电路分析CIRCUIT ANALYSIS

电路分析CIRCUIT ANALYSIS pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Kwan, Bing W.
出品人:
页数:500
译者:
出版时间:2001-12
价格:296.00元
装帧:
isbn号码:9789810240516
丛书系列:
图书标签:
  • 电路分析
  • 电路
  • 电子工程
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具体描述

This volume is intended as a textbook for a first course in electrical engineering. It is divided into two parts, for a two-semester coverage. The first part deals with circuit elements, resistive circuits, circuit theorems, circuit topology, and the state-variable method. The presentation of the state-variable method is a special feature. The authors believe that the natural way to analyze RLC circuits is to use the state-variable method rather than second- or high-order ordinary differential equations. By choosing capacitor voltages and inductor currents in an RLC circuit as state variables, the so-called state equations can by systematically obtained through network topology. Of particular interest is the approach employing Thevenin's theorem and Norton's theorem to find state equations without using circuit topology.The second part of the book covers sinusoidal stead-state analysis, two-port networks, the Fourier series, the Fourier transform, and the Laplace transform. Great effort has been devoted to presenting the subjects of the Fourier series, the Fourier transform, and the Laplace transform with many practical circuits. Thus, we hope that the reader will be better motivated to learn rather abstract concepts such as complex frequency and frequency response.

