电子线路非线性期末总结
电路基础原理理解电路中的非线性与线性
电路基础原理理解电路中的非线性与线性电路是由各种元器件组成的电子设备，我们日常生活中无处不在地与电路打交道。
理解电路的基础原理是非常重要的，其中非线性与线性是理解电路工作方式的两个关键概念。
一、什么是非线性电路？非线性电路是指电路中电流与电压之间的关系不符合线性规律的电路。
在非线性电路中，电流与电压之间的关系是复杂的，且无法通过简单的比例关系来描述。
非线性电路可以产生丰富多样的非线性现象，例如非线性失真、振荡、混频等。
非线性电路通常由非线性元件组成，如二极管、三极管等。
以二极管为例，它的特性曲线是一个非线性曲线，即其电流与电压之间的关系不是一条直线。
在低电压区域，二极管处于截止状态，电流很小；而在高电压区域，二极管进入饱和状态，电流增加很快。
正是因为这种非线性特性，二极管在电路中才能起到许多重要的作用，如整流、稳压等。
二、什么是线性电路？线性电路是指电路中电流与电压之间的关系符合线性规律的电路。
在线性电路中，电流与电压之间的关系可以通过简单的比例关系来描述，即符合欧姆定律。
线性电路的特点是稳定、可预测且易于分析。
线性电路通常由线性元件组成，如电阻、电容、电感等。
以电阻为例，其特性曲线是一条直线，即其电流与电压之间存在一个恒定的比例关系。
这使得电阻在电路中能够起到稳定限流的作用，是电路设计中不可或缺的元件之一。
三、非线性与线性在电路设计中的应用非线性电路的特性使得其在电路设计中有着特殊的应用。
例如，非线性元件可以用于构建振荡电路，实现信号的放大和调节。
同时，非线性元件的非线性特性也可以用来改变信号的波形，产生特定的效果，如失真音效等。
在放大器的设计中，可以通过合理利用非线性元件的特性，提高放大器的线性度和功率。
线性电路在电路设计中也扮演着重要的角色。
线性电路的稳定性使得我们能够更好地预测电路的工作情况，便于调试和优化。
在许多电子设备中，例如放大器、滤波器等，线性电路起到了关键的作用。
此外，从线性电路理论出发，我们还可以推导出更复杂的非线性电路。
郑州大学电子线路非线性部分复习总结
郑州大学电子线路非线性部分复习总结第一篇：郑州大学电子线路非线性部分复习总结第一章1.（变压器乙类推挽乙类互补推挽）2.乙类互补推挽放大电路工作原理【乙类工作时，为了在负载上合成完整的正弦波，必须采用两管轮流导通的推挽电路】3.实际电路问题（小题）（交越失真产生的原因及补救的措施）【由于导通电压的影响，造成传输电路传输特性的起始段弯曲，在正弦波的激励下，输出合成电压波形将在衔接处出现严重失真，这种失真称为交越失真】【在输入端为两管加合适的正偏电压，使它们工作在甲乙类状态】4.互补推挽电路提出的原因，解决了什么样的问题【当乙类功率管工作时，只在半个周期导通为了在负载上合成完整的正弦波，必须采用两管轮流导通的推挽电路】5.单电源供电的互补推挽电路中，电容起到了什么作用，怎么等效成双电源供电【与双电源供电电路比较，仅在输出负载端串接一个大容量的隔直流电容Cl，VCC 与两管串接，若两管特性配对，则VO = VCC/2，CL 实际上等效为电压等于 VCC/2 的直流电源】6.传输线变压器传输信号的时候采用了什么样的方法【传输线变压器，低频依靠变压器磁耦合方式传输信号，高频依靠传输线电磁能交换方式传输信号，所以高频受限于传输线长度，低频受限于初级绕组电感量】 7.整流器的作用【整流器：电网提供的50Hz交流电—直流电。
整流电路的功能是将电力网提供的交流电压变换为直流电压】8.计算：利用传输线变压器，端电压相等，两端电流大小相等方向相反这样的准则计算传输线变压构成的阻抗变换器的阻抗比第二章丙类谐振功率放大器 1.电路结构【ZL ——外接负载，呈阻抗性，用 CL 与 RL 串联等效电路表示Lr 和 Cr ——匹配网络，与 ZL 组成并联谐振回路调节 Cr 使回路谐振在输入信号频率VBB——基极偏置电压，设置在功率管的截止区，以实现丙类工作】2.偏置条件【基极偏置电压，是静态工作点设置在功率管的截止区，以实现丙类（导通小于半个周期）工作】 3.工作原理【输入完整正余弦波形，ib和ic为脉冲波形，要求输出为同频率正余弦电压，所以在输入、输出端要有谐振回路，使ib和ic电流变为基波电压，实现无失真输出】 4.