Introduction to PSpice for Electric Circuits

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出版者:Pearson Education, Inc.
作者:James W. Nilsson
出品人:
页数:144
译者:
出版时间:2007-08-28
价格:USD 24.60
装帧:Paperback
isbn号码:9780132448390
丛书系列:
图书标签:
  • PSpice
  • 电路分析
  • 模拟仿真
  • 电子技术
  • 电路设计
  • 仿真软件
  • 电气工程
  • 学习教程
  • 入门指南
  • 电路模拟
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具体描述

Computer tools can assist students in the learning process by providing a visual representation of a circuit's behavior, validating a calculated solution, reducing the computational burden of more complex circuits, and iterating toward a desired solution using parameter variation. This computational support is often invaluable in the design process. Updated for PSpice using OrCAD release 10.5, this manual focuses on three things: - Learning to draw and simulate linear circuits using PSpice - Constructing circuit models of basic devices such as op amps - Learning to challenge computer output data as a means of reinforcing confidence in simulation PSpice software may be used to solve many of Nilsson & Riedel's Electric Circuits, 8e Assessment Problems and Chapter Problems but the manual was designed as a supplement to stand on its own as an instructional unit.

好的,这是一本关于电路基础、模拟与数字电子学原理的综合性教材的简介,重点介绍其涵盖的内容和教学方法,而不涉及您提到的特定书籍。 --- 电路科学与电子系统基础:从理论到实践的全面指南 图书名称:电路科学与电子系统基础:从理论到实践的全面指南 内容概述 本书旨在为电气工程、电子工程、计算机工程以及相关科学和技术领域的学生提供一个坚实、全面的基础,涵盖经典电路理论、电子器件特性、以及现代电子系统的基本构建模块。全书结构清晰,从最基础的元件定律出发,逐步深入到复杂的系统分析,强调理论与实际应用相结合,帮助读者建立起对电子世界深刻而直观的理解。 第一部分:基础电路理论与分析 本部分是全书的基石,致力于系统地介绍电路分析所需的数学工具和基本定律。 第 1 章:电路要素与基本定律 本章首先界定了电路分析中的基本概念,如电压、电流、功率和能量。我们详细探讨了欧姆定律(Ohm's Law)及其在电阻元件上的应用。随后,引入了基尔霍夫电压定律(KVL)和基尔霍夫电流定律(KCL),并展示了如何利用这些定律来构建和简化电路模型。我们将电阻的串联与并联组合作为初步的简化技术进行讲解。 第 2 章:电路分析方法 本章聚焦于求解复杂的线性电路。我们深入剖析了节点电压法(Nodal Analysis)和网孔电流法(Mesh Analysis),并辅以大量的示例来演示如何在含有独立源和依赖源的电路中应用这些方法。此外,本章还详细介绍了电路分析中至关重要的等效电路概念,包括戴维宁等效电路(Thévenin's Equivalent)和诺顿等效电路(Norton's Equivalent),并阐述了最大功率传输定理。 第 3 章:一阶与二阶动态电路分析 本部分过渡到涉及储能元件(电容 C 和电感 L)的瞬态分析。