现代电路分析与综合

随堂模式

  • 什么是随堂模式?

    随堂模式课程一般为每学期一轮次,课程每周更新,作业、考试有截止时间,由课程提供方老师、助教指导,课程完结,成绩由老师确认后,统一发放证书。

  • 什么是自主模式?

    自主模式课程常年开放加入,课件全部开放,作业、考试无截止时间,有学堂在线招募选拔的助教指导,考核通过即可自动获得证书。

来自于: 哈尔滨工业大学 | 分类: 电子(144)工程(687)

课程描述

《电路理论基础》课程的延伸和扩展。通过学习,使学生熟练掌握现代电路分析和综合设计常用方法,加强学生独立解决工程实际问题的能力。

什么是认证证书?
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课程简介

《现代电路分析与综合》课程是电气工程专业最重要的一门学科基础课,本课程主要包括电路分析和网络综合两部分。分析部分首先介绍了网络图论、推导了网络方程和状态方程的矩阵形式;接下来利用拓扑学原理介绍了寻找全部树方法和含授控源网络系统分析法,推导了无源二端口和含多端元件网络函数拓扑公式;再次对网络灵敏度的分析方法(增量网络法、伴随网络法及符号网络法)进行了研究,最后利用互易定理分析了响应对激励的灵敏度。网络综合部分首先介绍了无源网络(包括无源LC/RC网络)综合方法,这是网络综合的基础。该部分包括了可实现的网络函数具备的特点,正实函数基本性质、无源一端口网络的福斯特综合法和考尔综合法等内容;接下来根据要求的技术指标,拟合一个可实现网络综合的逼近函数几种方法,包括巴特沃斯逼近切比雪夫逼近椭圆逼近和贝塞尔逼近等;最后对有源网络综合的基础进行了介绍,借助理想运放等有源构件综合一阶或二阶节电路,重点讲解了基于反馈结构的二阶有源网络的综合方法。

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课程章节

第1周 图论基础和独立的KCL/KVL方程矩阵形式
1.1网络图论基本概念
1.2树和割集
1.3 独立的KCL方程
1.4 独立的KVL方程
1.5 独立的KCL-KVL关联矩阵式
1.6 独立的KCL-KVL基本回路矩阵式
1.7 独立的KCL-KVL基本割集矩阵式
1.8 ABC矩阵关系
1.9 ABC矩阵例题
第1周 作业与测验
第2周 电路方程和状态方程的矩阵形式
2.1 支路方程矩阵式
2.2 支路方程矩阵式-例题
2.3 电路方程矩阵式-节点电压
2.4 电路方程矩阵式-回路和割集
2.5 电路状态方程
2.6 电路状态方程-例题
2.7 状态方程系数矩阵与网络函数
2.8 网络方程矩阵形式(小结)
第2周 作业与测试
第3周 含受控源电路分析和二端口网络参数代数公式
3.1 找出全部树的方法-割集多项式法
3.2 找出全部树的方法-节点多项式法
3.3 含有电流控制的网络拓扑分析法
3.4 含有电压控制的受控源非平面电路的分析
3.5 含受控源的网络拓扑系统分析法
3.6 二端口网络参数的代数公式
3.7 关于矩阵的几个定理
第3周 作业与测试
第4周 互易二端口网络函数拓扑分析
4.1 △n的计算
4.2 2-树
4.3 △jj (对角元素的代数余因子)的计算
4.4 △jj 的计算-例题
4.5 △ij 的计算
4.6 互易二端口网络Z参数拓扑求解
第4周 作业与测验
第5周 不定导纳矩阵和含多端元件网络的拓扑分析
5.1 不定导纳矩阵-公式法
5.2 不定导纳矩阵-直接列写法
5.3 不定导纳矩阵-例题
5.4 不定导纳矩阵性质
5.5 伴随有向图和有向树
5.6 有向2-树和拓扑公式
5.7 拓扑公式求网络函数
第5周 作业与测验
第6周 网络的灵敏度和增量网络法分析法
6.1 灵敏度概念
6.2 灵敏度关系式
6.3 增量网络的构成
6.4 增量网络的构成-元件约束
6.5 增量网络法计算灵敏度-例题
6.6 矩阵形式增量网络法计算灵敏度
第6周 作业与检测
第7周 伴随网络法、符号网络法和响应对激励的灵敏度
7.1伴随网络法-特勒根定理应用
7.2伴随网络法端口构造
7.3伴随网络法的内部构造
7.4伴随网络法灵敏度分析例题
7.5符号网络法灵敏度分析
7.6响应对激励的灵敏度分析-互易定理应用
7.7响应对激励的灵敏度分析
第7章 作业与检测
第8周 无源网络综合基础
8.1 网络分析与网络综合概念
8.2 网络的有源性与无源性
8.3 无损性原件与有损原件
8.4 归一化和去归一化
8.5归一化例题
8.6 网络函数的性质
8.7 网络函数与单位冲激特性的关系
8.8 冲激响应求解例题
第8章 作业与测试
小节
小节
第9周 可实现的网络函数及正实函数
9.1 网络函数极点位置与网络稳定性的关系
9.2 霍尔维茨多项式的概念和性质
9.3 正实函数概念和性质
9.4 布隆定理及证明
9.5 正实函数的等价条件1
9.6正实函数的等价条件2
第9章 作业与测试
第10周 LC无源一端口实现
10.1LC一端口电抗的性质及证明
10.2 LC一端口Foster I型综合
10.3 LC一端口Foster II型综合
10.4 LC一端口Foster综合例题
10.5 LC一端口Cauer I型综合
10.6 LC一端口Cauer I综合例题
10.7 LC一端口Cauer II型综合
第11周 RC无源一端口实现
11.1 RC一端口阻抗的性质及证明
11.2 RC一端口阻抗的性质及证明2
11.3 RC一端口Foster I型综合
11.4 RC一端口Foster I型综合例题
11.5 RC一端口Foster II型综合
11.6 RC一端口Foster II型综合例题
第12周 有源网络综合基础
12.1 广义阻抗变换器
12.2 阻抗倒量变换器
12.3 模拟电感和频变负阻
12.4 一阶节函数
12.5 二阶节函数

