電路計算機輔助分析（簡體書）

本書是根據電路計算機輔助分析課程的教學基本要求和實際需要編寫的。全書分為四個模塊，即經典電路理論、電路方程的求解方法、電路計算機輔助分析實例及常用的電路計算機輔助分析軟件。本書將經典電路理論與現代電路分析方法相結合，突出求新與求實的風格，力求體現電路計算機輔助分析領域的新技術和新成果，做到學科先進性和教學適用性的和諧統一。本書可作為電氣類和電子信息類本科生教材，也可作為相關專業工程技術人員的參考書。

李岩，女，海軍航空大學碩士研究生導師，本科畢業于山東紡織工學院工業電氣自動化專業，碩士畢業于南京航空航天大學電力電子技術。曾經編寫過本科生教材《電路計算機輔助分析》等。_

該教材的編寫目標是思路清晰、通俗易懂、知識點精煉、體系完整；教材各章取材合理，難度適宜，具有基礎性和應用性，注重培養學員分析計算和歸納創新能力，同時注重培養學員的工程實踐能力。

目 錄

第1章 電路計算機輔助分析概論 (1)

1.1 電路計算機輔助分析的特點和作用 (1)

1.1.1 傳統的電路設計過程 (1)

1.1.2 電路計算機輔助分析 (1)

1.1.3 電路計算機輔助設計 (1)

1.1.4 電子設計自動化 (2)

1.2 電路計算機輔助分析的一般步驟 (2)

1.3 電路計算機輔助分析研究的主要內容 (3)

1.4 電路計算機輔助分析課程的主要內容 (3)

習題 (5)

第2章 電路計算機輔助分析理論基礎 (6)

2.1 圖論基礎 (6)

2.2 電路的圖 (7)

2.2.1 電路的圖概述 (7)

2.2.2 有向圖與無向圖 (7)

2.2.3 連通圖和非連通圖 (8)

2.2.4 子圖 (8)

2.2.5 路徑和回路 (8)

2.2.6 樹 (9)

2.2.7 單連支回路(基本回路) (10)

2.2.8 平面圖與非平面圖 (10)

2.2.9 割集 (11)

2.2.10 單樹支割集(基本割集) (11)

2.3 關聯矩陣與基爾霍夫定律 (12)

2.3.1 關聯矩陣 (12)

2.3.2 關聯矩陣表示的基爾霍夫定律 (14)

2.4 回路矩陣與基爾霍夫定律 (14)

2.4.1 回路矩陣 (15)

2.4.2 回路矩陣表示的基爾霍夫定律 (16)

2.5 割集矩陣與基爾霍夫定律 (16)

2.5.1 割集矩陣 (16)

2.5.2 割集矩陣表示的基爾霍夫定律 (17)

2.6 標準支路相量形式的VCR方程 (18)

2.6.1 基本形式的標準支路 (19)

2.6.2 含耦合電感的標準支路 (19)

2.6.3 含有受控電流源的標準支路 (20)

2.6.4 含有受控電壓源的標準支路 (21)

2.7 無伴電源的轉移 (22)

2.7.1 電壓源轉移 (22)

2.7.2 電流源轉移 (23)

習題 (23)

第3章 電路計算機輔助分析方法 (26)

3.1 結點電壓分析法 (26)

3.1.1 拓撲法列寫結點電壓方程 (26)

3.1.2 直接法列寫結點電壓方程 (30)

3.1.3 改進的結點電壓法 (34)

3.2 回路電流分析法 (38)

3.2.1 建立回路電流方程的理論依據 (38)

3.2.2 建立回路電流方程的一般步驟 (39)

3.3 割集電壓分析法 (42)

3.3.1 割集電壓 (42)

3.3.2 建立割集電壓方程的理論依據 (42)

3.3.3 建立割集電壓方程的一般步驟 (42)

3.4 狀態變量法 (43)

3.4.1 基本概念 (44)

3.4.2 直觀法列寫狀態方程 (45)

3.4.3 拓撲法列寫狀態方程 (47)

3.4.4 疊加法列寫狀態方程 (50)

習題 (51)

第4章 電路方程的數值計算方法 (54)

4.1 線性方程組的求解 (54)

4.1.1 線性方程組的直接法 (54)

4.1.2 線性方程組的迭代法 (65)

4.1.3 MATLAB求解線性方程組 (67)

4.2 一階常微分方程的數值求解 (69)

4.2.1 簡單數值解法 (69)

4.2.2 龍格-庫塔法 (72)

4.2.3 MATLAB求解常微分方程 (78)

習題 (79)

第5章 電路計算機輔助分析實例 (81)

5.1 直流電阻電路分析實例 (81)

5.1.1 基於拓撲法的結點電壓分析實例 (81)

5.1.2 基於直接法的結點電壓分析實例 (93)

5.2 動態電路的瞬態分析實例 (100)

5.2.1 混合方程組的計算機求取過程 (100)

5.2.2 受控源對混合變量方程組的影響 (102)

5.2.3 程序設計 (104)

習題 (114)

第6章 基於MATLAB的電路計算機輔助分析 (116)

6.1 應用MATLAB編程法輔助分析電路 (116)

6.1.1 MATLAB的特點及應用方法 (116)

6.1.2 直流電路分析 (120)

6.1.3 暫態電路分析 (121)

6.1.4 正弦交流電路分析 (127)

6.2 應用MATLAB\Simulink輔助分析電路 (131)

6.2.1 Simulink應用基礎 (132)

6.2.2 電路分析常用的元件庫 (135)

6.2.3 基於MATLAB\Simulink電路仿真實例 (137)

6.3 應用MATLAB\GUI輔助分析電路 (141)

6.3.1 MATLAB\GUI簡介 (141)

6.3.2 MATLAB\GUI應用方法 (141)

6.3.3 基於MATLAB\GUI電路計算分析平臺 (145)

6.3.4 基於MATLAB\GUI電路仿真分析平臺 (149)

習題 (152)

第7章 基於Multisim的電路計算機輔助分析與設計 (154)

7.1 Multisim 14 操作使用方法 (154)

7.1.1 Multisim 14基本操作 (154)

7.1.2 Multisim 14儀器儀錶庫 (158)

7.1.3 Multisim 14元件庫 (160)

7.2 Multisim 14電路仿真方法 (165)

7.2.1 Multisim 14的仿真功能 (165)

7.2.2 Multisim 14電路仿真實例 (165)

7.3 基於Multisim 14的電路計算機輔助分析 (167)

7.3.1 直流電阻電路分析 (167)

7.3.2 動態電路分析 (171)

7.3.3 交流電路分析 (175)

7.3.4 含有運算放大器電路分析 (180)

習題(183)