樊華，電子科技大學教授，博士生導師。主講本科生專業基礎課“電路分析與電子線路”“模擬電路基礎”“電子電路基礎”，主講研究生專業基礎課“模擬集成電路分析與設計”, 近五年總計授課852學時，每年評教結果為五星（優秀），所授課程均為解決我國“缺芯”之痛、打通人纔培養“最後一公裡”的集成電路重要理論基礎課程。主持8項教改項目，4項校級教改項目，在IEEE Transactions on Education、《實驗技術與管理》等期刊發表教學研究論文25篇。獲第一屆全國博士後創新創業大賽全國總決賽金獎（總分第一，2021年）、廣東省“眾創杯”創業創新大賽之科技海歸領航賽特等獎（2022年）、四川省青年教師教學競賽一等獎（2020年）、電子科技大學科技特別獎。入選四川省婦聯女性科技典型，被評為全國創新創業優秀博士後。

陳偉建，電子科技大學教授、高級工程師。電子科技大學首屆“我最喜愛的老師”。1978—1982年就讀於上海交通大學。1982—1985年在中船432廠從事設計開發工作。1985—1988年就讀於重慶大學。1988年至今在電子科技大學通信與信息工程學院從事教學科研工作，其間，1994—1996年任電子科技大學產業處副處長，1996—2003年任電子科技大學工廠廠長兼總工程師。承擔信息論、電子電路兩個繫列多門研究生和本科生課程的教學工作，以及國家自然科學基金、國家重點實驗室基金、國家及省部產學研重大專項等項目的科研工作，多種產品和工程的設計開發工作。獲國家級教學成果獎、部省級科技進步獎、國家級新產品開發獎，在國內外各種學術刊物上發表數十篇論文。

