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出版者:国防工业出版社

作者:苏宏宇编

出品人:

页数:323 页

译者:

出版时间:2004年1月1日

价格:28.0

装帧:平装

isbn号码:9787118032024

丛书系列:

图书标签:

• aaa
• PSpice
• 电路分析
• 电路设计
• 模拟仿真
• 电子技术
• EDA
• 电路编辑
• 程序设计
• 高等教育
• 工程技术

《电路分析与仿真实践教程》 内容概要： 本书是一本面向电子工程、电气工程及其自动化、通信工程等相关专业学生的实践型教材，旨在系统地介绍现代电路理论的核心概念、分析方法，并结合主流仿真工具的使用，帮助读者将理论知识应用于实际工程问题的解决中。全书内容覆盖了从基础的直流、交流电路分析，到复杂的动态电路响应、非线性电路建模的各个层面，强调理论与实践的紧密结合。 第一部分：电路理论基础与分析方法 本部分是全书的理论基石，系统阐述了电路分析的必备知识体系。 第1章：电路的基本概念与元件模型 本章从物理实体出发，定义了电路的基本术语，如电压、电流、功率和能量。重点详细介绍了理想电路元件的数学模型，包括电阻（线性与非线性）、电容和电感。特别对元件的瞬时特性、平均功率进行了深入剖析，并引入了储能元件在不同工作状态下的行为特征。此外，本章也初步探讨了实际元件的非理想特性，为后续高级分析打下基础。 第2章：电路的基本分析定律 集中讲解基尔霍夫定律（KCL和KVL）及其在复杂电路结构中的应用。系统梳理了节点电压法和网孔电流法的推导过程和解题步骤，强调了在面对多源、多回路电路时的系统化解题思路。本章还包含了受控源电路的分析，这对理解反馈系统和集成电路的基础结构至关重要。 第3章：电路分析的拓扑学方法 本章将电路的拓扑结构与代数分析相结合。详细讲解了树、支路、回路、割集等拓扑概念，并利用这些概念推导出更高效的电路方程组的构建方法，包括对偶电路的概念及其在简化分析中的应用。 第4章：一阶与二阶动态电路分析 本章进入瞬态分析领域。首先，深入分析了一阶RL和RC电路的零输入响应、零状态响应和全响应，重点讨论了时间常数的物理意义。随后，扩展到二阶RLC电路，详细分析了过阻尼、欠阻尼和临界阻尼三种情况下的暂态过程，并给出了波形特征的精确描述，为设计阻尼特性优化的系统奠定基础。 第5章：正弦稳态分析 本章是交流电路分析的核心。首先介绍了相量（Phasor）的概念及其与时间函数的对应关系，将微分方程的求解转化为代数方程的求解。系统讲解了阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的概念，并应用交流阻抗法进行单相正弦稳态电路的分析，包括功率（瞬时功率、平均功率、视在功率）和功率因数矫正技术。 第6章：三相电路分析 本章关注电力系统中应用最广泛的三相电源和负载。详细介绍了三相对称系统的星形（Y）和三角形（Δ）连接方式，推导了线电压、相电压、线电流和相电流之间的关系。重点分析了三相功率的计算，并探讨了三相不平衡电路的分析方法（如对称分量法的基础引入）。 第二部分：高级电路分析与网络理论 本部分侧重于电路理论的抽象化和工程化，引入了更强大的分析工具。 第7章：电路分析的等效变换与定理 本章系统回顾和深化了重要的电路定理，包括叠加定理、戴维南定理、诺顿定理和最大功率传输定理。重点讲解了如何利用这些定理对复杂电路进行简化，从而快速定位问题的关键部分，并详细分析了不同负载条件下的功率传输优化。 第8章：耦合电路与变压器原理 深入探讨了互感现象及其对电路的影响。详细讲解了互感参数的建立，并分析了耦合电感对电路频率响应的影响。随后，重点剖析了理想变压器和含漏磁感抗的实际变压器的工作原理、阻抗变换特性及其在电路匹配中的应用。 第9章：频率响应与滤波器基础 本章将电路分析提升到频域。通过对RLC电路进行傅里叶分析，引入了传递函数（Transfer Function）的概念，并讲解了如何使用波特图（Bode Plot）来描述电路的频率特性。在此基础上，系统地介绍了基本的一阶和二阶低通、高通、带通和带阻滤波器的设计原理和特征参数（如截止频率、带宽和Q值）。 第10章：二端口网络分析 本章专门处理需要连接其他电路部分的网络接口。系统地介绍了描述二端口网络的各种参数集，包括Z参数（阻抗参数）、Y参数（导纳参数）、H参数（混合参数）和T参数（传输参数）。重点讲解了参数之间的相互转换、网络的级联与并联组合，以及如何利用这些参数评估网络的稳定性与互连性。 第三部分：非线性电路与器件基础 本部分开始接触工程实践中不可或缺的半导体器件基础模型。 第11章：非线性元件的建模与分析 本章讨论了理想元件模型向实际元件模型过渡的问题。重点分析了二极管的伏安特性曲线，并介绍了几种常见的非线性模型（如阶跃模型、理想二极管模型），用于直流负载线分析。随后，简要介绍了晶体管（BJT/FET）的静态工作点的确定方法。 第12章：拉普拉斯变换在瞬态分析中的应用 本章作为高级分析方法的补充，系统地引入了拉普拉斯变换。详细讲解了如何利用拉普拉斯变换将复杂的微分方程转化为代数方程，特别是如何处理初始条件。通过在s域中进行网络分析，读者可以更直观地理解电路的动态特性（如极点和零点对系统响应的影响）。 本书的特点在于理论讲解深入且逻辑严谨，每章后都附有大量的习题，并提供了详细的解题思路，旨在培养读者独立分析和解决复杂电路问题的能力。

