电路理论在实践中的应用_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
电路理论在实践中的应用
上传于|0|0|文档简介
&&电路理论
阅读已结束，如果下载本文需要使用0下载券
想免费下载更多文档？
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢路理论的精确性和计算方法用之于各种非电系统，使系；综上所述，电路理论的发展分为经典电路理论、近代电；（1）自从梅森(S.J.Mason)于1953年；（2）有源网络的分析和综合是电路理论的一个热门领；（3）多端器件和集成电路器件的出现为电路提供了许；（4）为了进一步使模拟电路大规模集成化，开关电容；（5）被称为电路理论中第三类问题(第一类是分析，；70年代末
路理论的精确性和计算方法用之于各种非电系统，使系统问题的研究更加切实。正是由于电路理论与系统理论在研究问题的科学思想上相互渗透、相互馈递，在研究问题的方法上又相互协调和相互统一这一事实，在20世纪70年代，科学界正式提出了建立概念体系更扩展的“电路与系统”(CAS)学科。这一举动是由学科的内在发展规律所决定的。事实证明，这一结合不仅保持了系统理论与电路理论的根源关系，使电路理论焕发出青春活力，使系统理论进一步得到促进，同时它们互相结合而发挥出来的无比创造力十分引人瞩目。
综上所述，电路理论的发展分为经典电路理论、近代电路理论和电路与系统理论这三个主要历史阶段。其中近代电路理论不仅是经典电路理论的继续、扩展和更新，同时它也是电路与系统学科中的一部分非常重要的基础理论。目前我们正处于电路与系统理论不断向前发展的时期，电路与系统学科的主攻方向，可分为与“电”直接有关的电路理论及其工程应用和概括的系统科学及其应用两个方面。其所研究的内容极其广泛，不过就目前来看，电路与系统学科更多则是偏重于有关的基础理论的研究和探索这些理论在工程应用中的新问题，因此，它是属于电气科学技术基础理论范畴内的一门学科。展望其未来，令人目不暇接，下面试举几点以窥其貌。
（1） 自从梅森(S.J.Mason)于1953年采用信号流图分析复杂反馈系统以来，图论一直是网络理论研究中的一个重要方面。如今，电路的拓扑(或图论)分析和综合法已成为电路理论中的一个专门课题。其次，图论还是设计印刷电路、集成电路布线、布局及版图设计等不可缺少的理论基础，特别是针对超大规模集成电路(VLSI)的设计问题而言，图论的应用研究更是日趋广泛。
有源网络的分析和综合是电路理论的一个热门领域。自从1948年发明了晶体管以后，各种半导体器件纷纷问世。1952年达默（Dummer）首先提出了集成电路的设想，20世纪50年代末制成了第一批集成电路(IC)，由此对含源器件的电路分析和综合就成为电路理论中的一个重要内容。另一方面, 1964年 施诺依用晶体管实现了回转器后，有源装Z可以很方便地用包含回转器与电阻器的等效电路来表示，而任何电气元件包括各种特性的负阻器目前又都可用有源器件综合出来，这使得有源网络的分析和综合具有非常重要的实际意义。
（3） 多端器件和集成电路器件的出现为电路提供了许多新“元件”，为这些新元件建模及仿真成为一个急需解决的突出问题。要得到有源器件的精确而又通用的模型是不容易的事，这要考虑电与非电的许多因素，要涉及多方面知识。比如双极型晶体管(BJT)的一套 EM 模型，就是在1954年由埃伯斯（J.J.Ebers）和摩尔（J.L.Moll）提出，而后历时10多年时间经很多人研究才得出的。20世纪70年代中期对运算放大器等器件提出的宏模型(Macro Model)建模方法，是为这类器件建模的一种好方法。器件建模理论自70年代起逐步走向完善，这方面蔡少棠（L.O.Chua）作出了很多非常重要的贡献。如今，各种多端和集成化器件仍在不断地涌现，这必将不断地对器件建模问题提出更新更高的要求。