第1章緒論

1.1歷史回顧

1.2概述

1.3仿真工具

第2章電路模型

2.1集總電路

2.2電阻器及其電路模型

2.2.1電阻器

2.2.2電阻器的電路模型

2.2.3電位器以及電路模型

2.2.4開關及其電路模型

2.2.5電阻定義的推廣

2.3電源及其電路模型

2.3.1電源

2.3.2電源的電路模型

2.4電感器及其電路模型

2.4.1電感器

2.4.2電感器的電路模型

2.4.3電感定義的推廣

2.5電容器及其電路模型

2.5.1電容器

2.5.2電容器的電路模型

2.5.3電容定義的推廣

2.6二極管及其電路模型

2.6.1二極管

2.6.2二極管的主要參數

2.6.3二極管的電路模型

2.6.4穩壓管

2.6.5穩壓管的電路模型

2.7場效應管及其電路模型

2.7.1場效應管

2.7.2增強型MOS場效應管的主要參數

2.7.3場效應管的電路模型

2.8晶體管及其電路模型

2.8.1晶體管

2.8.2晶體管的主要參數

2.8.3晶體管的電路模型

2.9基爾霍夫定律

2.9.1基爾霍夫電流定律

2.9.2KCL的推廣

2.9.3基爾霍夫電壓定律

2.9.4KVL的推廣

2.10仿真實驗

2.10.1實驗要求與目的

2.10.2二極管伏安特性電路

習題

第3章電路分析方法

3.1兩類約束與電路方程

3.1.1兩類約束

3.1.2電路方程

3.2一階電路的三要素法

3.2.1一階RC電路

3.2.2指數的性質

3.3疊加定理及其應用

3.3.1疊加定理

3.3.2疊加定理的應用

3.4網絡等效與戴維南定理和諾頓定理的應用

3.4.1網絡等效

3.4.2戴維南定理和諾頓定理

3.4.3戴維南定理和諾頓定理的應用

3.5節點分析法

3.5.1節點電壓

3.5.2節點方程的列寫

*3.5.3階躍輸入的RC串聯電路

*3.5.4方波輸入的串聯RC信號

3.6正弦穩態電路的相量模型

3.6.1正弦信號激勵下的動態電路

3.6.2正弦穩態電路

3.6.3正弦量的相量表示

3.6.4正弦量的相量計算

3.6.5正弦穩態電路的相量模型

3.7正弦穩態電路的相量分析

3.7.1正弦穩態電路相量分析的基本方法

3.7.2正弦穩態電路相量分析中疊加定理的應用

3.7.3正弦穩態電路相量分析中戴維南定理和諾頓定理的應用

3.7.4正弦穩態電路相量分析中的節點分析法

3.8正弦穩態電路的頻率特性

3.8.1正弦穩態電路的傳遞函數與頻率特性

3.8.2一階低通特性

3.8.3一階高通特性

3.9仿真： 戴維南等效電路和諾頓等效電路

習題

第4章基本放大電路

4.1放大電路的性能指標

4.1.1放大和放大電路

4.1.2放大電路的性能指標

4.2共源放大電路

4.2.1靜態工作點

4.2.2基本性能

4.2.3頻率特性

4.3共漏放大電路

4.3.1靜態工作點

4.3.2基本性能

4.3.3頻率特性

4.4晶體管放大電路

4.4.1共射放大電路

4.4.2共集放大電路

4.4.3共基放大電路

4.4.4等效電阻總結

4.5射極跟隨器仿真實驗

4.5.1實驗要求與目的

4.5.2射極跟隨器電路

習題

第5章多級放大電路與集成運算放大器

5.1多級放大電路的耦合方式

5.1.1直接耦合

5.1.2阻容耦合

5.1.3變壓器耦合

5.1.4光電耦合

5.2阻容耦合多級放大電路

5.2.1靜態工作點

5.2.2基本性能

5.2.3頻率特性

5.3多級放大電路仿真

5.3.1實驗要求與目的

5.3.2實驗電路

5.3.3實驗步驟

5.3.4結論

習題

第6章運算放大器

6.1集成運放

6.1.1集成運放簡介

6.1.2集成運放電路結構特點

6.1.3集成運放電路的組成及其各部分的作用

6.1.4集成運放的電壓傳輸特性

6.2鏡像電流源

6.2.1晶體管鏡像電流源

6.2.2場效應管鏡像電流源

6.2.3多路電流源電路

6.2.4有源負載共射放大電路

6.3差分電路

6.3.1長尾差分放大電路

6.3.2電流源差分放大電路

6.3.3有源負載電流源差分放大電路

6.3.4MOSFET電壓差分放大電路

6.4互補輸出電路

6.4.1基本電路

6.4.2消除交越失真的互補輸出電路

6.4.3MOSFET AB類輸出級電路

6.5集成運算放大器

6.5.1三級CMOS運算放大器

6.5.2集成運算放大器的主要性能指標

6.5.3集成運放的低頻等效電路

習題

第7章負反饋放大電路

7.1負反饋放大電路的概念

7.1.1反饋的判斷

7.1.2負反饋放大電路的四種組態

7.2深度負反饋

7.2.1反饋網絡的模型以及反饋繫數

7.2.2深度負反饋電路的放大倍數

7.3負反饋對放大電路其他性能的影響

7.3.1改變輸入電阻

7.3.2改變輸出電阻

7.3.3展寬頻帶

7.4負反饋放大電路仿真實驗

7.4.1實驗要求與目的

7.4.2實驗原理

7.4.3實驗電路

7.4.4實驗步驟

7.4.5結論

7.4.6問題探討

7.5本章小結

習題

第8章運算電路與濾波電路

8.1運算電路

8.1.1電路組成

8.1.2加減運算電路

8.1.3乘除運算電路

8.1.4積分運算電路和微分運算電路

8.2濾波電路

8.3集成運放應用仿真實驗

8.3.1運算電路仿真實驗

8.3.2有源濾波電路仿真實驗

習題

第9章波形發生電路與信號轉換電路

9.1正弦波發生電路

9.1.1RC正弦波發生電路

9.1.2LC正弦波發生電路

9.2非正弦波發生電路

9.2.1比較電路

9.2.2矩形波發生電路

9.2.3三角波發生電路

9.2.4波形變換電路——三角波正弦波變換電路

9.2.5函數發生器

9.3電壓頻率轉換電路(壓控振蕩電路)

9.3.1概述

9.3.2波形分析

9.4仿真實驗

9.4.1實驗要求與目的

9.4.2正弦波振蕩電路仿真實驗

9.4.3矩形波發生電路仿真實驗

9.4.4三角波發生電路仿真實驗

習題

第10章AC/DC電源

10.1概述

10.1.1AC/DC電源的性能指標

10.1.2AC/DC電源的組成

10.2整流電路與濾波電路

10.2.1整流電路

10.2.2濾波電路

10.3穩壓管穩壓電路

10.4串聯型穩壓電路與三端穩壓器

10.4.1基本串聯型穩壓電路

10.4.2具有放大環節的串聯型穩壓電路

10.4.3集成三端穩壓器

10.5單相整流濾波電路仿真實驗

習題

參考文獻

傳統教學中“電路分析”和“模擬電路基礎”為兩門獨立的課程，“電路分析”課程為64學時，在大學一年級的第二學期開設，“模擬電路基礎”課程為64學時，在大學二年級的第一學期開設，即“電路分析”為“模擬電路基礎”的先修課程。兩門課程分屬於不同的學期開設，使得教學過程中銜接緊密的理論分析 仿真設計 實驗驗證的電子電路分析與設計方法無法連貫，理論與實際常常脫節。比如傳統“電路分析”課程，理論教學隻從電路模型（圖形化的數學模型）入手進行講授，基本不考慮實際問題（如電阻的種類、功率和容差等），一旦實驗中出現與理論分析不完全吻合的情況，學生很難理解，兩門課程獨立講授不利於對原本一脈相承的知識體繫進行融會貫通。為了深化高校工程教育改革，電子科技大學啟動了重點教改專項——電子電路課程的貫通教學，將“模擬電路基礎”和“電路分析”整合成一門課程——“電子電路基礎”（80學時，5學分），在大學一年級的第二學期開設，將“電路分析”的關鍵知識點合理穿插到“模擬電路基礎”中,改革後的“電子電路基礎”器件的抽像，到電路模型的分析，再到電子電路的分析與設計，有機融合教學內容，包括從無源器件到有源器件、從線性到非線性、從實際電路到電路模型電路到功能電路、從電路分析到電路設計，節節深入、步步提高，消除了電路分析與模擬電路相關知識的隔膜，有利於知識的融會貫通，2021年，整合後的課程入選四川省一流本科課程。

