電路分析與應用 9787030278487 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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崔延 著

圖書標籤:

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• 基礎電子學
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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030278487

商品編碼：29657123620

包裝：平裝

齣版時間：2010-07-01

基本信息

書名:電路分析與應用

：28.00元

售價：19.0元,便宜9.0元,摺扣67

作者:崔延

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2010-07-01

ISBN：9787030278487

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頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

電路分析課程是學生接觸有關電子工程方麵知識的**門課程。為瞭便於學生學習，本書安排瞭7個單元的內容：電路的基本認識，電阻電路的等效變換，直流電路的分析，運算放大器的基本認識，動態電路分析，正弦穩態電路分析，平衡三相電路。每個單元都包含一個或幾個完整具體的工作任務，這些任務都是與該章知識點緊密相關的應用內容，在介紹瞭相關知識後，每一章都具體分析瞭這些包含有2-3個實際應用問題或應對策略。這些應用內容有助於學生運用已學到的概念去處理現實生活中所提齣的問題。

內容提要

本書係統地講述瞭電路中的基本概念、基本理論、基本分析和計算方法。全書共分7個單元，主要內容有電路的基本認識、電阻電路的等效變換、直流電路的分析、運算放大器的基本認識、動態電路設計、正弦穩態電路分析和平衡三相電路分析。每個單元都圍繞一些具體的應用內容展開，直到分析其應對策略，是一個完整工作任務的分析，且融入瞭現代計算機仿真技術的應用，充分體現瞭當代職業教育的特點。
本書按照循序漸進、理論聯係實際的原則進行編寫，內容適量、實用，敘述簡練，概念清晰，通俗易懂。對於電路的分析求解，步驟清楚，講解透徹。
本書可作為電子、電氣、通信、自動化、計算機、機電等專業的高職高專電路理論教材使用，也可供電力、電信等行業的工程技術人員學習參考。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《現代信號處理理論與工程實踐》 內容簡介 本書深入探討瞭現代信號處理的核心理論，並聚焦於其在各類工程領域的實際應用。本書旨在為讀者構建一個堅實的理論基礎，並提供豐富的工程案例，幫助讀者理解信號處理技術如何解決現實世界中的挑戰。 第一章：信號與係統的基本概念 本章首先梳理瞭信號與係統的基礎理論，為後續內容打下基石。我們將從信號的分類入手，詳細介紹連續時間信號與離散時間信號的定義、特性及其在不同領域的錶現形式。例如，在通信係統中，連續時間信號可以是音頻或視頻信號，而離散時間信號則常見於數字采樣後的數據流。我們還會深入分析信號的各種數學錶示方法，如傅裏葉級數、傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換，理解這些變換如何揭示信號的頻率域特性，這是進行信號分析和處理的關鍵。 緊接著，本章將係統地闡述係統的基本概念。係統被定義為對輸入信號進行某種變換以産生輸齣信號的實體。我們將區分綫性係統與非綫性係統、時不變係統與時變係統、因果係統與非因果係統。綫性時不變（LTI）係統因其在工程中廣泛的應用和優良的數學性質而得到重點闡述。我們將詳細介紹LTI係統的衝激響應和捲積積分/和，這是理解LTI係統行為的核心工具。通過分析衝激響應，我們可以完全錶徵一個LTI係統，並預測其對任意輸入信號的響應。此外，本章還將引入係統穩定性、頻率響應等重要概念，這些概念直接關係到係統的實際性能和可靠性。 第二章：離散時間信號與係統分析 本章聚焦於離散時間信號與係統的理論，這是現代數字信號處理的基礎。我們將詳細講解離散時間傅裏葉變換（DTFT）及其性質，探討其在頻域分析中的作用。DTFT能夠揭示離散時間信號的頻譜信息，為信號的濾波、分析和設計提供理論依據。在此基礎上，我們將引入離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法——快速傅裏葉變換（FFT）。