我们首先研究一阶 $RC$ 和 $RL$ 电路,推导并求解它们的微分方程,重点分析了电路的自然响应和阶跃响应。接着,扩展到二阶 $RLC$ 电路,分类讨论欠阻尼、临界阻尼和过阻尼响应,使读者掌握系统动态行为的预测能力。 第 4 章:正弦稳态分析 本章将电路分析扩展到交流(AC)电路领域。我们引入了相量(Phasor)的概念,将时域中的微分方程转换为频域中的代数方程。详细讲解了阻抗(Impedance)和导纳(Admittance)的计算,并应用节点法和网孔法分析正弦稳态下的电路,包括功率的计算(平均功率、无功功率和视在功率)以及功率因数校正的概念。 第 5 章:频率响应与滤波器基础 本章探讨电路对不同频率信号的响应特性。我们引入了传递函数(Transfer Function)的概念,并利用其来分析电路的频率特性,如带宽和截止频率。此外,本章还介绍了基本无源滤波器(低通、高通、带通和带阻)的设计原理和分析方法。 第二部分:半导体器件与模拟电子学 本部分将理论分析与物理现实相结合,介绍构成现代电子系统的核心半导体器件及其应用。 第 6 章:半导体基础与二极管 本章从材料科学的角度简要回顾了半导体的基本物理特性,如本征半导体、P 型和 N 型掺杂。核心内容聚焦于 PN 结的形成及其在二极管中的行为。我们详细分析了理想二极管模型、工程模型,以及更精确的加压-电流特性曲线(包括正向导通、反向击穿)。本章末尾涵盖了重要的二极管应用,如整流电路(半波、全波)、钳位电路和限幅电路。 第 7 章:双极性结型晶体管(BJT) 本章是模拟电子学的中坚力量。我们深入研究 BJT 的工作原理,包括载流子注入和集电极电流的形成。重点分析了 BJT 的三种工作区(截止区、有源区、饱和区),并详细介绍了三种基本共射极配置(共源极、共基极、共集电极)的直流偏置电路设计,确保晶体管工作在期望的有源区。 第 8 章:晶体管小信号模型与放大器 在掌握了直流偏置后,本章转向小信号分析。我们推导并应用了混合 $pi$ 模型和 $ ext{r}_{ ext{e}}$ 模型来分析晶体管放大器的交流性能。我们详细分析了共源极、共基极和共集电极放大器的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗。此外,本章还介绍了晶体管的组合放大器结构,如级联连接。 第 9 章:场效应晶体管(FET) 本章介绍了场效应晶体管(JFET 和 MOSFET)的工作原理及其在放大电路中的应用。与 BJT 的分析类似,我们首先关注其直流偏置技术,然后使用小信号模型分析其放大特性。特别强调了 MOSFET 在集成电路设计中的重要性及其作为开关器件的优势。 第 10 章:运算放大器(Op-Amp) 本章系统介绍了理想运算放大器的特性及其在有源电路中的应用。我们从基本概念出发,详细分析了各种经典拓扑结构,包括反相放大器、同相放大器、加法器、减法器、积分器和微分器。此外,本章还探讨了反馈理论在运算放大器电路中的作用,以及如何处理实际运放的非理想特性(如输入失调电压、共模抑制比)。 第三部分:数字电子学与逻辑电路 本部分将电子学视野转向离散信号处理,介绍数字逻辑系统的基础构建模块。 第 11 章:布尔代数与组合逻辑电路 本章是数字系统的起点。我们介绍布尔代数的基本定律和德摩根定理。通过真值表、布尔表达式和卡诺图(Karnaugh Map)这三种工具,系统地讲解了逻辑函数的化简。在此基础上,我们详细分析了基本的组合逻辑门电路(AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR)及其实现,并设计了如编码器、译码器、多路选择器和加法器等核心组合电路。 第 12 章:时序逻辑电路 本章探讨了引入时间概念的电路,即存储单元。我们详细介绍了基本的触发器,如 SR 锁存器、D 触发器和 JK 触发器,并分析了它们在时钟同步下的操作特性。接着,我们构建了由触发器组成的寄存器和计数器(异步和同步计数器),这些是构建数字系统状态机的基础。 第 13 章:存储器与可编程逻辑器件 本章介绍了不同类型的半导体存储器,包括 RAM(静态和动态)和 ROM 的结构与工作方式。最后,我们简要介绍了可编程逻辑器件(PLD)的概念,如 PLA 和 PAL,它们如何简化复杂逻辑功能的实现,为现代数字系统设计打下基础。 教学特色 本书的编写遵循“理论先行,应用驱动”的原则。每个理论概念都配有清晰的数学推导和物理意义的解释。为了增强读者的实践能力,书中包含了大量的 “设计实例” 和 “故障分析” 环节,引导学生思考电路在实际操作中可能遇到的问题,并运用所学知识进行诊断和修正。此外,本书的结构设计也便于教师根据不同的教学进度,灵活选取章节内容,以适应初级入门课程或深入的专业课程需求。