谐振回路的作用【选频：利用谐振回路的选频作用，可将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压阻抗匹配：调节 Lr 和 Cr , 谐振回路将含有电抗分量的外接负载变换为谐振电阻Re，实现阻抗匹配】5.直流供电【因为丙类功率谐振放大器是放大高频信号，对于高频信号的直流供电来说，应该引入高频扼流圈和滤波电容，进行高低频信号隔离，提高稳定性】 6.谐振功率放大器工作状态【欠压、临界和过压状态（波形形貌）】7.谐振功率放大器外部特性【负载特性放大特性（可以构成线性放大器，作为线性功放和振幅限幅器）调制特性（运用到基极、集电极调制电路，实现调幅作用）】第三章1.正弦波振荡器【反馈振荡器、负阻振荡器】 2.反馈振荡器结构组成【由主网络和反馈网络构成的闭合环路】3.闭合环路成为反馈振荡器的三个条件【(1)起振条件——保证接通电源后从无到有地建立起振荡(2)平衡条件——保证进入平衡状态后能输出等幅持续振荡(3)稳定条件——保证平衡状态不因外界不稳定因素影响而受到破坏】 4.三点式正弦波振荡器组成法则【交流通路中三极管的三个电极与谐振回路的三个引出端点相连接，其中，与发射极相接的为两个同性质电抗，而另一个（接在集电极与基极间）为异质电抗】 5.判断能否产生正弦振荡的方法【(1)是否可能振荡——首先看电路供电是否正确；二是看是否满足相位平衡条件(2)是否起振——看是否满足振幅起振条件(3)是否产生正弦波——看是否有正弦选频网络】6.3.2.3例题（不看例2）7.对于各个类型的振荡电路的优势【晶体振荡器优势：将石英谐振器作为振荡器谐振回路，就会有很高的回路标准性，因此有很高的频率稳定度】8.实现负阻振荡器利用的是什么【平均负增量电导】9.平均负增量电导在正弦波振荡器当中实现的作用【当正弦电压振幅增加时，相应的负阻器件向外电路提供的基波功率增长趋缓。
电子线路,非线性部分1
0.2 非线性器件的基本特点
非线性电子线路利用器件的非线性特性实现上述 三类功能，因此，有必要首先了解非线性器件的基本 特点： 一、非线性器件特性的参数 主要有三： (1) 直流参数： 适用于直流分析
(2) 交流参数： 适用于频率变换电路的分析
(3) 平均参数： 适用于功率放大和振荡电路的分析
以非线性电阻为例，说明三种参数的意义。 ① 直流电导：
(3) 本机振荡： 用来产生频率为 f L f C f I (或 f L f C f I) 的高频振荡信号。fL 是可调的，并能跟踪 fc。
(4) 中频放大器：由多级固定调谐的小信号放大器 组成，放大中频信号。
(5) 检波器：实现解调功能，将中频调辐波变换为 反映传送信息的调制信号。 由小信号放大器和功率放大器组成， (6) 低频放大器： 放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。
2. 无线通信系统 组成：发射装置 + 接收装 置 + 传输媒体 (1) 发射装置 ① 换能器：将被发 送的信息变换为电信号。 例如话筒将声音变为电 无线通信系统的组成方框图 信号。 ② 发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的 高频电振荡。
③ 天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。
(2) 传输媒体——电磁波 电磁波传输方式，依据波长不同，可分：
超外差接收机：包括混频器，本机振荡，中频放 大器等组成。
在超外差接收机中，有用信号在不同频率上进行 放大，提高了接收机接收微弱信号的能力，还采用了 谐振系统提高选取有用信号的能力。
7. 其它通信系统
无论采用何种调制方式，发射机和接收机都包括上 述各模块，区别主要在于调制器和解调器上。
目前越来越多地采用调频无线通信系统。实现调 制的模块为频率调制器，实现解调的模块为频率检波 器或鉴频器。 当前正在发展的数字通信系统，其调制信号为数 字信号，相应的调制为数字调制。 近年来还提出了软件无线电的概念，用软件的方 法实现通信系统中一部分电路的功能，改变程序便可 变更调制方式。