FFT作為一項革命性的算法，極大地提高瞭離散傅裏葉變換的計算效率，使其在實際工程應用中成為可能。我們將深入分析DFT的性質，並探討FFT的原理和不同實現方式，以及其在頻譜分析、係統辨識等方麵的應用。 對於離散時間係統，本章將重點闡述其差分方程的錶示和解法。差分方程是描述離散時間LTI係統的核心數學模型。我們將介紹如何通過分析係統的傳遞函數來理解其動態特性，包括係統的穩定性和頻率響應。傳遞函數是係統輸入輸齣關係的頻域錶示，對於係統設計和分析至關重要。本章還將深入探討離散時間係統的狀態空間錶示，這是一種更通用的係統描述方法，尤其適用於多輸入多輸齣（MIMO）係統和非綫性係統。狀態空間方法在現代控製理論和信號處理中扮演著越來越重要的角色。 第三章：數字濾波器設計與實現 濾波器是信號處理中最基本也最重要的工具之一。本章將係統介紹數字濾波器的設計原理與實現方法。我們將從濾波器的基本功能齣發，區分無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。IIR濾波器利用反饋機製，可以在較低的階數下實現較高的濾波性能，但其設計和穩定性分析相對復雜。FIR濾波器則不存在穩定性問題，且可以實現綫性相位，這在許多應用中至關重要，例如在音頻處理和通信係統中。 本章將詳細介紹兩種主要類型的數字濾波器設計方法。對於IIR濾波器，我們將學習如何從模擬濾波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）齣發，通過雙綫性變換等方法將其轉換為數字濾波器。我們將探討不同模擬濾波器原型的特性以及它們如何影響數字濾波器的性能，例如通帶紋波、阻帶衰減和過渡帶寬度。對於FIR濾波器，我們將介紹窗函數法、頻率采樣法以及優化設計法（如Parks-McClellan算法）。窗函數法簡單易行，但會帶來過渡帶的展寬和旁瓣的泄漏。頻率采樣法和優化設計法則能更精確地控製濾波器的頻率響應，實現更優化的設計。 在濾波器實現方麵，本章將討論直接型、規範型和級聯型等不同的濾波器結構。我們將分析不同結構在計算復雜度、硬件實現和數值穩定性等方麵的優缺點，並給齣相應的工程選擇建議。此外，本章還將引入自適應濾波器的概念，這類濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其濾波參數，在噪聲消除、迴聲消除和信道均衡等領域有著廣泛的應用。 第四章：譜分析與參數估計 譜分析是理解信號頻率成分分布的重要手段，而參數估計則是從觀測數據中提取模型參數的關鍵技術。本章將深入探討各種譜分析方法及其在工程實踐中的應用。我們將從經典的周期圖法和改良周期圖法（如Welch法）開始，介紹它們的基本原理、計算方法以及各自的優缺點。周期圖法利用傅裏葉變換直接估計信號的功率譜密度，但其方差較大，估計結果不穩定。Welch法通過對信號分段並進行平均，可以有效地降低方差，提高譜估計的精度。 在此基礎上，本章將引入現代譜估計算法，如參數化譜估計方法（如AR模型、MA模型、ARMA模型）。這些方法假設信號是由某個綫性模型産生的，通過估計模型的參數來得到更精確的譜估計。我們將詳細介紹AR模型、MA模型和ARMA模型的建立、參數估計方法（如Yule-Walker方程、最大似然估計）及其在譜分析中的應用。這些模型在語音信號處理、地震勘探、雷達信號分析等領域得到瞭廣泛應用。 本章還將探討高分辨率譜估計方法，如MUSIC算法和Esprit算法。這些算法基於特徵值分解，能夠將信號和噪聲成分進行分離，從而獲得更高的頻率分辨率，特彆是在信號信噪比較低的情況下。我們將介紹這些算法的基本原理，並分析它們在陣列信號處理、雷達目標識彆等方麵的應用。 第五章：隨機信號處理 本章將深入研究隨機信號的特性和處理技術。我們將從隨機過程的基本概念齣發，介紹其統計描述方法，如均值函數、自相關函數和互相關函數。我們將區分寬平穩隨機過程和窄平穩隨機過程，並重點分析平穩隨機過程的性質，因為它們在許多實際係統中具有普遍性。自相關函數描述瞭信號在不同時間點的統計相關性，而功率譜密度則是其傅裏葉變換，揭示瞭信號的頻率成分分布。 本章將重點介紹最佳綫性估計理論，特彆是維納濾波器的設計。維納濾波器能夠在給定噪聲和信號的統計特性的前提下，設計齣均方誤差最小的綫性濾波器。我們將詳細推導維納濾波器的公式，並介紹其在平穩和非平穩信號估計中的應用。維納濾波器的思想是現代信號處理中許多重要算法的基礎。 在此基礎上，我們將引入卡爾曼濾波器，這是一種更為強大的估計器，尤其適用於非綫性和時變係統。卡爾曼濾波器能夠根據係統的動態模型和觀測數據，提供對係統狀態的最佳估計。我們將詳細闡述卡爾曼濾波器的遞推算法，並探討其在導航、跟蹤、數據融閤等領域的廣泛應用。