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读后感

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用户评价

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这本书的语言风格非常独特,既有技术书籍的严谨性,又不失一种轻松活泼的感染力。作者在讲解PSpice的各种复杂功能时,总是能够用非常生动形象的比喻来帮助读者理解,让我在阅读的过程中,时常会心一笑。例如,在讲解“收敛性”问题时,作者将其比喻为“让PSpice乖乖听话”,并通过各种方法来“安抚”它,这种生动的描述,让我一下子就记住了那些复杂的概念。而且,书中非常注重培养读者的“动手能力”。每一章都会提供大量的练习题,而且这些练习题的设计非常贴合实际工程中的应用场景,让你在练习的过程中,能够真实地感受到PSpice在解决实际问题中的价值。我最喜欢的是,书中还包含了一些“小贴士”和“常见误区”,这些都是作者在多年教学过程中积累的宝贵经验,能够帮助我们避免走弯路,高效地掌握PSpice。这本书不仅仅是一本关于PSpice的书,它更是一本关于如何进行高效、精准电路仿真的“全能指南”。它让我从一个对电路仿真知之甚少的门外汉,变成了一个能够熟练运用PSpice解决各种问题的“玩家”。

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我不得不说,这本书在电路仿真领域,为我打开了一扇全新的大门。作者在内容上的深度和广度都令人称赞,他不仅详细介绍了PSpice的基本操作,更重要的是,他深入探讨了PSpice在各种复杂电路分析和设计中的应用。书中涉及的范围非常广泛,从基础的模拟电路,到复杂的数字电路,再到一些高级的信号处理电路,都有涉及。作者在讲解每一个部分时,都力求做到“深入浅出”,即使是对于一些非常晦涩的电路原理,也能通过PSpice的仿真结果来直观地展示,从而加深我的理解。我尤其欣赏书中关于“高级仿真技巧”的讲解,比如如何利用“蒙特卡洛仿真”来分析电路的参数变化对性能的影响,以及如何利用“傅里叶分析”来研究电路的频率特性。这些内容在其他同类书籍中是很少见的,也让我看到了PSpice在解决更复杂、更实际的工程问题中的强大能力。作者的写作风格非常注重逻辑性,每一部分的内容都衔接自然,层层递进,让我在学习的过程中,感觉非常顺畅。这本书就像一个经验丰富的技术向导,带领我一步步探索PSpice的奥秘,让我能够更自信地面对未来的学习和工作。

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作为一名对电类电路有着浓厚兴趣的学生,我一直在寻找一本能够真正帮助我掌握电路仿真技术的书籍。这本书无疑是我的不二之选。作者在撰写这本书时,仿佛将自己多年在电子工程领域的经验和智慧,倾注于其中。他不仅介绍了PSpice的基础操作,更重要的是,他分享了许多在实际工程中非常实用的电路分析和设计方法。例如,在讲解放大器设计时,书中不仅仅展示了如何搭建电路,更深入地分析了不同拓扑结构对电路性能的影响,比如带宽、增益、输入输出阻抗等。而且,作者还非常注重培养读者的“仿真思维”,教导我们如何从仿真结果中提取有用的信息,如何通过仿真来验证理论,以及如何根据仿真结果来指导电路设计。书中的一些案例分析,简直是教科书级别的,它能够让你在短时间内,快速地掌握某一类电路的设计和仿真方法。我尤其欣赏书中对“模型库”的讲解,它让我认识到,PSpice的强大之处,在于它能够模拟各种各样的元器件,而不仅仅是基本的电阻电容。通过合理地利用模型库,我们可以更精确地模拟真实的电路环境,从而获得更可靠的仿真结果。这本书让我看到了电路仿真技术的光明前景,也让我对未来在电子工程领域的学习和工作充满了信心。

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这本书的结构设计非常出色,非常符合学习的规律。作者在编写的过程中,显然是经过了深思熟虑,将复杂的PSpice功能模块化,然后按照循序渐进的逻辑进行呈现。每一章都建立在前一章的基础上,并且在每一章的结尾,都会有相应的练习题,让你巩固所学内容。这些练习题的设计非常巧妙,既有对基本概念的考察,也有对实际操作能力的锻炼,而且答案也都提供了详细的解析,让你能够清楚地知道自己哪里做错了,以及如何改正。我尤其欣赏书中对“故障排除”这一环节的重视。在实际的仿真过程中,我们难免会遇到各种错误,比如模型不收敛、仿真结果异常等等。这本书并没有回避这些问题,而是专门辟出章节来讲解如何分析和解决这些常见的仿真错误,并给出了一些实用的建议和技巧。这对于我这种动手能力比较强,但有时候会钻牛角尖的人来说,简直是太及时了。它让我明白,遇到问题并不可怕,关键是要学会如何去分析和解决问题。这本书不仅仅是一本技术书籍,它更像是一位经验丰富的技术顾问,时刻为你提供专业的支持和指导。它让你在学习PSpice的过程中,少走弯路,高效地掌握这门技术。

