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線性電路傳遞函數快速分析技術(簡體書)
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線性電路傳遞函數快速分析技術(簡體書)

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目次

商品簡介


本書由簡單到複雜逐步推進講解線性電路傳遞函數快速分析技術,通過對電路傳遞函數進行系統分析,以便設計出穩定、可靠的控制系統。
本書理論分析計算與實際設計相結合,並且典型實例均通過SPICE和Mathcad軟件進行仿真和計算驗證,以便讀者能夠更加深入地理解各個知識點,從而根據實際需求設計出所需控制系統。

名人/編輯推薦

本書理論分析計算與實際設計相結合,並且典型實例均通過SPICE和Mathcad軟件進行仿真和計算驗證,以便讀者能夠更加深入地理解各個知識點,從而根據實際需求設計出所需控制系統。

譯者序


次讀費曼(Feynman)大師的論文Theres Plenty of Room at the Bottom時正值大三,當時只感覺比較高深,並未體會到其中蘊含的深刻哲理。隨著學習深入以及實際項目經歷,逐漸體會到電路系統傳遞函數對工程設計的重要性。當讀到巴索(Basso)老師的Linear Circuit Transfer Functions—An Introduction to Fast Analytical Techniques時,感覺找到了根源,所以翻譯此書與讀者一起學習,共享線性電路傳遞函數快速分析技術帶給我們的無窮樂趣。
電路快速分析技術(Fast Analytical Circuit Techniques,FACT)由Vatché Vorpérian博士提出,同時他將此技術規範正式化。在此之前,Middlebrook博士已經發表大量相關論文,並且講授額外元件定理(Extra Element Theorem,EET),後來推廣到n階額外元件定理。本書核心宗旨: 通過簡明實例和清晰分析,將線性電路傳遞函數快速分析技術講解透徹。
本書共5章。第1章對電路快速分析技術進行總體講解,定義傳遞函數概念,並且利用時間常數對電路進行表征。第2章深入研究傳遞函數定義與多項式,引入低Q值等效,以及如何構建2階和3階分母或分子表達式。第3章利用疊加定理輕鬆引入額外元件定理,通過眾多實例具體分析各種1階傳遞函數的具體使用方法。第4章討論二元額外元件定理,並推廣到2階網絡。第5章講解3階和4階電路,全部結合實例分析進行具體說明。書中大量實例通過Mathcad和SPICE軟件進行解釋說明(由Mathcad及SPICE軟件繪製的電路圖中變量未區分正斜體,與原書保持一致)。每章結尾附有10道習題,用於練習與鞏固本章所學知識,以便將電路快速分析技術應用於實際設計。
本書中,為簡單起見,在實例求解過程中採用SPICE單位符號: 1k=103,1Meg=106,1p=10-12,1n=10-9,1m=10-3和1u=10-6。
由於時間倉促,未能夠提供全書的PSpice電路仿真程序,如果讀者希望對書中電路進行仿真分析,歡迎加入PSpice仿真群(336965207)進行討論學習。本書獲國家自然科學基金(51509255)資助,在此表示感謝。
PSpice仿真群(336965207)的李少兵、黃維笑、劉亞輝、張遠征、張東東、杜建興、陳明、曹珂杰、劉禮剛、於剛等對本書的文字翻譯校對付出了辛勤的汗水,在此表示衷心的感謝。

