Análisis Moderno de Circuitos

Análisis Moderno de Circuitos

Donald A. Calahan, Alan B. Macnee, E. Lawrence McMahon

En este texto, hemos tratado de identificar: 1) un cuerpo de conocimientos y 2) un planteamiento para su estudio que logre un equilibrio entre estos dos puntos de vista tan divergentes.

  Desde el punto de vista de los temas, creemos que el estudiante debe familiarizarse a la mayor brevedad posible, con la fase del modelado y el análisis del procedimiento de diseño. Recibiéndolos particularmente en los circuitos electrónicos, este incluye la familiarización con los modelos de dispositivos no lineales, la inclusión de estos modelos en circuitos simples y el análisis de dichos circuitos. Es más, ahora que los circuitos se pueden analizar funcionalmente para casi todos los fines, es importante ofrecer una continuidad en el estudio que incluya un nivel "práctico" de estudio relacionado con modelos muy simplificados en los casos en que sean apropiados. Inevitablemente, esto requiere un estudio reducido de algunos de los aspectos más esotéricos de la teoría de circuitos que han venido a formar parte incluso de los cursos más elementales.

INDICE:

• Introducción al análisis de sistemas y circuitos
• Introducción al análisis de redes
• Análisis de redes no lineales
• Métodos generales del análisis de redes lineales
• Análisis por computadora de redes grandes
• Linealidad y su significado, análisis de señal pequeña
• Elementos de circuitos dinámicos
• Solución de redes dinámicas lineales simples
• Redes de segundo orden; convolución
• Análisis senoidal de estado estacionario
• La transformada de Laplace
• Análisis del dominio s
• Análisis de la variable de estado
• Análisis transitorio por computadora
• Análisis de dos puntos de acceso
• Transformadores, analogías

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Contenido:

• CAPITULO 1. Introducción al análisis de sistemas y circuitos. Análisis de sistemas de ingeniería. Análisis de circuitos eléctricos. Funciones de circuito. Clasificación fundamental. 
• CAPITULO 2. Introducción al análisis de redes. Fundamento físico del comportamiento del circuito. Descripción de elementos de circuitos resistivos. Leyes de las redes. Análisis de redes simples. Análisis de puntos de acceso. Fuentes controladas. Linealidad. Problemas. 
• CAPITULO 3. Análisis de redes no lineales. Introducción. Un elemento no lineal simple. Sistemas elementales de computadora digital. Introducción a los circuitos amplificadores de transistores. Análisis detallado de amplificadores Problemas. 
• CAPITULO 4. Métodos generales del análisis de redes lineales. Introducción. Análisis elemental de nodos. Métodos de solución. Ampliación del análisis de nodos. Consideraciones topológicas. Análisis de malla. Problemas. 
• CAPITULO 5. Análisis por computadora de redes grandes. Introducción. Solución de ecuaciones simultáneas lineales. Ejemplos de análisis de computadoras para redes lineales. Análisis de redes resistivas no lineales. Reducción de redes a escala. Iteración generalizada de Newton. Modelos de transistores. Un programa general de análisis no lineal ayudado por computadora. Análisis de un circuito digital Problemas. 
• CAPITULO 6. Linealidad y su significado; análisis de señal pequeña. Introducción. Linealidad y superposición. Equivalentes generalizados Thevenin y Norton. Análisis de señal pequeña. Aplicaciones del análisis incremental Problemas. 
• CAPITULO 7. Elementos de circuitos dinámicos. Introducción. Capacitancia. Inductancia . Elementos fijos y variables en función del tiempo . Inductancia mutua. Problemas. 
• CAPITULO 8. Solución de redes dinámicas lineales simples. Introducción. Red con una sola constante de tiempo. Función escalonada y respuesta escalonada . Función de impulso y respuesta de impulso . Problemas. 
• CAPITULO 9. Redes de segundo orden; convolución. Análisis de una red RLC. Formulación de la ecuación. Solución de redes GCL en paralelo. Circunvolución o convolución Problemas. 
• CAPITULO 10. Análisis senoidal de estado estacionario. Introducción. Características de las señales periódicas . Introducción al análisis senoidal de estado estacionario. Representación de elementos en el estado senoidal estacionario. Análisis de una red senoidal de estado estacionario. Potencia en un estado senoidal y estacionario . Cambios a escala. Problemas. 
• CAPITULO 11. La transformada de Laplace. Introducción. Derivación de pares de transformada. Determinación de la transformada inversa. Solución de Laplace de redes dinámicas lineales. Análisis de estado cero. Análisis dinámico de señal pequeña Problemas. 
• CAPITULO 12 Análisis del dominio s. Introducción. Relaciones del dominio de tiempo. Representación gráfica de H (s) en el plano s. Resonancia. Análisis de polo dominante.. Diagrama de Bode. Problemas. 
• CAPITULO 13. Análisis de la variable de estado. Introducción. Formulación de la ecuación. Solución de Laplace de las ecuaciones de estado. Solución directa de las ecuaciones de estado . Solución numérica. Problemas. 
• CAPITULO 14. Análisis transitorio por computadora. Introducción. Análisis de redes lineales. Análisis de redes dinámicas no lineales . Análisis con elementos dinámicos no lineales. Conclusión. Problemas. 
• CAPITULO 15. Análisis de dos puntos de acceso. Introducción. Un caso de estudio: los parámetros de un corto circuito. Otros conjuntos de parámetros.. Reciprocidad. Interrelaciones de parámetros. Problemas. 
• CAPITULO 16. Transformadores, analogías. Introducción. Transformadores. Analogías . Analogías con sistemas mecánicos Problemas. 
• APENDICE A. Algebra de matrices. Introducción. Igualdad. Suma de matrices. Multiplicación de matrices Determinante de una matriz cuadrada Evaluación de determinantes. Inversión de matrices. Solución de ecuaciones simultáneas. 
• APENDICE B. Números complejos. Definiciones y representaciones Igualdad . Suma. Multiplicación. División . 
• APENDICE C. Serie y transformada de Fourier. Forma exponencial de la serie de Fourier Análisis de circuito con formas de ondas periódicas. Representación espectral. Integral de Fourier. 
• APENDICE D. Fundamentos de electrónica. Introducción. Clasificación eléctrica de los materiales Propiedades eléctricas de los semiconductores puros. Impurezas en semiconductores. Unión pn. Transistores bipolares. Transistor de efecto de campo. Otros tipos de TEC. Respuestas a problemas selectos. Índice alfabético.