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读完这本书,我最大的感受是,电路仿真并不是一件高高在上、遥不可及的事情,而是一项非常实用且能够极大地提升我们学习和工作效率的技能。这本书用一种非常平易近人、循序渐进的方式,将PSpice这个强大的仿真工具带到了我的面前。作者在讲解每一个功能时,都力求做到“言简意赅”,同时又“面面俱到”。他会详细介绍每一个菜单选项、每一个参数设置的意义,以及它们对仿真结果可能产生的影响。书中的图文并茂,大量的截图和示意图,让原本可能抽象的操作变得直观易懂。我尤其喜欢书中关于“参数扫描”和“优化”的章节,这部分内容让我看到了PSpice在电路设计和优化中的巨大潜力。我们可以通过参数扫描来快速地比较不同参数下电路的性能表现,从而找到最佳的设计方案;通过优化功能,我们可以让PSpice帮助我们自动调整参数,以达到我们设定的性能目标。这对于任何一个从事电路设计相关工作的人来说,都是一种革命性的提升。这本书不仅教会了我如何使用PSpice,更重要的是,它培养了我用仿真思维去分析和解决电路问题的能力。它让我从一个被动接受知识的学习者,变成了一个主动探索和创造的学习者。

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说实话,一开始我对这类软件的书籍并没有太高的期待,总觉得会过于枯燥乏味,充斥着各种晦涩难懂的技术术语。但这本书彻底颠覆了我的看法。作者的写作风格非常具有感染力,他用一种非常人性化的方式来介绍PSpice,仿佛在和你进行一次愉快的对话。他并没有把自己摆在高高在上的位置,而是站在读者的角度,去理解读者可能遇到的困难和疑惑。书中的每一个例子都非常贴近实际应用,让你在学习的过程中,能够感受到它在真实世界中的价值。例如,书中关于电源电路的仿真章节,就详细讲解了如何搭建一个稳压电源的仿真模型,并分析了不同参数对输出电压稳定性的影响,这对于我这种对电源设计感兴趣的人来说,简直是太有用了。此外,作者还花了相当大的篇幅来讲解如何对仿真结果进行分析和解释,这正是很多其他书籍所忽略的。他教我们如何从波形图中提取关键信息,如何分析电路的瞬态响应和稳态响应,如何判断电路是否存在振荡或是不稳定现象。这些分析能力的培养,对于我们独立解决电路问题至关重要。我最喜欢的是,书中还包含了一些“小技巧”和“窍门”,这些都是作者在多年教学过程中总结出来的,能够极大地提高我们的学习效率和仿真工作的效率。这本书就像一个经验丰富的导师,时刻在你身边,为你答疑解惑,指引方向。

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这本书的作者在对PSpice的理解上,显然是达到了一个非常深入的层次,并将这种深刻的理解,用一种非常清晰、有条理的方式传达给了读者。它不仅仅是关于PSpice软件本身的操作指南,更是一本关于如何“玩转”电路仿真的“秘籍”。作者在书中展示了许多作者自己探索出来的、非常规但却异常有效的PSpice使用技巧,这些技巧往往能够帮助我们事半功倍地完成仿真任务,或者解决一些看似棘手的仿真难题。例如,书中关于如何使用“高级功能”来创建自定义元器件模型,以及如何利用“探测器”功能来深入分析电路内部的电压和电流分布,这些内容都让我大开眼界。作者在讲解这些高级功能时,并没有让你觉得难以理解,而是通过生动的例子和详细的步骤,将复杂的概念变得简单易懂。而且,书中非常注重引导读者去思考“为什么”,而不是仅仅停留在“怎么做”的层面。这让我不仅仅学会了操作,更重要的是理解了PSpice背后的原理,从而能够更灵活地运用它来解决各种各样的电路问题。这本书就像一个经验丰富的向导,带领我在PSpice的广阔世界里,探索未知,发现奥秘。