“電路分析”和“模擬電路基礎”兩門課程合並之後，“電路分析”的內容刪減約一半，這是因為隨著電子電路技術日新月異的發展，電路的計算機輔助分析已經成為普遍采用的科學研究方法。電子設計自動化以及各種電路仿真軟件的飛速發展大大簡化了過去繁雜的電路分析和計算，因此，應該強化“電路計算機輔助分析”，使學生初步掌握大規模電路計算機輔助分析的方法和過程，建立“科學計算”概念，不宜過細地分析模塊的內部原理以及進行繁雜的電路計算； 但經典的電路分析理論知識以及向“模擬電路基礎”過渡的知識必須精講，及時準確地進行歸納總結。

“電路分析”課程應該定位在為“模擬電路基礎”作鋪墊，“電路與電路模型”以及“電路分析方法”兩章的學習使得學生能掌握電子線路的基礎知識，對電路的復雜工程問題進行抽像和表達，並對所建立的模型完成準確的推導、計算。學習了“電路分析”中的“電路模型”和“電路分析方法”兩章後就可以開始學習“模擬電路基礎”中的“半導體器件”和“單管放大電路”兩章，因為學生一旦建立起電路模型的基本概念並掌握了疊加定理、戴維南定理以及諾頓定理，就可以運用這些定理靈活分析三極管和場效應管雙口網絡交流小信號等效放大電路。例如，單獨對放大器進行交流分析時，可以將放大器視為無源雙口網絡，而考慮信號源之後，放大器作為信號源的負載，應該將放大器和負載合並視為無源單口網絡，無源單口網絡等效為電阻Ri，即放大器的輸入電阻Ri是信號源的負載電阻，而從負載端分析，信號源與放大電路等效為含源單口網絡，對於含源單口電路的分析采用戴維南定理或者諾頓定理畫出等效電路，將其等效為開路電壓源Uoc與輸出電阻Ro的串聯或者短路電流源Isc與輸出電阻Ro的並聯。

在“模擬電路基礎”中講到場效應管的分析時要用到疊加定理，需要特意強調，隻有把晶體管用交流小信號模型做線性化的處理之後纔能用疊加定理； 否則，對非線性的電路不能用疊加定理進行求解。含有受控電源的戴維南定理、諾頓定理的計算，學生不知道如何將電路劃分成單口網絡，講述例題時應該有多種思路和劃分方法，讓學生靈活掌握單口的概念，無論對電路怎麼劃分都能得出正確答案，使學生掌握不同方法的優點和局限性，有效解決電子繫統實現過程中的復雜工程問題。另外，對於含有受控電源的節點分析法，讓學生盡量抓住控制量和受控量，主要看受控電源關聯幾個節點，對於關聯一個節點和關聯兩個節點的方法，上課時都給出實例，並增加課堂練習。

“正弦穩態電路”的學習將為“放大電路的頻率特性”作鋪墊，這是由於分析放大電路的頻率特性（也稱頻率響應）時，通常對放大電路輸入正弦量，研究放大電路的幅頻特性和相頻特性，而正弦信號是時變信號，其幅度和相位隨著時間的改變而改變。對於時變信號的研究，通常采用相量法，相量是電子工程學中用以表示正弦量大小和相位的矢量，當頻率一定時，相量唯一地表征了正弦量。放大電路頻率特性本質是正弦穩態電路的相量分析，因此，在學習“放大電路的頻率特性”之前，需要先講述正弦穩態電路，使得學生能靈活運用相量法分析放大電路的頻率特性，深刻理解放大倍數是信號頻率的函數，隨著輸入信號頻率低到或高到一定程度，放大倍數都會下降，並產生相移。

總之，此教學改革立足於打破原有的分段式教學模式，實現課程知識體繫內在的貫通和平滑過渡，推進課程內容有機融合，培養學生的創新思維與工程實踐能力、解決復雜問題的決策力以及自主學習和終身學習的能力。

感謝清華大學出版社的編校人員，沒有他們的辛勤工作，教材的出版工作難以順利完成。

由於編者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請廣大讀者批評指正。

編者
2023年6月