔霍夫定律仿真分析

二、技能训练

（一）电路基本参数测量

（二）基尔霍夫定律的验证

项目小结

习题1

项目2 直流电路分析

项目要求

项目导入

知识点2．1 电阻等效变换和电源等效变换

2．1．1 电阻串联等效变换

2．1．2 电阻并联等效变换

2．1．3 电阻混联等效变换

2．1．4 电阻Y-△等效变换

2．1．5 电源等效变换

知识点2．2 电路分析方法

2．2．1 支路电流法

2．2．2 网孔电流法

2．2．3 节点电压法

2．2．4 回路电流法

知识点2．3 电路分析定理

2．3．1 叠加定理

2．3．2 替代定理

2．3．3 戴维南定理

2．3．4 诺顿定理

2．3．5 最大功率传输定理

项目训练

一、仿真训练

（一）支路电流法与节点电压法仿真分析

（二）叠加定理仿真分析

二、技能训练

（一）叠加定理的验证

（二）戴维南定理的验证

项目小结

习题2

项目3 动态电路分析

项目要求

项目导入

知识点3．1 动态电路和换路定律

3．1．1 动态方程的建立

3．1．2 换路定律

3．1．3 初始值的确定

知识点3．2 一阶动态电路的零输入响应

3．2．1 一阶RC电路的零输入响应

3．2．2 一阶RL电路的零输入响应

知识点3．3 一阶动态电路的零状态响应

3．3．1 一阶RC电路的零状态响应

3．3．2 一阶RL电路的零状态响应

知识点3．4 一阶动态电路的全响应及三要素法

3．4．1 一阶动态电路的全响应

3．4．2 一阶动态电路的三要素法

知识点3．5 一阶动态电路的阶跃响应

3．5．1 阶跃函数

3．5．2 一阶动态电路的阶跃响应

项目训练

一、仿真训练

一阶RC电路动态响应仿真分析

二、技能训练

一阶RC电路充放电特性测试

项目小结

习题3

项目4 正弦稳态电路分析

项目要求

项目导入

知识点4．1 正弦交流电的基本概念

4．1．1 正弦交流电的三要素

4．1．2 正弦交流电的相位差和有效值

知识点4．2 正弦交流电的相量表示法

4．2．1 复数

4．2．2 正弦量的相量图

4．2．3 基尔霍夫定律的相量形式

知识点4．3 单一元件正弦稳态电路分析

4．3．1 电阻元件的正弦稳态分析

4．3．2 电感元件的正弦稳态分析

4．3．3 电容元件的正弦稳态分析

知识点4．4 RLC正弦稳态电路分析

4．4．1 RLC串联正弦稳态电路分析

4．4．2 RLC并联正弦稳态电路分析

4．4．3 正弦稳态电路功率分析

知识点4．5 交流电路中的谐振现象

4．5．1 串联谐振

4．5．2 并联谐振

项目训练

一、仿真训练

（一）正弦交流串联电路仿真分析

（二）正弦交流并联电路仿真分析

二、技能训练

（一）交流电路中电压和电流相量的测量

（二）荧光灯功率因数的提高

项目小结

习题4

……

项目5 半导体二极管及其应用电路

项目6 半导体三极管及放大电路

项目7 集成运算放大器及其应用

项目8 信号发生电路

参考文献

知识点1.1电路组成和电路模型

为实现一定功能，将若干电气设备或元器件按照一定方式连接起来的整体称为电路。简单来说，电路就是电流流通的路径。实际电路不胜枚举，其作用归纳起来有两种：一是实现电能的传输和转换，如电力系统中的电路；二是实现信号的传递加工和处理，如遥控器电路。

图1.1(a）所示是一个手电筒实际电路，电路由干电池、导线、开关和灯泡依次连接起来实现照明功能。当开关闭合后，干电池把化学能转换成电能给灯泡供电，灯泡再把电能转换成光能，从而实现照明。

虽然实际电路千差万别，要实现的功能各不相同，但是任何电路都包括电源、负载和连接导线（中间环节）等三个基本部分。电路中提供电能或信号的器件称为电源，如发电机、电池等。电路中吸收电能或输出信号的器件称为负载，如电动机、电灯等。连接导线将电源和负载连成通路，起着连通电路和传输能量的作用。在实际使用中，电路还要添加诸如开关、断路器、变压器等引导和控制电流的传输控制器件，这此器件称为中间环节，它们在电路中起着传输和分配电能、控制和保护电气设备的作用。

为方便研究实际电路，将实际电路中的元件用理想电路元件表示。把理想电路元件连接在一起画出的电路图就是电路模型。如图1.1（b)所示电路，就是用电路模型表示的手电筒电路。电路模型将复杂的实体电路变得简洁明了，便于分析。本书中进行分析和计算的电路都是电路模型，简称电路。电路模型中的各元件忽略次要因素，电磁转换过程都集中在元件内部进行，称为集总参数元件，这些元件所构成的电路称为集总参数电路，一般适用于低频和中频电路分析。

一般的理想元件具有两个引出端，这类元件称为二端理想电路元件。具有两个以上引出端的元件，称为多端理想电路元件。为了叙述简单，下文中将“理想”二字省去。

电路元件分为无源元件和有源元件两大类。常用电路元件的电路符号如图1.2所示。无源元件包括电阻元件、电感元件和电容元件，如图1.2(a）~图1.2(c）所示。有源元件包括理想电压源和理想电流源，也称为电路的独立源，为电路提供激励，如图1.2(d)和图1.2(e）所示。不明性质的元件用图1.2(f)表示。无源元件接收到的电压和电流称为响应。激励和响应是因果关系，有激励才有响应。后面知识点将详细介绍这几种常用的电路模型。

……

本书为高等职业教育智能制造专业群“德技并修工学结合”系列教材之一。本书以“立德树人”为根本任务，注重学生素质及能力培养，重点突出，要点明确，淡化理论分析，突出理论教学与实践训练相结合。本书有机整合了电路分析与模拟电子技术，共分为8个项目，包括电路基本概念和基本定律、直流电路分析、动态电路分析、正弦稳态电路分析、半导体二极管及其应用电路、半导体三极管及放大电路、集成运算放大器及其应用和信号发生电路。