張東輝

2019年10月

目次


第1章電氣分析——術語和定理
1.1傳遞函數概述
1.1.1輸入和輸出端口
1.1.2傳遞函數的不同類型
1.2通用工具和定理
1.2.1分壓器
1.2.2分流器
1.2.3戴維南定理
1.2.4諾頓定理
1.3本章重點
1.4附錄1A——計算輸出阻抗/電阻
1.4.1輸出電壓除以2
1.4.2動態輸出電阻
1.4.3電壓源置零
1.4.4短路電流
1.4.5受控源
1.4.6晶體管電路
1.4.7利用SPICE對計算結果進行驗證
1.5附錄1B——習題
1.5.1習題內容
1.5.2習題答案
參考文獻
第2章傳遞函數
2.1線性系統
2.1.1線性時不變系統
2.1.2線性化的必要性
2.2時間常數
2.2.1電容的時間常數
2.2.2電感的時間常數
2.3電路系統傳遞函數
2.3.1低熵表達式
2.3.2高階表達式
2.3.32階多項式
2.3.42階多項式的低Q近似
2.3.53階多項式近似
2.3.6系統階數確定
2.3.7網絡零點
2.4廣義1階傳遞函數初探
2.4.1通過實例求解1階電路
2.4.2空雙注入法計算零點
2.4.3利用SPICE計算空雙注入所得零點
2.4.4網絡激勵
2.5本章重點
2.6習題
2.6.1習題內容
2.6.2習題答案
參考文獻
第3章疊加定理和額外元件定理
3.1疊加定理
3.1.1雙輸入/雙輸出系統
3.2額外元件定理
3.2.1EET實例1
3.2.2EET實例2
3.2.3EET實例3
3.2.4EET實例4
3.2.5EET實例5
3.2.6EET實例6
3.2.7倒置極點和零點
3.31階系統廣義傳遞函數
3.3.1廣義傳遞函數實例1
3.3.2廣義傳遞函數實例2
3.3.3廣義傳遞函數實例3
3.3.4廣義傳遞函數實例4
3.3.5廣義傳遞函數實例5
3.4深入閱讀
3.5本章重點
3.6附錄3A——習題
3.6.1習題內容
3.6.2習題答案
參考文獻
第4章2階傳遞函數
4.1再次應用額外元件定理
4.1.1低熵2階表達式
4.1.2零點確定
4.1.3表達式重新排列及繪圖
4.1.4實例1——低通濾波器
4.1.5實例2——雙電容濾波器
4.1.6實例3——雙電容帶阻濾波器
4.1.7實例4——LC陷波濾波器
4.22階系統廣義傳遞函數
4.2.1電路零點計算
4.2.2廣義2階傳遞函數實例1
4.2.3廣義2階傳遞函數實例2
4.2.4廣義2階傳遞函數實例3
4.2.5廣義2階傳遞函數實例4
4.3本章重點
4.4附錄4A——習題
4.4.1習題內容
4.4.2習題答案
參考文獻
第5章n階傳遞函數
5.1從2EET到nEET
5.1.13階傳遞函數實例
5.1.2傳遞函數零點
5.1.3廣義n階傳遞函數
5.2高階傳遞函數實例
5.2.1實例1——3階電路
5.2.2實例2——3階有源陷波器
5.2.3實例3——4階LC無源濾波器
5.2.4實例4——4階帶通有源濾波器
5.2.5實例5——3階低通有源GIC濾波器
5.3本章重點
5.4附錄5A——習題
5.4.1習題內容
5.4.2習題答案
參考文獻
專業術語
結束語
前言
第一次讀費曼(Feynman)大師的論文Theres Plenty of Room at the Bottom時正值大三,當時只感覺比較高深,並未體會到其中蘊含的深刻哲理。隨著學習深入以及實際項目經歷,逐漸體會到電路系統傳遞函數對工程設計的重要性。當讀到巴索(Basso)老師的Linear Circuit Transfer Functions—An Introduction to Fast Analytical Techniques時,感覺找到了根源,所以翻譯此書與讀者一起學習丶,共享線性電路傳遞函數快速分析技術帶給我們的無窮樂趣。
電路快速分析技術(Fast Analytical Circuit Techniques,FACT)由Vatché Vorpérian博士提出,同時他將此技術規範正式化。在此之前,Middlebrook博士已經發表大量相關論文,並且講授額外元件定理(Extra Element Theorem,EET),後來推廣到n階額外元件定理。本書核心宗旨: 通過簡明實例和清晰分析,將線性電路傳遞函數快速分析技術講解透徹。
本書共5章。第1章對電路快速分析技術進行總體講解,定義傳遞函數概念,並且利用時間常數對電路進行表徵。第2章深入研究傳遞函數定義與多項式,引入低Q值等效,以及如何構建2階和3階分母或分子表達式。第3章利用疊加定理輕鬆引入額外元件定理,通過眾多實例具體分析各種1階傳遞函數的具體使用方法。第4章討論二元額外元件定理,並推廣到2階網絡。第5章講解3階和4階電路,全部結合實例分析進行具體說明。書中大量實例通過Mathcad和SPICE軟件進行解釋說明(由Mathcad及SPICE軟件繪製的電路圖中變量未區分正斜體,與原書保持一致)。每章結尾附有10道習題,用於練習與鞏固本章所學知識,以便將電路快速分析技術應用於實際設計。
本書中,為簡單起見,在實例求解過程中採用SPICE單位符號: 1k=103,1Meg=106,1p=10-12,1n=10-9,1m=10-3和1u=10-6。
由於時間倉促,未能夠提供全書的PSpice電路仿真程序,如果讀者希望對書中電路進行仿真分析,歡迎加入PSpice仿真群(336965207)進行討論學習。本書獲國家自然科學基金(51509255)資助,在此表示感謝。
PSpice仿真群(336965207)的李少兵、黃維笑、劉亞輝、張遠征、張東東、杜建興、陳明、曹珂傑、劉禮剛、於剛等對本書的文字翻譯校對付出了辛勤的汗水,在此表示最衷心的感謝。
張東輝
2019年10月

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