内容简介
快速分析电路技术（简称FACTs）倡导的是一种简单的方法，如果一个电路太复杂，就把它分成几个更简单的子电路，分而治之。然后将所有中间结果组合起来，形成你想要的最终结果。如果结果与你预期的不一致，只需要找到有错误的子电路并修正它，而不需要从头开始。本书从简单到复杂，逐步推进讲解线性电路传递函数快速分析技术，通过对电路传递函数进行系统分析，作者对示例通过传统理论推导，以及SPICE仿真和Mathcad?软件计算验证， 这种严谨的交叉验证使读者能够从多个维度对电路进行学习。
本书将时间常数、零点、极点、传递函数、双重抵消注入（NDI）等概念和技巧贯穿其中，从一阶到多阶的电路网络，以一种全新的视角将电路分析的方法呈现给读者。
本书适合电子及电子信息工程相关本科生、研究生、电源工程师、电子工程师，以及其他相关研究人员参考学习，通过本书可以较为系统地了解线性电路的时域、频域理论知识，简化系统的传递函数分析，并将这一全新的方法推广应用到更复杂的电路系统中。
目录
目录
译者序
原书致谢
原书前言
关于作者
第1章 传递函数
1.1 传递函数1
1.1.1 不同类型的传递函数4
1.1.2 传递函数的时间常数、极点和零点7
1.1.3 正确地书写传递函数13
1.1.4 确定阻抗15
1.2 本章小结18
参考文献19
第2章 快速分析电路技术(FACTs)
2.1 快速分析电路技术（FACTs）的介绍20
2.1.1 一阶电路中无源元件的状态23
2.1.2 高阶电路中无源元件的状态26
2.2 本章小结35
参考文献36
第3章 传递函数的零点
3.1 确定零点37
3.2 双重抵消注入43
3.3 本章小结59
参考文献59
第4章 广义传递函数
4.1 广义传递函数60
4.2 本章小结71
参考文献72
第5章 一阶电路的传递函数
5.1 一组三个表达式73
5.2 含一个储能元件的电路74
5.3 传递函数的图表125
第6章 二阶电路的传递函数
6.1 二阶系统的零激励和双重抵消注入128
6.2 包含两个储能元件的电路130
6.3 传递函数的图表182
参考文献183
第7章 三阶电路的传递函数
7.1 三阶系统的零激励和双重抵消注入（NDI）184
7.2 含有三个储能元件的电路187
7.3 传递函数图表207
参考文献208
前言/序言
原书前言
在分析一些简单无源元件构成的电路时，必须确定这些电路的传递函数，你有没有感到无能为力？我记得多年前在大学里，考试题目是一个简单的网络，周围仅有几个电阻，我当时很恐慌。题目是这样的：在将传递函数写成标准化形式后，确定输出电压，同时根据第一个答案回答接下来的问题。但是，在经过繁杂的代数计算之后，我放弃了，并马上跳到下一个问题。我记得当时的解决方法，但我没有掌握有效的方法。当然，这些日子已经一去不复返了，但当我在翻阅优秀的社区网站electronics.stackexchange.com上的帖子时，我有时会看到迷失的学生和工程师，他们缺乏一种快速而基本的方法，同时又不需要大量时间去修正方程或分解表达式。
在分析电路以确定其传递函数时，你可以选择各种工具。最常见的方法是使用所谓的暴力求解方法，该方法列出基尔霍夫电流和电压定律（KCL和KVL）方程，得到一个系数多项式表达式。如果需要数值结果的话，可能需要通过在求解器中实现矩阵运算，那么它可能会在计算过程中面临崩溃，无法进一步往下进行。你会发现很长的方程式是一条死胡同，甚至可能有错误。怎么解决呢？只能从头开始，找到其中某个方程中出现的符号错误或某些项丢失。可以预见，这种情况是多么令人沮丧，而我也经历过！
相反，我在这本书中提出的方法建立在减少数学计算的基础上，在许多情况下，甚至不需要计算。是的，你也许已经读过了：它没有公式推导！这种方法使用所谓的快速分析电路技术，简称FACTs。FACTs提倡一种简单的方法，如果一个电路太复杂，就把它分成几个更简单的子电路，分而治之。然后将所有中间结果组合起来，形成你想要的最终结果。如果结果与你预期的不一致，只需要找到有错误的子电路并修正它，而不需要从头开始。相信我，在分析一些比较复杂的无源或有源电路时，这是很宝贵的方法。哦，是的，我忘了说明，虽然FACTs是基于RLC线性网络，但它也适用于具有运算放大器或晶体管的有源电路。
FACTs并不是最近才被提出来，是可以追溯到21世纪40年代控制工程的基础上，后来经过重新审视和改进，我在本书中使用的形式即基于这些改进。在这方面，值得一提的是加州理工学院的Middlebrook博士在20世纪80年代所做的工作，他真正将这项技术提升到了一个更高的水平，用于被称为面向设计的分析（D-OA） [1]。这意味着你确定的表达式必须达到一个目标，即能设计一个具有特定功能的电路，使电路的特性在表达中可视化。换言之，电路表达式揭示了它的特点，如增益、多极点或零点、谐振等。这些都是具有有序项的低熵表达式的特征，可以深入了解其频率响应以及影响它的因素。FACTs自然为这种低熵表达式铺平了道路，而暴力求解方法得到的是高熵表达式，它需要消耗更多的精力将整个公式重新排列成多项式形式。最近，JPL的Vorpérian博士出版了一本书[2]，展示了FACTs如何有效地用于求解需要许多行代数处理的电路结构。Vorpérian在2000年代开设过一门课程来推广此技术，我有幸参加了。我自己的关于这个主题的书后来出版了[3]，侧重于从基本电路开始的更实际的应用。它可以被视为一块奠基石，让你一步一步地掌握该技能，然后处理更复杂的电路结构。
这本新书与前几本不同，它旨在真正实用，引导你通过循序渐进的方法来解决眼前的问题。在许多情况下，需要的是一张纸和一支笔。我已经使用Mathcad?和SPICE进行了交叉验证，当然任何其他求解器都可以。假设你已经知道如何处理简单的拉普拉斯表达式，并且熟悉文献[3]中描述的极点和零点的概念，那么第1 ~ 4章真的是关于FACTs的速成课程。接下来的章节详细介绍了如何确定从一阶到三阶经典电网的传递函数。在按照自己的节奏完成了示例后，你应该能够掌握这项技术，并向你的朋友展示如何在不到一分钟的时间内写出二阶RLC网络的传递函数：等待接受他们的赞美吧！
和往常一样，请随时将你的评论或你可能在书上发现的任何错误发送给我，我会像以前的书一样，在我的个人网页[4]中保留一个勘误表。谢谢大家，祝大家阅读愉快。
Christophe Basso
2023年11月
