《通信電路》教學大綱

1、電路教學大綱Circuit Theory課程編碼：12A08010 學分：4.0 課程類別： 專業(yè)基礎課計劃學時：64 其中講課：64 實驗或?qū)嵺`： 0 上機：0適用專業(yè)：電子信息科學與技術、通信工程、集成電路設計與集成系統(tǒng)推薦教材：邱關源原著、羅先覺修訂，電路（第5版），高等教育出版社，2006年參考書目：1. 周守昌主編，電路原理（上、下冊），第2版. 高等教育出版社，2004年2. 李瀚蓀編，電路分析基礎，第3版. 高等教育出版社，1993年課程的教學目的與任務本課程的教學目的是使學生在已學習過的高等數(shù)學和物理學課程基礎上，通過對電路基本理論和基本分析方法的學習掌握，進一步提高學生的電路

2、分析理論素養(yǎng)，進一步提高對各種類型電路進行分析和計算的能力，并為學習信號與系統(tǒng)、模擬電子技術、數(shù)字電子技術等后續(xù)課程奠定基礎。課程的主要任務是講授電路基本概念、基本理論與分析方法，使學生掌握電路的基本分析理論；理解各種類型電路的特點，掌握其常用的分析計算方法；具備運用所學電路知識對復雜工程問題進行綜合分析的能力。課程的基本要求1、使學生了解電路及電路理想元件的基本概念、特性，電路基本定律與電路的基本分析方法。通過本課程的學習，使學生能較熟練地運用電路基本定律和定理列解電路方程，掌握直流電路和正弦電路的穩(wěn)態(tài)分析，一階、二階電路的暫態(tài)時域分析，電路的復頻域分析，非正弦周期電流電路和信號的頻譜分析，

3、網(wǎng)絡函數(shù)與二端口網(wǎng)絡的簡要分析，非線性電路的基本概念等內(nèi)容。2、通過課堂講解、討論和學生課下閱讀思考、作業(yè)練習、階段測試，使學生在掌握電路理論知識的基礎上，對電路分析和電路計算方面的一些問題有一定的獨立思考能力。 3、要求學生在學完本課程后，能運用所學基本理論，獨立地對各種基本電路進行綜合分析計算，并掌握常用電工儀表的使用方法和各種電量的測量方法。各章節(jié)授課內(nèi)容、教學方法及學時分配建議（含課內(nèi)實驗）第一章 電路模型和電路定律 建議學時：6教學目的與要求 了解電路的基本概念，理解電流和電壓參考方向的意義和電路基本元件的特性，掌握利用基爾霍夫定律列寫電路電壓、電流方程。教學重點與難點 電流、電壓的

4、參考方向，電阻元件和電源元件的特性，基爾霍夫定律。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 電路和電路模型一、實際電路的功能和組成二、電路模型三、五種理想電路元件第二節(jié) 電流和電壓的參考方向一、規(guī)定參考方向的必要性和意義二、電流的參考方向三、電壓的參考方向四、關聯(lián)參考方向第三節(jié) 電功率和能量一、電功率二、電路吸收發(fā)出功率的判斷第四節(jié) 電路元件一、集總電路二、線性元件第五節(jié) 電阻元件一、線性定常電阻二、電阻的開路與短路三、電阻的功率與能量第六節(jié) 電壓源和電流源一、理想電壓源二、理想電流源第七節(jié) 受控電源一、受控源的定義二、受控源的四種類型三、受控源與獨立源的比

5、較第八節(jié) 基爾霍夫定律一、支路、結(jié)點與回路二、基爾霍夫電流定律三、基爾霍夫電壓定律第二章 電阻電路的等效變換 建議學時：4教學目的與要求 理解電路等效變換的概念、意義，掌握輸入電阻的概念、計算方法。教學重點與難點 電路等效的概念；電阻的串、并聯(lián)；電阻的YD 變換；電壓源和電流源的等效變換；授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。 授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 引言一、時不變線性電路的定義二、電阻電路的定義三、直流電路的定義四、交流電路的定義第二節(jié) 電路的等效變換一、電路等效的概念二、對外等效第三節(jié) 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)一、電阻串聯(lián)電路特點、等效電阻、分壓公式二、電阻并聯(lián)電路特點、等效電阻、