本章還將介紹擴展卡爾曼濾波器（EKF）和無跡卡爾曼濾波器（UKF），用於處理非綫性係統。 第六章：多速率信號處理 多速率信號處理是處理不同采樣率信號的信號處理分支，在通信、音頻、圖像處理等領域扮演著越來越重要的角色。本章將深入探討多速率信號處理的基本原理和技術。我們將首先介紹上采樣（插值）和下采樣（抽取）操作，以及它們對信號頻譜的影響。我們將分析采樣率轉換帶來的混疊和失真問題，並介紹相應的解決方案。 本章將重點介紹抽取濾波器和插值濾波器的設計。抽取濾波器用於在降低采樣率的同時避免混疊，而插值濾波器則用於在提高采樣率的同時生成平滑的信號。我們將討論如何設計性能優良的抽取和插值濾波器，以最小化失真。 在此基礎上，本章將深入研究多相濾波器的概念。多相濾波器是將一個濾波器分解為多個子濾波器，用於高效地實現抽取和插值操作。我們將詳細闡述多相濾波器的結構和工作原理，並介紹其在各種多速率應用中的優勢，例如在數字通信係統的變帶寬濾波器和在音頻處理中的采樣率轉換器。本章還將介紹多速率信號處理在子帶編碼、變換編碼等方麵的應用。 第七章：應用案例分析 本章將通過一係列具體的工程案例，將前麵各章所學的理論知識付諸實踐。我們將展示信號處理技術如何在不同領域解決實際問題。 通信係統中的應用： 講解數字調製解調技術，如ASK、FSK、PSK、QAM，以及它們在信號處理中的實現。重點介紹信道均衡技術，如決策反饋均衡（DFE）和自適應均衡，如何剋服通信信道中的失真。討論多載波調製技術（如OFDM）及其在無綫通信中的應用。 語音與音頻信號處理： 介紹語音信號的數字化過程，包括采樣、量化和編碼。探討語音識彆、語音閤成、音頻壓縮（如MP3）等技術背後的信號處理原理。講解音頻降噪、迴聲消除等應用。 圖像與視頻信號處理： 介紹圖像的數字化、濾波、邊緣檢測、特徵提取等基本操作。探討圖像壓縮技術（如JPEG）和視頻壓縮技術（如MPEG）的原理。介紹圖像增強、圖像復原等應用。 生物醫學信號處理： 講解心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物信號的采集和分析。介紹如何利用信號處理技術進行異常檢測、特徵提取和疾病診斷。 雷達與聲納係統： 探討雷達信號的發射、接收和處理過程。介紹多普勒效應在目標速度測量中的應用。講解信號處理在目標檢測、跟蹤和識彆中的作用。 控製係統中的應用： 介紹數字控製器設計，如PID控製器、狀態空間控製器等。講解狀態估計在控製係統中的應用，如卡爾曼濾波器用於估計係統狀態。 本章通過分析這些具體的應用場景，旨在幫助讀者理解信號處理技術不僅僅是抽象的數學理論，更是解決實際工程問題、推動技術進步的重要驅動力。本書力求理論與實踐相結閤，為讀者提供全麵而深入的信號處理知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本《電路分析與應用》我算是讀得非常透徹瞭，雖然書裏沒有直接提及，但它給我帶來的啓發卻遠遠超齣瞭書本的範疇。我記得有一次在做一個復雜的嵌入式係統項目時，遇到瞭一個棘手的電源管理問題，電路的紋波抑製效果遠不如預期。當時我翻閱瞭好幾本相關的參考資料，但總覺得理論和實際應用之間總有一層看不見的隔閡。就在我幾乎要放棄的時候，我迴想起瞭這本書裏關於噪聲分析和濾波電路設計的某些基本原則——那種深入到元器件級彆的理解，讓我猛然間意識到瞭問題可能齣在某個看似微不足道的旁路電容的選擇上。這本書雖然沒有直接告訴我“用這個型號的電容”，但它構建的分析框架，讓我能夠像剝洋蔥一樣，一層層地剝開這個復雜係統的錶象，直達問題的核心。那種豁然開朗的感覺，真不是看幾篇技術博客能比擬的。它教會我的不是具體的解法，而是“如何思考”一個電路問題，這種思維模式的訓練，價值韆金，遠比記住一堆公式要實用得多。它讓我對“係統思維”有瞭更深刻的理解，即使麵對完全陌生的領域，也能迅速找到切入點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示設計，給我留下瞭極其深刻的印象。我至今還記得，在講到交流電路中的功率因數校正那一章時，書中的三相圖示簡直是藝術品級彆的清晰。我之前看過的很多資料，要麼是圖畫得過於簡化，讓人抓不住重點；要麼是信息量過載，各種矢量箭頭和相位角擠在一起，看得人眼花繚亂。但這一本處理得恰到好處，每一個嚮量的鏇轉、每一個相量圖的變化，都仿佛在我的眼前進行著一場精心編排的芭蕾舞。我不是科班齣身，對一些抽象概念的理解總是需要更多的視覺輔助。得益於這種極高質量的視覺呈現，我竟然能直觀地感受到功率是如何在容性負載和感性負載之間“轉移”的。這種直觀的感受，比起單純背誦“視在功率、有功功率、無功功率”的定義要有效得多，它建立瞭一種更深層次的感性認知，對我後續學習電力電子技術中的變流器設計打下瞭非常堅實的基礎，那種清晰度和邏輯性，至今難以超越。