图书简介: 书名:信号处理与系统基础 (Signals and Systems Fundamentals) 作者:[此处可填写真实作者姓名或虚构的专业人士姓名] 出版社:[此处可填写真实出版社或虚构的专业技术出版社] 页数:[例如:XX页] --- 概述:构建理解动态世界的基石 《信号处理与系统基础》是一本专为电子工程、通信工程、控制科学以及计算机科学等领域学生和专业人士编写的权威性教材。本书旨在深入、系统地阐述信号(信息载体)与系统(信息处理的媒介)的基本理论、分析方法以及实际应用。它提供了一个坚实的数学框架,使用户能够精确地描述、分析和设计处理动态信息的各种过程。 本书的重点在于建立信号和系统领域的核心概念,强调从时域到频域的转化思维,以及傅里叶分析在解决复杂工程问题中的核心作用。它不仅教授“如何做”,更深刻解释“为什么这样做”,从而培养读者对信号物理意义的直观理解。 --- 详细内容模块划分 本书内容结构严谨,从基础定义逐步深入到高级分析技术,共分为五大部分,二十章内容: 第一部分:信号与系统的基本概念 (Foundational Concepts) 第1章:引言与工程背景 本章首先界定信号(连续时间和离散时间)与系统的概念,明确信号在现代技术中的广泛应用(如音频、图像、通信)。同时,简要回顾必要的数学预备知识,如复数运算、三角函数与指数函数的性质,为后续的分析工具做准备。 第2章:连续时间信号的描述与分类 深入探讨连续时间信号的数学表示,包括周期信号、非周期信号、能量信号与功率信号的定义。重点介绍关键的信号函数,如单位阶跃函数 $u(t)$ 和狄拉克函数 $delta(t)$(冲激函数),及其在描述物理现象中的重要性,特别是冲激函数的采样特性。 第3章:离散时间信号的表示 将概念扩展到离散世界。定义离散时间信号 $x[n]$,讨论其与连续时间信号的采样关系(不涉及采样定理的细节,主要聚焦于表示法)。讲解离散时间周期的概念,以及如何使用离散时间脉冲序列。 第4章:线性时不变(LTI)系统概述 这是全书的核心概念之一。本章严格定义了系统的线性(叠加性与齐次性)和时不变性。介绍系统的框图表示法,并初步引入因果性(Causality)和稳定性(Stability)的概念,为后续的分析奠定基础。 第二部分:时域分析:卷积的艺术 (Time-Domain Analysis: The Art of Convolution) 第5章:线性时不变系统的特性 详细证明 LTI 系统的关键属性,并展示如何通过系统输入-输出关系来推导这些属性。 第6章:卷积积分与卷积和 本书最关键的章节之一。本章详尽推导和解释了连续时间系统的卷积积分 $int_{-infty}^{infty} x( au) h(t- au) d au$ 和离散时间系统的卷积和 $sum_{k=-infty}^{infty} x[k] h[n-k]$。通过几何解释和逐步分解,帮助读者掌握卷积运算在求解任意输入下系统响应中的威力。 第7章:使用冲激响应分析 LTI 系统 阐述冲激响应 $h(t)$ 或 $h[n]$ 如何完全表征一个 LTI 系统。通过卷积,展示如何仅凭冲激响应预测系统对任何输入信号的响应。 第8章:系统的差分方程与微分方程 介绍如何使用微分方程(针对连续系统)和差分方程(针对离散系统)来代数地描述 LTI 系统,这是连接时域分析与变换域分析的桥梁。 第三部分:傅里叶分析:频域的视角 (Fourier Analysis: The Frequency Domain Perspective) 第9章:周期信号的傅里叶级数 (FS) 从三角函数系的正交性出发,推导出傅里叶级数展开式。讲解傅里叶系数的计算方法,并重点分析傅里叶级数在描述周期信号频谱结构中的作用。 第10章:非周期信号的傅里叶变换 (FT) 将傅里叶级数的概念推广到非周期信号,导出了傅里叶变换(FT)及其逆变换。深入探讨傅里叶变换的线性、时移、频移、尺度变换、共轭对称性、以及最重要的卷积定理(时域卷积对应频域乘积)。 第11章:傅里叶变换的工程应用 通过实例说明傅里叶变换如何用于信号的频谱分析、带宽估计以及分析线性系统的频率响应 $H(jomega)$。 第12章:周期信号的傅里叶变换 讨论一个特殊情况:当输入信号周期时,其傅里叶变换的形式是频谱的离散化(冲激串),这有效地连接了傅里叶级数和傅里叶变换。 第四部分:系统的频率响应与采样 (System Frequency Response and Sampling) 第13章:系统的频率响应 定义连续时间系统的频率响应 $H(jomega)$ 和离散时间系统的频率响应 $H(e^{jomega})$,它们是冲激响应在频域的傅里叶变换。分析它们如何揭示系统对不同频率分量的增益和相移。 第14章:离散时间傅里叶变换 (DTFT) 针对离散时间信号的傅里叶变换,探讨其收敛条件和周期性。 第15章:离散傅里叶变换 (DFT) 与快速傅里叶变换 (FFT) 将 DTFT 推广到有限长序列,定义 DFT。简要介绍 FFT 算法的意义和应用,强调其在数字信号处理中的计算优势。 第16章:信号的采样与重建 详细阐述采样定理(Nyquist-Shannon Sampling Theorem),解释如何从连续信号中提取离散信息而不失真。讨论混叠现象 (Aliasing) 及其避免方法。 第五部分:系统的其他重要变换 (Other Essential System Transforms) 第17章:拉普拉斯变换 (Laplace Transform) 引入双边拉普拉斯变换,着重于它如何处理非周期信号,以及它在处理微分方程和系统零极点分析中的巨大威力。定义收敛域 (ROC)。 第18章:拉普拉斯变换在系统分析中的应用 利用拉普拉斯变换将微分方程转化为代数方程,求解 LTI 系统的零输入响应和零状态响应。分析系统的传递函数 $H(s)$。 第19章:Z 变换 (Z-Transform) 作为离散时间系统的对偶,定义双边 Z 变换及其 ROC。讲解 Z 变换在分析差分方程和离散系统稳定性上的优势。 第20章:Z 变换在离散系统中的应用 利用 Z 变换求解差分方程,并使用系统的传递函数 $H(z)$ 进行稳定性分析和系统结构设计。 --- 本书特色与教学方法 1. 侧重直觉与数学的平衡: 本书在严格的数学推导基础上,配有大量的物理意义解释和工程案例,确保读者不仅理解公式,更能感知信号和系统在现实世界中的行为。 2. 丰富的图示与示例: 穿插数百个精心绘制的图表,直观展示卷积过程、频谱形状变化、以及 LTI 系统的特性。每章后附有详尽的例题与求解步骤。 3. 聚焦分析工具: 傅里叶分析、拉普拉斯变换和 Z 变换被视为统一的分析框架,强调它们之间的对偶性和转换关系,使学习更有层次感。 4. 案例驱动: 穿插关于滤波器设计基础、通信系统的调制解调基本原理的初步介绍(不涉及深层通信理论),展示理论工具的实用价值。 适用对象: 电子、电气、自动化、通信工程专业本科高年级学生,以及需要系统复习和应用信号处理理论的研究生或工程师。掌握微积分、线性代数和复变函数(初步)知识者可直接使用。