（4） 为了进一步使模拟电路大规模集成化，开关电容网络和开关电容滤波器已经进入了电路理论的研究领域。在大规模模拟集成电路器件中，困难最大的是对大RC时间常数电路的控制，而这个问题使用开关电容网络就比较容易解决。但由于集成电路的规模在不断扩大，所以这方面的研究也随之需要不断地深入。
（5） 被称为电路理论中第三类问题(第一类是分析，第二类是综合设计)的模拟电路故障诊断是20世纪80年代开始兴起的一个引人入胜的研究领域。这个问题是在 1962年首先由伯科威茨（R.S.Berkowitz）提出的，但直到20世纪
70年代末才开始引起人们的注意。目前解决模拟电路故障诊断的方法从理论分析到实际应用之间还存在着很多尚未突破的问题。另外故障诊断中还存在着故障可测性的问题，这实际上也就是故障可诊断的设计问题。目前关于故障可诊断性的问题还研究得不多，这主要是因为要建立起一种满意的诊断方法较为困难。
（6） 电路的数字综合是电路理论研究的一个新方向。由于集成电路和微处理器的发展，大多数用模拟系统执行的功能都可以使用数字系统实时完成，因而当前数字滤波是研究得最多的。数字滤波的理论基础是电路理论中的滤波器理论与系统理论中的离散系统理论的结合，目前已有很多种类的数字滤波器问世。数字综合是很有前途的研究领域，模拟电路综合的离散化已成为一种趋势，其发展非常迅速，在某种程度上大有取代有源综合之势。
（7） 计算机的出现和发展对电路理论产生了巨大的冲击。过去为方便于手算而发展起来的许多电路分析技巧和方法，在计算机面前，有的实用价值大大减小，有的则已失去原有意义，有的却得到了新的发展。比如，回路法在电路的计算机分析中的价值已大大降低，而节点法则被发展成为通用性较好的改进节点法等等。其次，在稀疏矩阵技术得到发展后，支路法又开始受到重视。另一方面，借助计算机可以较容易地求得非线性电路的数值解，这大大促进了非线性电路与系统理论的研究进程。这一切变化，是由于现代电路理论研究工作者已将计算机作为电路分析及设计中必备的基本手段而产生的。
最早将计算机应用于电路分析的是美国人艾伦（Aaron），1956年他借助计算机用最小二乘法去解决滤波器的设计问题，随后德瑟（Desoer）和麦卓（Mitra）、史密斯（Smith）和特梅斯（Temes）、卡拉汉（Calahan）等人不断地对使用计算机设计滤波器的方法进行改进。但这些方法和程序仅局限于一些标准设计方法的实现，而不具备通用分析能力。1962年美国IBM公司的布拉宁（Branin）介绍了第一个通用电路分析程序TAP，它采用拓扑矩阵法建立方程，能对最多含20个晶体管的开关电路进行直流分析和瞬态分析。由于它所用的计算方法比较落后，解题时间过长，很快就被淘汰了。 年间出现了一批新的程序，如ECAP、CORNAP、NET1和AEDNET等，其中ECAP是首次使用节点法列写方程的通用程序之一，而AEDNET程序则开始具有了某些非线性分析的能力。这些程序被称为第一代电路的计算机辅助分析程序，它们的主要缺点是计算时间长、占内存量大。为了克服这些缺点，1967年廷尼（Tinney）在LU分解法中提出以最佳排列为基础的稀疏代数方程组解法，从而找到了既能节约内存又能缩短计算时间的有效方法。1968年后，吉尔（Gear）等人针对电路方程是刚性(Stiff)方程，其时间常数分离很大的特点，提出了刚性稳定的概念，并给出了多步隐式积分法及其它一些较好的数值方法，使电路分析技术进一步得到发展。集成电路的发展对电路分析也提出了更高的要求，因其网络规模大，而且元件的数学模型、非线性分析等方面都更加复杂，所以这一时期发展起来的通用分析程序都采用了稀疏矩阵技术、隐式积分算法以及改进的N―R迭代法等，如1971年的ECAP― Ⅱ、CANCER和SLIC等。此外，1971年海克特（Hachtel）等人提出了稀疏表格法，随即IBM公司采用此法编制出具有统计分析能力的 ASTAP程序；1975年C.W.何
