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第1章 现代电路的基本知识1

1.1 电路的基本分类1

1.1.1 线性电路和非线性电路1

1.1.2 时不变电路和时变电路4

1.1.3 无源电路和有源电路5

1.1.4 连续时间系统、离散时间系统和取样数据系统6

1.2 网络函数6

1.2.1 转移函数6

1.2.2 驱动点函数8

1.2.3 转移函数的零点和极点8

1.2.4 零、极点对网络频率特性的影响10

1.2.5 网络函数的性质11

1.3 滤波器的基本概念14

1.3.1 滤波器的传输特性14

1.3.2 滤波器性能的描述15

1.3.3 滤波器的分类17

1.3.4 模拟滤波器的发展20

1.4 滤波函数的逼近21

1.4.1 近似函数的一般性质21

1.4.2 最平幅度近似（Butterworth近似）22

1.4.3 等波纹近似（Chebyshev近似）28

1.4.4 椭圆近似（Cauer近似）31

1.5 滤波函数的转换34

1.5.1 将低通函数转换为高通函数34

1.5.2 将低通函数转换为带通函数36

1.5.3 将低通函数转换为带阻函数37

1.6 灵敏度38

1.6.1 灵敏度的概念38

1.6.2 灵敏度的性质及计算公式38

1.6.3 用灵敏度估算电路参数的变化量40

1.7 网络的归一化41

参考文献43

习题43

第2章 无源网络的分析与设计45

2.1 用直接法综合无源网络45

2.1.1 LC网络的输入阻抗46

2.1.2 RC网络的输入阻抗49

2.2 用部分分式法综合无源网络50

2.2.1 LC福斯特1型网络51

2.2.2 LC福斯特2型网络54

2.2.3 RC福斯特1型网络57

2.2.4 RC福斯特2型网络59

2.3 用连分式展开法综合无源网络61

2.3.1 用连分式展开法综合LC网络62

2.3.2 用连分式展开法综合RC网络64

2.4 端接电阻的LC梯形网络的设计65

2.4.1 梯形网络及其主要性质65

2.4.2 梯形网络传输零点的实现65

2.4.3 端接电阻的LC梯形网络68

2.4.4 源端接电阻的LC梯形网络的设计69

2.4.5 负载端接电阻的LC梯形网络的设计72

2.4.6 双端接电阻的LC梯形网络的设计73

参考文献76

习题76

第3章 基于反馈结构的二阶有源RC滤波电路的分析与设计78

3.1 理想运算放大器及其应用78

3.1.1 理想运算放大器78

3.1.2 理想运算放大器的应用79

3.2 实际运算放大器对电路性能的影响85

3.2.1 实际运算放大器的单极点模型85

3.2.2 实际运算放大器对电路性能的影响87

3.3 一阶系统和二阶系统91

3.3.1 一阶系统91

3.3.2 二阶系统95

3.4 基于反馈结构的双二次型有源RC滤波器的分析与设计98

3.4.1 正反馈双二次型电路结构99

3.4.2 负反馈双二次型电路结构101

3.4.3 低通滤波器的设计102

3.4.4 带通滤波器的设计109

3.4.5 高通滤波器的设计112

3.4.6 陷波滤波器的设计114

参考文献114

习题115

第4章 基于对LC网络模拟的高阶有源RC滤波器的分析与设计117

4.1 全极点低通滤波器的分析与设计118

4.2 具有有限传输零点的低通滤波器的分析与设计126

4.3 双积分回路二阶滤波器的分析与设计130

4.3.1 二阶RLC谐振器130

4.3.2 TT滤波器131

4.3.3 KHN滤波器133

4.3.4 具有有限传输零点的二阶滤波器137

4.4 高阶带通滤波器的分析与设计139

4.4.1 不具有有限传输零点的带通滤波器139

4.4.2 具有有限传输零点的带通滤波器142

4.5 基于对LC梯形网络元件模拟的有源RC滤波器的分析与设计144

4.5.1 通用阻抗变换器144

4.5.2 接地仿真电感145

4.5.3 利用接地仿真电感实现的有源RC滤波器146

4.5.4 利用RLC-CRD变换法实现的有源RC滤波器149

参考文献152

习题152

第5章 新型连续时间滤波器的分析与设计155

5.1 MOSFET-C滤波器的分析与设计156

5.1.1 MOSFET可控电阻的实现156

5.1.2 MOSFET可控电阻中非线性项的消去157

5.1.3 MOSFET-C积分器159

5.1.4 MOSFET-C滤波器的设计162

5.2 跨导电容滤波器的分析与设计163

5.2.1 跨导运算放大器164

5.2.2 跨导运算放大器组成的基本电路167

5.2.3 通用一阶跨导电容电路177

5.2.4 单端跨导电容滤波器的设计178

5.2.5 全差动跨导电容滤波器的设计181

5.3 基于电流传输器的有源滤波器的分析与设计186

5.3.1 电压模电路和电流模电路186

5.3.2 电流传输器187

5.3.3 电流传输器CCⅡ实现的单元电路191

5.3.4 电流控制电流传输器CCCⅡ实现的单元电路194

5.3.5 基于电流传输器的有源滤波器的分析与设计196