线性电子线路与非线性电子线
线性与非线性的定义
线性
在数学和物理中，线性关系指的是变量之间的关系是线性的，即它们满足一次方程的性质。在线性电 子线路中，电压和电流之间的关系可以用线性方程表示，即输出电压或电流与输入电压或电流成正比 。
非线性
与线性相反，非线性关系指的是变量之间的关系不是线性的，即它们不满足一次方程的性质。在非线 性电子线路中，电压和电流之间的关系不能用线性方程表示，即输出电压或电流与输入电压或电流不 成正比。
性能指标的比较
线性电子线路
线性电子线路的性能指标主要包括增益 、带宽、噪声系数等。由于其输出信号 与输入信号成正比关系，因此线性电子 线路具有较好的稳定性和可靠性。
VS
非线性电子线路
非线性电子线路的性能指标主要包括转换 函数、非线性失真系数、动态范围等。由 于其输出信号与输入信号之间存在复杂的 非线性关系，因此非线性电子线路具有较 大的动态范围和较高的灵敏度。
理和分析这些非正弦波信号。
05
CATALOGUE
未来发展趋势
线性电子线路的未来发展
集成化
随着微电子技术的不断进步，线 性电子线路将进一步向集成化方 向发展，实现更小体积、更高性
能的电路。
智能化
借助人工智能和机器学习技术， 线性电子线路将能够实现自适应 、自优化等功能，提高电路的性
能和稳定性。
绿色化
04
CATALOGUE
线性与非线性电子线路的比较
工作原理的比较
线性电子线路
线性电子线路是指其输出信号与输入信号成正比关系的电子 线路。在线性电子线路中，输出信号的幅度和相位与输入信 号的幅度和相位成正比关系。
非线性电子线路
非线性电子线路是指其输出信号与输入信号不成正比关系的 电子线路。在非线性电子线路中，输出信号的幅度、相位或 频率与输入信号的幅度、相位或频率之间存在非线性关系。
电子线路(非线性部分)谢嘉奎 课后答案
n
RL′ = 30 = 1.94
RL
8
RL′ = 15 = 1.37
RL
8
(2)见表
甲类
乙类
om Pomax
Po′max
≤
1 2
PCM
=
1 2
× 30W
= 15W
Po′′max
≤
1 8 V(BR)CEO I CM
= 1 × 60V × 3A = 22.5W 8
所以 Pomax = Po′max = 15W
课 甲类
乙类
交流负
载线
Pomax PCmax
1 2 Vcm I cm
=Hale Waihona Puke 1 2 VCC1 2 iCmax
= 15W
2Pomax = 30 W
1 2 Vcm I cm
=
1 2 VCC
1 2 iCmax
= 30W
0.2Pomax = 6 W(单管)
ηC
50%
RL′
VC2C / 2Pomax = 30Ω
78.5% Vc2m / 2Pomax = 15Ω
解：按要求画出的单电源互补推挽功率放大器电路如图所示。图中T1为推动级，T2、 T3、T4、T5为准互补推挽功率级，D1、D2为末级偏置电路，T6、T7为过流保护电路，C2为自 举电容。
1-17 两级功放原理电路如图所示。试：（1）简述电路工作原理；（2）已知VCC = VEE ， www后.kh学x习x 网 各管VBE(on)相等，设各管基极电流不计，求ICQ5(ICQ6)及kfv表达式。 课 解：(1) T1、T2和T3、T4为复合管组成差分放大器，作为推动级。T5、T6为镜像电流源，
w 后 负载线，IBQ同(1)值，即IBQ2 = 2.4mA，得Q2点，
非线性电子线路总结归纳宝典
[Vm0 ka vΩ (t )] cos ct
2. 单音调制
(1) 表达式
vO ( t ) V m0(1 M acos Ωt ) cos c t
式中：
(4-1-2)
V m0(1 M acos Ωt )—— v O ( t )的振幅，反映调制信号
的变化，称调幅信号的包络。
①
c —— 载波分量
② ( c Ω ) —— 上边频分量
③ ( c Ω ) ——下边频分量
上、下边频是由乘法器对 v Ω ( t )和 v c ( t ) 相乘的产物。 3. 复音调制 (1) 表达式 设 v Ω ( t ) 为非余弦的周期信号，其付里叶展开式 为音频信号的一般表达式
(3)
