第10講 非線性電路分析方法

1、10.1 頻率變換電路的分類與要求 10.2 非線性函數(shù)的級數(shù)展開分析法 10.3 線性時變電路分析法 10.4 單向開關(guān)函數(shù),第十講 非線性電路分析方法,非線性電路分析方法,線性頻率變換頻譜搬移：輸出信號頻譜與輸入信號頻譜有簡單的線性關(guān)系, 或者說, 輸出信號頻譜只是輸入信號頻譜在頻率軸上的搬移。如調(diào)幅、混頻、檢波電路。 ,10.1 頻率變換電路的分類與要求,頻率變換：線性頻率變換 非線性頻率變換電路 ,非線性電路分析方法,圖101 頻譜變換電路 （a）頻譜的線性搬移;（b）頻譜的非線性搬移,線性搬移,非線性變換,非線性電路分析方法,非線性頻率變換：輸出信號頻譜和輸入信號頻譜不再是簡單的線性

2、關(guān)系, 也不是頻譜的搬移, 而是產(chǎn)生了某種非線性變換, 如調(diào)頻電路與鑒頻電路。,非線性電路分析方法,非線性器件的伏安特性,10.2 非線性函數(shù)的級數(shù)展開分析法,EQ為靜態(tài)工作點 u1和u2為兩個輸入電壓,uEQ+u1+u2,非線性電路分析方法,C mn=n！m?。╪-m）！為二項式系數(shù)。,在EQ處用泰勒級數(shù)展開,可得：,非線性電路分析方法,u1U1cos1t u2U2cos2t,非線性電路分析方法,在EQ+u2上對u1用泰勒級數(shù)展開,有,10.3 線性時變電路分析法,非線性電路分析方法,若u1足夠小,n,是 u2的函數(shù),時變系數(shù),時變參量,非線性電路分析方法,I0（t）：u1 =0時的電流，

3、稱時變靜態(tài)電流。 g（t）：增量電導(dǎo)在u1 =0時的數(shù)值 稱時變增量電導(dǎo)。,非線性電路分析方法,i與u1之間的關(guān)系是線性的，但系數(shù)是時變的，將器件的此種工作狀態(tài)稱為：,線 性 時 變,非線性電路分析方法,I0（t）、 g（t）： 首先是u2的函數(shù)，其次是t 的函數(shù)。,當(dāng)u2U2cos2t g（t）也必為周期性函數(shù),可用傅里葉級數(shù)展開,得,非線性電路分析方法,g（t）與u1的乘積也會產(chǎn)生頻率組合， n21,n=0,1,2,。,注意 線性時變分析的關(guān)鍵是u1足夠小。,特別的， u1當(dāng)為低頻信號時，頻率組合中頻差加大，便于濾波。,非線性電路分析方法,10.4 單向開關(guān)函數(shù),圖10-2 單二極管電路,

4、非線性電路分析方法,圖10-3 二極管伏安持性的折線近似,折線近似,大信號控制時,開 關(guān) 工 作 狀 態(tài),正半周g(u2)是常數(shù)，負(fù)半周是零,g(t)是脈沖序列,對于u2U2 cos2t,則,時變電導(dǎo),非線性電路分析方法,圖10-5 u2與K（2t）的波形圖,非線性電路分析方法,非線性電路分析方法,輸入信號和控制信號的頻率分量 1和2,控制信號u2的頻率2的偶次諧波分量,由輸入信號的頻率1與控制信號的奇次諧波分量的組合頻率分量 (2n+1)21,n=0,1,2,。,頻率分量有:,非線性電路分析方法,減少輸出信號中無用的組合頻率分量,思路 （1）從非線性器件的特性考慮。 （2）從電路結(jié)構(gòu)考慮。 （3）從輸入信號的大小考慮。,非線性電路分析方法, 使晶體管工作在線性時變狀態(tài)或開關(guān)狀態(tài), 可以大量減少無用的組合頻率分量。 采用濾波器來濾除不需要的頻率分量。,常用措施, 采用