第 1 章：电路理论基础

中文学习笔记，依据 ADI 原章节 重述并补充工程注释。不是逐句翻译，也不替代 ADI 原文与器件数据手册。

本章定位

本章建立后续模拟电子学的共同语言：电压、电流、功率、参考方向，以及把复杂线性网络化成简单等效源的方法。重点不是背公式，而是学会先定义方向、再列约束、最后检查量纲与功率守恒。

学习目标

• 能用物理直觉说明主要电路或器件的工作过程。
• 能写出本章核心近似式，并说明近似成立的条件。
• 能识别输入范围、输出余量、功耗、噪声或稳定性中的主要限制。
• 能阅读原理图并完成数量级检查。

原章小节索引

• 1.1 Active versus passive devices:
• 1.2 Notation and conventional terminology
• 1.3 Basic quantities.
• 1.4 Review of Kirchhoff's circuit laws
• 1.4.1 Kirchhoff's current law (KCL)
• 1.4.2 Kirchhoff's voltage law (KVL)
• 1.5 Review of Thévenin's theorem
• 1.6 Review of Norton's theorem
• 1.7 Review of the Superposition Theorem
• Section Review:

有源与无源器件

无源器件不能从自身产生净能量，电阻耗散能量，理想电容和电感储存并返还能量；有源器件可借助电源实现增益、控制或能量转换。判断时要看整个端口的功率关系，不能只凭器件名称下结论。

符号与参考方向

电压必须说明两点及极性，电流必须说明参考箭头。计算得到负值并不表示公式错，而表示真实方向与预设方向相反。采用被动符号约定时，电流流入电压正端，器件吸收功率为正。

KCL 与 KVL

KCL来自电荷守恒：任一节点流入电流代数和为零；KVL来自能量守恒：任一闭合回路电压代数和为零。列方程前先标节点电压通常更稳健，避免同一支路被重复定义。

戴维南与诺顿等效

从负载端看，任意线性二端网络可化为电压源串联电阻，或电流源并联电阻。开路电压给出 Vth，关断独立源后看入端口得到 Rth；含受控源时必须保留受控源并施加测试源。

叠加定理

在线性电路中，各独立源对电压或电流的贡献可以相加。关断电压源等效短路、关断电流源等效开路；功率是平方量，不能直接叠加。

核心公式与使用条件

• KCL：$\sum i_k=0$
• KVL：$\sum v_k=0$
• $P=VI$；电阻上 $P=I^2R=V^2/R$
• $V_{th}=V_{oc}$，$I_N=I_{sc}$，$R_{th}=V_{th}/I_N$

公式默认采用理想或一阶模型。用于实际设计前，应补入器件容差、温度范围、频率依赖和数据手册保证值。

常见误区

• 把参考方向画错当成物理错误。
• 求等效电阻时错误地关断受控源。
• 把各电源单独产生的功率直接相加。

设计检查清单

1. 先标出所有电压极性、电流方向与直流工作点。
2. 验证器件处于假设的工作区，并检查输入/输出合规范围。
3. 对最大、最小电源与温度角点重复计算。
4. 计算功耗、噪声或带宽时写清单位和积分带宽。
5. 用仿真或实验验证瞬态、稳定性及最坏容差。

配图

图 1：选自 ADI 原章节；请结合本章中文解释阅读。

图 2：选自 ADI 原章节；请结合本章中文解释阅读。

图 3：选自 ADI 原章节；请结合本章中文解释阅读。

图 4：选自 ADI 原章节；请结合本章中文解释阅读。

复习题

1. 用自己的话说明“有源与无源器件”解决的核心问题。
2. 针对“叠加定理”，列出一个计算中必须检查的边界条件。
3. 选取本章一幅图，沿信号或能量流向逐节点解释其工作过程。

来源与署名

• 来源：ADI 原章节。
• 原始教材及图片：Analog Devices, Inc.，用于非商业教育学习；保留 ADI 署名。
• 本文中文讲解为重新组织的学习笔记；如与原文或最新数据手册不一致，以原始资料和器件数据手册为准。