授课教师

  • 齐超 哈尔滨工业大 电气工程及自动化学院 教授

    齐超,博士,教授,硕士生导师,是国家精品在线开放课程《电路(上)》负责人。主要研究方向为光电探测技术及仪器研制;电网及电气设备故障诊断技术及电能无线传输及质量监测。是国家自然科学基金、黑龙江省自然科学基金、863子课题、中国博士后、省博士后基金、省教育厅等多个科研项目负责人,主持和参加985国家重点学科建设、市科技攻关等项目,获省自然科学成果二等奖1项。作为《电路》主讲教师,先后获省高教成果一等奖1项,二等奖1项,三等奖2项;哈尔滨工业大学教学基本功竞赛一等奖,教学优秀二等奖,教学设计奖,远程优秀教学一等奖等。出版教材及相关参考书5本,近年发表高水平科研和教学论文40余篇。

  • 刘洪臣 哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院 副教授

    刘洪臣,博士,副教授,博士生导师,IEEE Member,黑龙江省五一劳动奖章获得者。曾获得全国高校第三届青年教师教学基本工竞赛二等奖,黑龙江省高校第三届青年教师教学基本功竞赛一等奖第一名,获得黑龙江省教育厅教学成果一等奖1项,省高等教育学会教学成果一等奖1项,哈尔滨工业大学教学成果奖4项。被哈尔滨工业大学授予“教学新秀奖”、“先进个人”及“优秀共产党员”等荣誉。主编《现代电路分析与综合》研究生教材,参加编写本科生教材《电路理论基础》、《工程电路分析》及《电路实验教程》。主持和参加国家自然科学基金4项,参加国家863,973项目及其他横向项目多项,发表高水平教学科研论文50多篇。

  • 霍炬 哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院 教授

    霍炬,博士,教授,博士生导师,入选哈尔滨工业大学首届“教学青年拔尖人才计划”。作为国家级精品课程和资源共享课的主讲教师,曾荣获全国高校青年教师教学竞赛工科组二等奖,黑龙江省第二届教学新秀奖,哈工大首届青年教师教学基本功竞赛一等奖、教学优秀一等奖。先后主持承担国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金重点项目、863重点项目以及一批省部级重点项目。 获得国家科技进步二等奖1项,国防科技进步二等奖1项。

精华笔记

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常见问题

1 推荐的教材和参考书有哪些?

教材: 刘洪臣,齐超,霍炬. 现代电路分析与综合[M],哈尔滨工业大学出版社,2014 参考书: 孙立山. 电路理论基础[M],第四版. 高等教育出版社. 2013 吴宁. 电网络分析与综合[M],科学出版社.2003 俎云霄,吕玉琴 . 网络分析与综合[M],机械工业出版社.2007

2 先修课程有哪些?

工科数学分析 电路理论基础

3 课程成绩如何构成?

平日作业和单元测验占50%,期末考试占50%

4 课程持续多长时间?

1-13周教学授课,其中1-7周电路分析部分(网络方程矩阵形式,二端口网络拓扑分析,网络灵敏度分析);8-13周电路综合部分(无源网络综合,滤波器逼近方法,有源网络综合)14周复习考试结课。