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关于本书的后续参考资料和在线支持,简直是一片空白。作为一本声称面向现代工程教育的教材,它在数字资源整合方面做得非常不到位。没有提供任何配套的模拟软件仿真练习(比如SPICE模型示例),也没有任何章节的视频讲解链接或者教师答疑社区。在讲解一些需要时间域和频率域同时观察的动态过程时,纯粹依赖文字和静态图示,效率极其低下。我理解纸质书有其局限性,但在数字时代,一本严肃的教材应该能提供一个多维度的学习生态。这本书仿佛被孤立在了上个世纪,学习过程中遇到任何细微的困惑,都找不到一个即时的、互动的渠道去解决。这让自学者尤其感到孤立无援,我花费了大量精力去弥补这种资源缺失带来的学习障碍,这本教材在辅助学习工具方面的不足,严重拖慢了我的学习进度,让我不得不依赖其他更具现代教学理念的辅助材料。

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我对这本书的理论深度感到非常失望,感觉它更像是一本面向初学者的“速成指南”,而不是一本系统深入的分析教材。内容跳跃性太大,很多基础概念的推导过程被一带而过,完全没有给出足够的数学证明或物理意义的阐述。例如,在处理交流稳态分析时,相量(Phasor)的概念介绍得过于仓促,没有深入探讨其背后的复数运算在时域和频域转换中的本质联系,导致我在遇到稍微复杂一点的耦合电路时,完全不知道该如何从根本上应用这些工具。作者似乎默认读者已经完全掌握了高等数学和基础物理,但对于电路分析这种需要严谨逻辑的学科来说,缺乏中间步骤的填充,只会让学习者在遇到瓶颈时感到无助。这本书的深度停留在“教会你如何使用公式”,而没有“教会你为什么这个公式是正确的”的层次,这对于想要成为合格工程师的人来说,是远远不够的。它更像是工具手册,而不是知识的基石。

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这本书的习题设计实在是很不合理,缺乏层次感和针对性。前面几章的习题简单到像是给高中生做的热身运动,仅仅重复了课本中已经详细讲解过的样例,对巩固和检验理解几乎没有帮助。然而,当进入到更复杂的章节,比如二阶电路暂态响应或网络函数分析时,习题的难度突然跳跃式地增加,而且很多题目本身的设计就存在模糊不清之处,答案也难以获取或验证。我发现很多题目似乎是简单地堆砌了多个基本元件,却缺少了引导学生思考关键物理特性的设计。真正有价值的、能锻炼分析思维的综合性问题少之又少。这种不均衡的练习梯度,使得学习过程非常受挫,你感觉自己在一片泥泞中跋涉,却总也见不到清晰的出口。一本好的教材,习题应该是教学过程的延续和深化,而不是突如其来的拦路虎。

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这本书的插图和图表质量简直是灾难性的,完全没有达到一本专业教材应有的水准。很多电路图的线条都模糊不清,元件的标识模棱两可,看得人一头雾水。我花了大量时间去猜测作者到底想表达哪个节点,哪个元件的参数。更别提那些示例问题的配图了,简直是草稿级别的,让人怀疑作者是不是根本没用心校对。比如在讲解戴维南定理的简化电路时,那个示意图上的电阻值和文字描述中的值完全对不上,我反复检查了好几遍才确定是印刷错误,这极大地破坏了阅读体验,也浪费了我宝贵的学习时间。这种粗制滥造的印刷和设计,让人对整本书的专业性产生了极大的怀疑。如果只是想快速浏览概念还可以,但对于需要精确理解和手算验证的分析过程,这书提供的视觉支持几乎是负面的。我甚至不得不去网上寻找其他资源来对比和确认那些关键的图形信息,这本教材本身的功能性大打折扣了。我期待的是能通过清晰的图示来辅助理解复杂的拓扑结构,而不是在图上进行考古发掘。

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文本的语言风格极其枯燥乏味,读起来像是在啃一块干燥的木头。作者的遣词造句非常机械化,全程都是教科书式的陈述,缺乏任何试图吸引读者兴趣的尝试。很多关键的物理直觉和工程实践中的“窍门”都被冷冰冰的数学公式所取代,使得原本生动的电路行为变得异常晦涩难懂。比如在解释电容和电感对信号频率的响应时,如果能结合一些现实生活中的音频滤波或者电源纹波抑制的例子,学习起来会直观得多。但这本书里,这些描述都极其抽象,充斥着诸如“在所述条件下,系统响应将表现出如下特性”这类毫无温度的句子。阅读的过程变成了一种纯粹的耐力考验,需要高度集中的精神力去对抗文本本身的“惰性”。我不得不经常停下来,尝试在脑海中为这些概念构建一个生动的模型,否则很快就会感到思维疲劳。

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