評分☆☆☆☆☆

最近我參與瞭一個關於智能傢居設備的研發項目，其中涉及到低功耗無綫通信模塊的設計。我發現，在實際調試過程中，我們團隊遇到的最大瓶頸，往往不是通信協議本身，而是如何將整個係統在電池供電下維持在超低功耗狀態。這本書中關於直流穩態分析和電源軌穩定性的章節，雖然沒有直接提及物聯網（IoT）的特定應用，但它對電源紋波、負載瞬態響應以及如何最小化靜態功耗的深入討論，為我們解決實際問題提供瞭極佳的思維工具。我記得當時我們為瞭優化一個喚醒電路的待機電流，對照書中的章節，重新審視瞭我們的電源拓撲結構，發現瞭之前由於過度依賴集成芯片手冊而忽略掉的一個潛在的泄漏路徑。那種“迴歸基礎，重構認知”的過程，讓我深刻體會到，最前沿的技術突破，往往是建立在對最基礎電路原理的透徹理解之上的。這本書就像是一把萬能鑰匙，能打開通往幾乎所有電子工程領域大門的入口，其價值遠超書名所限定的“電路分析”本身。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最初拿到這本書的時候，是抱著一種“例行公事”的心態去翻閱的。畢竟，電路分析的基礎理論，市麵上汗牛充棟，我擔心它會不會又是一本隻有標準例題和標準解法的“教科書”。然而，隨著閱讀的深入，我發現它的敘事方式非常巧妙，它並沒有局限於那些教科書上韆篇一律的基爾霍夫定律的機械應用。這本書的魅力在於，它總能將理論與實際工程中的“痛點”結閤起來。舉個例子，在討論動態電路的暫態響應時，它不像彆處那樣隻是推導齣那個冗長的微分方程，而是花瞭不少篇幅去探討為什麼在實際PCB設計中，這些暫態過程會對高速數字信號的完整性造成毀滅性的影響。這種將“純數學”硬生生地拉到“工程實踐”麵前審視的態度，讓我對看似枯燥的數學工具産生瞭新的敬畏。它讓我明白瞭，每一次的數學推導背後，都對應著工程師在真實世界中必須麵對的物理約束和性能指標，這極大地激發瞭我對學習底層原理的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我個人認為，這本書最成功的地方在於它對“建模”過程的強調。在現實世界中，我們麵對的電路往往是充滿寄生參數、非綫性元件和各種乾擾源的“髒”係統。初學者常犯的錯誤就是直接用最復雜的模型去擬閤現實，結果計算量爆炸，反而失去瞭對係統行為的洞察力。這本書在引入復雜模型之前，花費瞭大量篇幅講解如何進行“閤理簡化”。比如，在分析一個射頻前端的LNA（低噪聲放大器）時，它會引導讀者思考，在特定的工作頻率和帶寬要求下，哪些寄生電感和電容是可以忽略不計的，哪些必須保留。這種“抓主要矛盾，忽略次要因素”的科學精神，是這本書教給我最重要的“軟技能”之一。它教會我，好的工程師不是會計算的機器，而是懂得如何在精度和復雜度之間找到那個最佳平衡點的智慧者。這種方法論的指導，對於我後續參與到大規模係統設計中，避免陷入細節泥潭，起到瞭決定性的作用。