6、分流公式第四節(jié) 電阻的Y形連接和形連接的等效變換一、電阻的Y形連接和形連接二、Y-D等效變換的條件第五節(jié) 電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)一、理想電壓源的串聯(lián)和并聯(lián)二、理想電流源的串聯(lián)并聯(lián)第六節(jié) 實際電源的兩種模型及其等效變換一、實際電源的特性二、兩種類型的等效互換第七節(jié) 輸入電阻一、一端口網(wǎng)絡二、輸入電阻的計算方法第三章 電阻電路的一般分析 建議學時：6教學目的與要求 了解電路的圖，理解電路方程的獨立方程數(shù)，掌握線性電阻電路方程的建立方法。教學重點與難點 電路方程的列寫方法，回路電流法和結(jié)點電壓法。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 電路的圖一、圖的基本概

7、念二、有向圖、無向圖第二節(jié) KCL和KVL的獨立方程數(shù)一、KCL的獨立方程數(shù)二、KVL的獨立方程數(shù)第三節(jié) 支路電流法一、2b法二、支路電流法三、支路電流法的一般步驟四、支路電流法的特點第四節(jié) 網(wǎng)孔電流法一、網(wǎng)孔電流二、網(wǎng)孔電流法第五節(jié) 回路電流法一、回路電流二、回路電流法三、回路電流方程的一般形式四、回路電流法的一般步驟第六節(jié) 結(jié)點電壓法一、結(jié)點電壓二、結(jié)點電壓法三、結(jié)點電壓法的一般步驟第四章 電路定理 建議學時：6教學目的與要求 理解并掌握疊加定理、替代定理、戴維寧定理和諾頓定理的內(nèi)容、意義及應用。教學重點與難點 疊加定理和戴維寧定理（諾頓定理）的應用。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討

8、論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 疊加定理一、疊加定理的導出二、疊加定理的內(nèi)容三、齊性原理第二節(jié) 替代定理一、替代定理的導出二、替代定理的內(nèi)容第三節(jié) 戴維寧定理和諾頓定理 一、戴維寧定理的導出二、戴維寧和諾頓定理的內(nèi)容三、定理的證明四、定理的應用第四節(jié) 最大功率傳輸定理 一、匹配條件二、最大傳輸功率階段測試一 建議學時：1教學目的與要求 通過階段測試，督促學生掌握基爾霍夫定律、電阻等效變換、回路電流法、結(jié)點電壓法、戴維寧定理等一至四章的重點內(nèi)容。授 課 方 法 開卷考試。第五章 含有運算放大器的電阻電路 建議學時：2教學目的與要求 掌握運算放大器的電路模型及含理想運算放大器電路的分析方法

9、。教學重點與難點 理想運算放大器的外部特性，含理想運算放大器的電阻電路分析，一些典型的電路；授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 運算放大器的電路模型一、簡介二、電路符號三、運算放大器的外特性四、電路模型五、理想運算放大器第二節(jié) 比例電路的分析一、倒向比例器第三節(jié) 含有理想運算放大器的電路的分析 一、分析方法二、典型電路第六章 儲能元件 建議學時：2教學目的與要求 掌握電容元件和電感元件的特性及其串并聯(lián)的計算。教學重點與難點 電容元件的特性, 電感元件的特性，電容、電感的串并聯(lián)等效授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一

10、節(jié) 電容元件一、線性定常電容元件、庫伏特性二、線性電容的電壓、電流關系三、電容的功率和儲能第二節(jié) 電感元件一、線性定常電感元件及韋安特性二、線性電感的電壓、電流關系三、電感的功率和儲能第三節(jié) 電容、電感元件的串聯(lián)與并聯(lián)一、電容的串聯(lián)二、電容的并聯(lián)三、電感的串聯(lián)四、電感的并聯(lián)第七章 一階電路和二階電路的時域分析 建議學時：10教學目的與要求 了解一階和二階電路的動態(tài)過程及各種響應的概念、規(guī)律。掌握一階電路方程的列寫，求解方法。掌握零輸入響應、零狀態(tài)響應、全響應、階躍響應、沖激響應等重要概念。教學重點與難點 動態(tài)電路方程的建立及初始條件的確定；一階和二階電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應和全響應的概念及