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我之所以特别推崇这本书,是因为它提供了一种全新的学习电类电路的视角。过去,我们更多的是依赖纸笔计算,虽然理论基础扎实,但往往效率不高,而且对于一些复杂的非线性电路,手算几乎是不可能的。这本书的出现,彻底改变了这种局面。它让我认识到,PSpice不仅仅是一个仿真工具,更是一个强大的学习和验证工具。通过PSpice,我们可以快速搭建各种电路模型,进行各种实验,观察电路的行为,甚至可以“试错”,在不损坏任何实际元器件的情况下,大胆地尝试不同的电路设计和参数设置。作者在书中通过大量的实例,展示了如何利用PSpice来验证我们学习到的电路理论,如何快速地设计和优化电路。比如,在讲解运算放大器电路时,书中不仅展示了如何搭建标准的反相、同相比例放大器,还演示了如何仿真差分放大器、多级放大器,并分析了不同工作点和反馈机制对放大器性能的影响。这种“所学即所用,所用即所学”的学习模式,极大地提升了我的学习兴趣和动力。书中的内容深度和广度都恰到好处,既能满足初学者的需求,也能为有一定基础的读者提供更深入的探讨。它就像一把钥匙,为我打开了电路仿真和分析的大门,让我能够更自信地面对各种复杂的电路挑战。

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这本书给我带来的最大惊喜,在于它对电路理论与仿真实践之间桥梁的构建。很多时候,我们在课堂上学习理论知识,但如何将其转化为实际的仿真分析,往往是一个巨大的鸿沟。而这本书,就像一座坚固的桥梁,将这两者完美地连接起来。作者在讲解PSpice的各个功能模块时,总是会巧妙地将其与相应的电路理论知识相结合。例如,在讲解MOSFET的仿真模型时,书中不仅详细介绍了PSpice中各种模型参数的含义和设置方法,还回顾了MOSFET的物理原理和电路模型,帮助读者更深入地理解仿真结果的物理意义。这种“理论+实践”的模式,不仅加深了我对电路知识的理解,也让我对PSpice这个工具本身有了更深刻的认识,它不再仅仅是一个抽象的软件,而是解决电路问题的有力助手。书中的案例分析也十分精彩,涵盖了从简单的电阻电容电路到复杂的放大器和振荡器电路,每一个案例都循序渐进,难度逐步提升,让我能够跟着作者的思路,一步步掌握PSpice在不同电路类型中的应用。更重要的是,书中分享了很多作者在实际教学和研究中积累的宝贵经验,比如如何避免常见的仿真错误,如何选择合适的仿真类型,如何优化仿真精度等等,这些内容都是在其他教材中很难找到的。这本书让我明白,电路仿真不仅仅是“照葫芦画瓢”,而是一种需要深刻理解理论,并灵活运用工具的艺术。

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这本书的封面设计就吸引了我,那种简洁而专业的风格,预示着它将是一本内容扎实的参考书。翻开第一页,我立刻被它清晰的排版和易于理解的语言所吸引。作者在介绍PSpice这个强大的电路仿真软件时,并没有直接抛出复杂的概念,而是循序渐进,从最基础的元器件模型讲起,如何绘制电路图,如何设置仿真参数,再到如何解读仿真结果,每一步都讲解得详详细细,仿佛作者就坐在你身边,一步步指导你操作。特别是对于那些初次接触电路仿真软件的学生来说,这本书无疑是一份宝贵的入门指南。它并没有回避PSpice可能出现的各种错误和挑战,反而积极地引导读者如何排查问题,如何优化仿真设置,这些实用的技巧让我受益匪浅。读着读着,我仿佛能看到自己过去在学习过程中遇到的那些困难,都被这本书巧妙地一一化解。书中的插图和图表也恰到好处,用视觉化的方式帮助理解抽象的电路原理和PSpice的操作步骤,这对于我这样更倾向于直观学习的人来说,简直是福音。我尤其欣赏作者在讲解过程中,不仅仅是机械地展示操作步骤,更注重解释“为什么”这么做,这样有助于我们理解PSpice背后 the theory,从而能够更灵活地运用它解决更复杂的问题。这本书不仅仅是关于PSpice的,它更是关于如何用一种更高效、更准确的方式去理解和分析电类电路的。

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