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坦率地说，这本书的结构逻辑安排得十分巧妙，它像一个精心设计的迷宫，引导读者逐步深入，但每一步都有清晰的出口标识。我特别欣赏它在引入新概念时所采用的类比和比喻手法。例如，在解释如何优化求解器内部参数以应对大规模电路网表时，作者用了一个关于“交通调度”的比喻，瞬间将抽象的矩阵求解问题具象化了。这种非技术性的引入方式，极大地拓宽了读者的思维边界，让那些原本感觉枯燥的优化过程变得生动有趣。再者，章节间的知识点衔接非常紧密，前一章遗留的“待解决问题”总能在下一章被优雅地解决，形成了一种强烈的阅读驱动力，让人忍不住想一口气读完，去追溯那个最终的解决方案。这种叙事性的技术讲解方式，在我接触的技术书籍中是比较少见的。

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这本书的理论深度和实践广度的平衡把握得恰到好处，这一点非常难得。我阅读了其中关于高级模型建立的部分，作者没有仅仅停留在调用现有库函数层面，而是深入剖析了底层的工作原理，解释了如何根据实际器件特性去修正或创建新的SPICE模型参数，这对于真正想吃透仿真精髓的人来说，简直是宝藏。比如，在处理非线性元件的瞬态分析收敛性问题时，作者给出的调试策略不是简单地调整时间步长，而是从雅可比矩阵的迭代特性入手分析，这种层面的剖析远超一般入门教程的范畴。然而，即便是面对如此深奥的理论，书中也总是能及时跟进一个具体的、可操作的案例来佐证，确保读者不会在理论的海洋里迷失方向。这种“高屋建瓴”又不失“脚踏实地”的写作手法，让我在阅读过程中充满了“原来如此”的顿悟感，极大地提升了我对SPICE仿真的整体认知框架。

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这本书的装帧设计和排版布局给我留下了深刻的印象。封面采用了冷静的深蓝色调，搭配着清晰、现代感的字体，传递出一种专业和严谨的气质。内页的纸张质感相当不错，阅读起来眼睛不容易疲劳，即便是长时间盯着那些复杂的电路图和代码块，感觉也很舒适。尤其值得称赞的是，图文的配合度非常高。每一个程序流程图和仿真结果的截图都清晰可见，标注详尽，完全没有那种为了凑页数而堆砌的模糊图片。对于初学者来说，这种视觉上的友好度极大地降低了学习曲线的陡峭感。我注意到作者在章节之间的过渡处理得非常自然流畅，没有那种生硬的“知识点堆砌”感，更像是在讲述一个完整的项目开发历程。如果你对这类技术书籍的外观和阅读体验有较高要求，这本书的实体版本绝对能满足你对“一本好工具书”的所有期待。它不仅仅是一本教科书，更像是一件设计精良的工具。

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我花了大量时间对比了书中描述的几个关键算法实现与主流EDA工具的内部机制，发现作者在选择讲解的实现路径上表现出了极高的工程智慧。例如，书中对Monte Carlo分析的并行化处理策略的描述，清晰地展示了如何权衡计算效率与结果的统计可靠性。这种描述不是基于某个特定软件的黑箱操作指南，而是基于计算机科学和数值分析的底层逻辑来构建仿真框架的思路。更让我印象深刻的是，作者似乎对不同应用场景下的“取舍”有深刻理解——在需要快速迭代设计时，推荐使用哪种简化的模型；在需要高精度验证IP核时，应重点关注哪些边界条件。这种带着丰富项目经验的“过来人”视角，使得整本书读起来充满了实战的烟火气，而不是纸上谈兵的理论推演，对于希望将仿真技能转化为生产力的工程师来说，其价值无可估量。

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这本书展现出一种对细节近乎偏执的关注度，尤其在错误处理和调试技巧的章节中表现得淋漓尽致。作者没有回避那些仿真中最令人头疼的“怪异”错误——比如耦合振荡、参数漂移导致的仿真崩溃等，而是像一位资深调试工程师一样，列举了一长串可能的原因及其对应的检查清单。这部分内容，对于任何一个使用仿真工具的实际工作者来说，其价值甚至超过了前期的理论学习。书中提供了一套完整的、可移植的诊断流程，教导读者如何通过系统性地修改仿真设置和检查输入文件来快速定位问题源头，而不是盲目地猜测。这表明作者不仅精通如何“让仿真跑起来”，更精通如何“让仿真跑得对且稳定”，这才是区分普通用户和专业工程师的关键所在。这种深入到“脏活累活”中的经验分享，使得全书的实用性和可信度大大提升。

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