11、及一階電路的求解；一階和二階電路的階躍響應概念及一階電路的求解。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 動態(tài)電路的方程及其初始條件一、動態(tài)電路的含義二、動態(tài)電路的方程三、電路的初始條件四、換路定律第二節(jié) 一階電路的零輸入響應一、RC電路的零輸入響應二、RL電路的零輸入響應第三節(jié) 一階電路的零狀態(tài)響應一、RC電路的零狀態(tài)響應二、RL電路的零狀態(tài)響應第四節(jié) 一階電路的全響應一、全響應的形式二、全響應的分解方式三、三要素法第五節(jié) 二階電路的零輸入響應一、二階電路的零輸入響應二、零輸入響應的三種情況第六節(jié) 二階電路的零狀態(tài)響應和全響應一、二階電路的零狀態(tài)響應二、二

12、階電路的全響應第七節(jié) 一階電路和二階電路的階躍響應一、單位階躍函數(shù)二、一階電路的階躍響應第八節(jié) 一階電路和二階電路的沖激響應 一、單位沖激函數(shù)二、一階電路的單位沖激響應三、單位階躍響應和單位沖激響應關系第九節(jié) 動態(tài)電路時域分析中的幾個問題一、動態(tài)電路微分方程的階數(shù)與電路結(jié)構(gòu)的關系二、零階電路第八章 相量法 建議學時：4教學目的與要求 掌握正弦量的概念，相量法含義、方法，電路定律的相量形式。教學重點與難點 正弦量的表示、相位差，正弦量的相量表示，電路定理的相量形式。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 復數(shù)一、復數(shù)的表示形式二、復數(shù)的運算第二節(jié) 正弦量一、

13、正弦量的基本概念二、同頻率正弦量的相位差三、周期性電流、電壓的有效值第三節(jié) 相量法的基礎一、相量法的理論基礎二、正弦量的相量表示第四節(jié) 電路定律的相量形式 一、基爾霍夫定律的相量形式二、VCR的相量形式第九章 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析 建議學時：6 教學目的與要求 掌握阻抗和導納的概念，相量圖的概念及應用。用相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析方法；掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路的各種功率的概念及計算方法。教學重點與難點 阻抗和導納，正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析，正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率分析。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 阻抗和導納一、阻抗二、導納三、相量圖第二節(jié) 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析一、正

14、弦穩(wěn)態(tài)電路與電阻電路的聯(lián)系與差別二、向量運算法三、相量圖法第三節(jié) 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率一、瞬時功率與平均功率二、有功功率、無功功率與視在功率第四節(jié) 復功率一、復功率的定義二、功率因數(shù)的提高第五節(jié) 最大功率傳輸一、最大傳輸功率的匹配條件二、最大傳輸功率的計算階段測試二 建議學時：1教學目的與要求 通過階段測試，督促學生掌握運算放大器、動態(tài)電路的時域分析、相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路等五至九章的重點內(nèi)容。授 課 方 法 開卷考試。第十章 含有耦合電感的電路 建議學時：1教學目的與要求 了解耦合現(xiàn)象及互感概念，含有耦合電感電路的計算，理想變壓器的概念。教學重點與難點 互感和互感電壓，理想變壓器原理。授 課

15、方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 互感一、互感的定義二、耦合系數(shù)三、耦合電感上的電壓、電流關系第二節(jié) 含有耦合電感電路的計算一、耦合電感的串聯(lián)二、耦合電感的并聯(lián)三、耦合電感的T型等效第三節(jié) 耦合電感的功率一、耦合電感功率的計算第四節(jié) 變壓器原理一、變壓器原理第五節(jié) 理想變壓器 一、變壓關系二、變流關系三、變阻抗關系四、阻抗關系第十一章 電路的頻率響應 建議學時：1教學目的與要求 理解電路的諧振現(xiàn)象及電路的頻率響應概念。了解波特圖及其制圖方法，了解濾波器的相關知識。教學重點與難點 網(wǎng)絡函數(shù)，串、并聯(lián)諧振的概念。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學