5.4 对数域滤波器的分析与设计200

5.4.1 对数域滤波器的基本原理200

5.4.2 简单的对数域滤波器202

5.4.3 对数域滤波器中的压缩和扩展电路205

5.4.4 对数域系统的线性化208

5.4.5 对数域滤波器中的积分器209

5.4.6 输入级和输出级212

5.4.7 基于LC梯形网络的对数域滤波器的设计213

参考文献222

习题223

第6章 开关电容和开关电流网络的分析与设计225

6.1 开关电容和开关电流网络简介225

6.1.1 什么是开关电容网络和开关电流网络225

6.1.2 为什么要研究开关电容网络和开关电流网络226

6.1.3 开关电容和开关电流滤波器的分析与设计方法227

6.1.4 开关电容和开关电流网络的应用227

6.2 开关电容等效电阻的原理227

6.2.1 开关电容并联等效电阻电路227

6.2.2 开关电容串联等效电阻电路229

6.2.3 对寄生电容不敏感的开关电容串联等效电阻电路230

6.2.4 开关电容双线性等效电阻电路231

6.3 开关电容积分器232

6.3.1 有源RC积分器和开关电容积分器232

6.3.2 开关电容积分器的z域转移函数233

6.3.3 开关电容积分器的频域转移函数236

6.3.4 寄生电容对开关电容积分器的影响236

6.4 对寄生电容不敏感的开关电容积分器237

6.4.1 对寄生电容不敏感的开关电容反相积分器237

6.4.2 对寄生电容不敏感的开关电容同相积分器239

6.4.3 对寄生电容不敏感的开关电容阻尼积分器240

6.5 开关电容积分器的信号流图分析241

6.6 一阶开关电容滤波器的分析与设计243

6.6.1 离散时间滤波器的频率响应243

6.6.2 开关电容滤波器的设计方法245

6.6.3 一阶开关电容滤波器的分析与设计247

6.7 二阶开关电容滤波器的分析与设计249

6.7.1 低Q双二次型开关电容滤波器249

6.7.2 高Q双二次型开关电容滤波器251

6.8 高阶开关电容滤波器的分析与设计253

6.8.1 LC梯形滤波器的信号流图253

6.8.2 用信号流图法设计开关电容滤波器255

6.9 开关电流滤波器简介258

6.9.1 开关电流存储电路259

6.9.2 开关电流积分器261

6.9.3 开关电流滤波器的分析与设计262

参考文献264

习题264

第7章 过取样数据转换电路的分析与设计266

7.1 奈奎斯特取样和过取样266

7.1.1 数据转换的必要性266

7.1.2 奈奎斯特取样和过取样267

7.2 理想的D/A转换器和A/D转换器268

7.2.1 理想的D/A转换器268

7.2.2 理想的A/D转换器269

7.3 过取样技术271

7.3.1 没有噪声整形的过取样电路271

7.3.2 具有噪声整形的过取样电路272

7.3.3 具有噪声整形的低通△∑调制电路272

7.3.4 一阶噪声整形△∑调制电路的分析与设计273

7.3.5 二阶噪声整形△∑调制电路的分析与设计276

7.4 带通过取样△∑调制电路的分析与设计278

参考文献284

习题285

第8章 混沌电路的分析与设计286

8.1 混沌电路286

8.2 非线性电阻电路288

8.2.1 图解法288

8.2.2 分段线性化法289

8.3 分段线性电阻的实现289

8.3.1 单运算放大器分段线性电阻电路289

8.3.2 双运算放大器分段线性电阻电路291

8.3.3 由分段线性正电阻转换为分段线性负电阻292

8.4 混沌电路常用的微分方程293

8.5 非线性电路微分方程的数值解法294

8.5.1 欧拉法295

8.5.2 四阶龙格-库塔法297

8.6 非线性电路动态特性的图形分析法298

8.6.1 混沌运动的分析方法298

8.6.2 相空间、相平面与相图299

8.6.3 相平面中的平衡态299

8.6.4 三维相空间中的平衡态304

8.6.5 吸引子304

8.6.6 庞加莱截面图305

8.7 典型混沌电路及其分析306

8.7.1 蔡氏电路的结构与状态方程306

8.7.2 蔡氏电路的电压、电流图形分析307

8.7.3 蔡氏电路元件参数对运动形态的影响307

8.8 混沌电路的设计309

8.8.1 数学模型309

8.8.2 信号框图310

8.8.3 电路组成310

8.8.4 硬件电路的实现和测试312

8.9 混沌电路同步与混沌保密通信313

参考文献317

习题317

第9章 人工神经网络320

9.1 人工神经网络概述320

9.1.1 人工神经网络概述320

9.1.2 人工神经元电路实现模型简介323

9.2 细胞神经网络模型及其混沌特性326

9.2.1 细胞神经网络简介326

9.2.2 细胞神经网络的混沌输出327

9.2.3 细胞神经网络的电路实现329

9.3 脉冲耦合神经网络模型331

9.3.1 PCNN模型基本原理331

9.3.2 混沌PCNN模型原理分析334

9.3.3 PCNN在CNAPS环境下的数字实现339

9.3.4 神经网络在旅行商问题中的应用341

参考文献343

习题344