（C.W.HO）等人提出改进节点法，美国加州大学贝克莱分校立刻根据此法制成了SPICE-2程序，这两个程序是第二代电路分析程序的代表。从1975年开始到20世纪80年代，又出现了一批所谓第三代电路模拟程序，其代表有MOTIS、MOTIS-C、 SPLICE和RELAX等。这一代程序的主要特点是运用子电路的分解和并行处理技术，避免重复子电路的再存储并且不计算潜伏状态的子电路。在算法上第三代程
序放弃了第二代程序中所使用的N-R迭代和高斯主元消去等方法，采用新的定时模拟，从而既保证了一定的电路模拟精度，同时又具有逻辑模拟的速度。
计算机的冲击使电路理论发生了飞跃性的发展，其发展中也包含了数学界所作出的许多具有开拓性的贡献。当然，电路理论的发展反过来也为研制新的计算机及其更高级的集成硬件做出了自己的贡献。
（8） 超大规模集成电路(VLSI)发展迅猛，不断地向电路理论发出新的挑战。1968年仙童（Fairchild）半导体公司生产出第二代运算放大器，它包含最多二十几个晶体管和若干个电阻元件，它的出现打破了器件与网络(电路)之间的界限，给电路理论提出了一系列新的研究课题。从前制造电器件一般并不需要电路理论作指导，但现在研制新的集成电路器件时若没有电路计算、优化设计和布局布线设计等都是不可思议的，要发展LSI和VLSI则更需要依靠电路理论。目前，VLSI正在以集成度每1-2年翻一番的规模在扩展，这样的一个微型功能块，既是器件，又是电路，也是网络，更确切地说是一个系统。随之而来的对 VLSI分析模拟、优化设计、排版布局、中间检验、整体测试、故障诊断、制造工艺、整机开发及其实际应用等各方面都提出了成堆的迫切需要解决的高难技术课题。
（9） 非线性电路理论的研究日渐深入和广泛。实际电路中的各种器件，尤其是电子器件，就本质而言都是非线性的，有的器件还必须依靠非线性性质来工作，因此对非线性器件及其电路的理论研究越来越受到人们的重视，特别是在当今各种新的复杂器件不断问世的情况下，除了引用非线性系统理论中的现成理论外，更重要的是创立新的概念，引用新的数学工具和研究新的问题。过去由于分析方法上的困难，使得非线性问题的研究一直难以深入，计算机出现后，为分析许多非线性电路提供了一个有力的工具，但它仍有不足之处，因为计算机一般也只能最后给出一些数字答案，而不能得到任何解析表达。在系统理论中，关于处理非线性问题有一些近似方法，如摄动法、谐波平衡法、描述函数法、相平面法和沃特拉（Volterra）级数法等，这些方法并不一定都能令人满意。
（10） 电路工程教育是构成电路理论学科的一个重要方面，它不仅为培养大量电气科技人材进行必要的基础理论训练，同时也是使电路理论的概念体系逐步得到完善和内容不断得到充实提高的有效途径。在经典理论发展阶段，有关电路理论的有名专著约为30―40种，其中多数是大学教科书或教学参考书。到了20世纪60―70 年代，各种有关专著和教科书已不下300种，其中基本电路理论方面的著作在内容上大体都倾向于加强基础理论的深度，并对经典内容进行了一定的筛选和扩展，将其与新增加的内容有机结合构成新的体系。比较成功而且影响较大的教材是美国加州大学 Berkeley分校的 德瑟（C.A.Desoer）和葛守仁两教授合写的《 Basic
Circuit Theory》一书(1969年)，该书被译成七国文字。在这一时期，也有不少学者试图进行电路教学改革，比如德图佐斯（Dertouzos）等四人合写了《系统、网络与计算》一套教材，作者将连续与离散、线性与非线性、解析与数值计算三方面作了统一考虑，试图组成新的电路教学体系，以适应计算机科学与信息处理技术的新发展。但由于它取材广、内容杂、 起点高，所以其改革未能见效。不过，从当今电路理论的内容及发展趋势来看，为适应越来越多的高新技术的不断发展，电路理论的教学改革之日已为期不远。
在我国，近年来也出现了一些较好的电路理论教材。同时，电路教学方面也有一定程度的改革，比如将“信号与线性系统”单独设课，作为电专业的一门基础理论课，从而充实了电路基础理论的教学。