16、為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 網(wǎng)絡函數(shù)一、建立網(wǎng)絡函數(shù)的目的二、網(wǎng)絡函數(shù)的定義三、網(wǎng)絡函數(shù)的物理意義第二節(jié) RLC串聯(lián)電路的諧振一、串聯(lián)諧振的定義二、串聯(lián)諧振的條件第三節(jié) RLC串聯(lián)電路的頻率響應一、串聯(lián)諧振的頻率響應第四節(jié) RLC并聯(lián)諧振電路一、并聯(lián)諧振的定義二、并聯(lián)諧振的條件三、實際的并聯(lián)諧振電路第五節(jié) 波特圖(自學)一、頻響波特圖第六節(jié) 濾波器簡介(自學)一、濾波器的定義二、濾波器的類型第十二章 三相電路 建議學時：1教學目的與要求 了解三相電路的組成、對稱三相電路的計算，三相電路的功率概念及計算。教學重點與難點 三相電路的基本概念。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。

17、授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 三相電路一、對稱三相電源二、三相電源的聯(lián)接三、三相負載及其聯(lián)接四、三相電路第二節(jié) 線電壓（電流）與相電壓（電流）的關系一、定義二、相電壓和線電壓的關系三、相電流和線電流的關系第三節(jié) 對稱三相電路的計算一、YY聯(lián)接(三相四線制）二、YD聯(lián)接三、電源為D電源時的對稱三相電路的計算第四節(jié) 不對稱三相電路的概念(自學)一、不對稱三相電路的概念二、不對稱三相電路的計算第五節(jié) 三相電路的功率 一、對稱三相負載的瞬時功率二、三相功率的測量第十三章 非正弦周期電流電路和信號的頻譜 建議學時：1教學目的與要求 了解周期函數(shù)分解為傅里葉級數(shù)的方法及諧波分析法，諧波頻譜的概念。教學重點與難點

18、周期函數(shù)分解為傅里葉級數(shù)，非正弦周期函數(shù)的有效值和平均功率。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 非正弦周期信號一、非正弦電壓電流二、諧波分析法的定義第二節(jié) 周期函數(shù)分解為傅里葉級數(shù)一、傅里葉級數(shù)展開二、諧波分析三、頻譜函數(shù)第三節(jié) 有效值、平均值和平均功率一、非正弦周期電流的有效值二、非正弦周期電流的平均值三、非正弦周期信號的平均功率第四節(jié) 非正弦周期電流電路的計算(自學) 一、例題計算第十四章 線性動態(tài)電路的復頻域分析 建議學時：10教學目的與要求 掌握拉普拉斯變換的定義及其基本性質(zhì)。掌握電路的運算電路形式，拉普拉斯變換法分析線性電路的方法。了解網(wǎng)絡函

19、數(shù)的概念，網(wǎng)絡函數(shù)的極點和零點。教學重點與難點 拉普拉斯變換的基本原理、性質(zhì)和用拉普拉斯變換分析線性電路的方法及步驟。 授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內(nèi) 容第一節(jié) 拉普拉斯變換的定義一、拉普拉斯變換的定義二、典型函數(shù)的拉普拉斯變換第二節(jié) 拉普拉斯變換的基本性質(zhì)一、線性性質(zhì)二、微分性質(zhì)三、積分性質(zhì)四、延遲性質(zhì)第三節(jié) 拉普拉斯反變換的部分分式展開一、電路響應象函數(shù)的一般形式二、部分分式展開計算第四節(jié) 運算電路一、基爾霍夫定律的運算形式二、電路元件的運算形式三、RLC串聯(lián)電路的運算形式第五節(jié) 應用拉普拉斯變換法分析線性電路一、應用拉普拉斯變換法分析線性電路的步驟二、例題計算第六節(jié) 網(wǎng)絡函數(shù)的定義 一、網(wǎng)絡函數(shù)的定義第七節(jié) 網(wǎng)絡函數(shù)的極點和零點(自學)一、網(wǎng)絡函數(shù)的極點和零點的定義二、極點和零點在復平面圖上的畫法第八節(jié) 極點、零點與沖激響應(自學)一、網(wǎng)絡的沖激響應與極點的關系第九節(jié) 極點、零點與頻率響應(自學)一、極點零點與頻率響