时至今日，电路理论的不断发展对电路工程教育者提出了更高的要求，一个
优秀的电路工程教育者应该既是工程教育家又是学术研究活动家。这样的教育者不仅要对本学科的已有内容进行不断的总结、评述、并探索新的发展方向，而且还要不断地运用更好的与科学技术发展相适应的新的电路教学体系和新的技术理论来培养新的一代人材。
人说&温故而知新&。回顾电路理论的发展历史，你可以从中悟出科学技术从产生到发展的某些规律，这种规律必将对你现在及未来的工作有所指导和帮助，同时，了解电路理论的发展历史，可以使你眼界开扩、联想出新。
目前，电路理论的现状可简单的归结为：与系统理论密切结合、全面引入网络图论、深受计算机的冲击、非线性电路与系统的研究方兴未艾、集成电路的出现并向超大规模迅速发展的状况将在相当长时间里左右电路与系统学科的发展；在器件上多端化、集成化；在分析方法上系统化、通用化、计算机辅助化；在综合上有源化、最佳化、数字化(离散化)、可集成化；在体系上从线性扩大到非线性、从无源扩大到有源、从时不变扩大到时变、从模拟扩大到数字、从单元件分立扩大到电路系统的集成；新的研究方向迭起，新的研究成果不断。从现状展望未来，你会发现，电路理论已成为现代科学技术基础理论中一门十分活跃、举足轻重而又有着广阔发展前景的引人瞩目的学科。
三亿文库包含各类专业文献、应用写作文书、各类资格考试、高等教育、外语学习资料、行业资料、生活休闲娱乐、专业论文、74电路理论的历史与发展概况等内容。　
　发展简史电力工业的建立至今已有一个多世纪的历史。...经过 100 多年的发展,电机本身的理论已经相当成熟。...但是要实现矢量 控制规律,需要复杂的电子电路,其设计... 　开关电源研究背景历史与现状_电子/电路_工程科技_...开关电源发展历史及现状 1 研究背景 21 世纪是信息...它可以极大地提高开关速度,理论上开关损耗为零,噪 ... 　从此以后,集 成电路技术开始了长足的发展, 同时几乎所有的电子技术和计算机技 ...在这次变革中,传统理论将不再适用,需要发展新 的理论,并探索出相应的材料和... 　它的发展历程与电子 集成电路技术、计算机辅助工程等技术的发展历史几乎同步,大致...EDA 技术实现的硬件形式和涉及的理论模型必将 走向一个统一的结合体,即单片系统... 　电工技术发展史_电子/电路_工程科技_专业资料。电工...安培 法拉第 电工技术是基于电磁场理论的一门成熟...它既是具有悠 久历史的学科, 又是具有强大生命力... 　数字电路同步实验环节给了我们理论 联系实践的机会, ...因此,也有人把 20 世纪中期以来的 这一段历史时期...数字技术的发展历程 3页 免费 数字电路简介及其发展... 　议电气工程技术与学科发展的历史及展望_电力/水利_工程科技_专业资料。梳理了...(080804)、电工理论与新技术(080805),电气工程包含的 专业基础理论有电路原理、... 　电机发展历史年鉴_电子/电路_工程科技_专业资料。电机...在不知前人研究成果的情况 下, 弗拉利斯得出了与...(Blondel)提出双反 应理论;这个理论后来被道黑提(... 　电能表的发展历史 (完)_电子/电路_工程科技_专业资料。电能表的发展历史从十九...但是这种理论存在一个问题:根据高中所学的电解知识,在已知电解质种类 的情况下,...503 Service Temporarily Unavailable
503 Service Temporarily Unavailable
openresty/1.9.7.4&&&&现代电路实验综合教程
自营订单满39元（含）免运费
不足金额订单收取运费5元起
邀请好友参加吧
版 次：1页 数：字 数：印刷时间：日开 本：16开纸 张：胶版纸印 次：1包 装：平装是否套装：否国际标准书号ISBN：1所属分类：&&&&&&
下载免费当当读书APP
品味海量优质电子书，尊享优雅的阅读体验，只差手机下载一个当当读书APP
本商品暂无详情。}