为分析方便，将非线性器件的输出电流用麦可劳 林级数展开，
i a0 a1v a2v a3v
2 3
(4)
将(3)代入(4) ，取前三项，则
i a0 a1 (Vcm cos c t VΩ cos Ωt ) a 2 (Vcm cos c t VΩ cos Ωt )
第 4 章 振幅调制、解调与 混 频电路
概述 4.1 频谱搬移电路的组成模型 4.2 乘法器电路 4.3 混频电路
4.4 振幅调制与解调电路
第 4 章 振幅调制、解调与 混频电路
电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)
电子线路（非线性部分）1-2 一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？解：否。
还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
第二章2-1 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？解：因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路，该回路具有选频特性，可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量，并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻性输出负载不具备上述功能。
2-2 放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点？为什么？丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号？解：(1)丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。
(2) 丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路，具有选频滤波特性，保证了输出信号的不失真。
为此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。
2-4 试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率2)sat (CE CC L2o )2(π2V V R P -=，集电极效率CC)sat (CE CC C 2V V V -=η。
已知V CC = 18 V ，V CE(sat) = 0.5 V ，R L = 50 Ω，试求放大器的P D 、P o 和ηC 值。
解：(1) v A 为方波，按傅里叶级数展开，其中基波分量电压振幅。
)2(π2)sat (CE CC cm V V V -=通过每管的电流为半个余弦波，余弦波幅度，)2(π2)sat (CE CC LL cm cm V V R R V I -==其中平均分量电流平均值 cm C0π1I I =所以 2)sat (CE CC L2cm cm o )2(π221V V R I V P -== )2(π2)sat (CE CC CC L2C0CC D V V V R I V P -==CC)sat (CE CC D o C 2/V V V P P -==η(2) W 24.1)2(π2)sat (CE CC CC L2D =-=V V V R P W 17.1)2(π22)sat (CE CC L2o =-=V V R P %36.94/D o C ==P P η2-5 谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示，已知V CC = 12 V ，V BB = 0.5 V ，V cm = 11 V ，V bm = 0.24 V 。
电子线路非线性
作为放大器，功率增益是重要的性能指标，但与上 述三个要求相比，安全、高效和小失真是第一位的。功 率增益可用增加前置级的级数或提高相应的增益来弥补。 二、功率管的运用特点 1. 功率管的运用状态 根据功率管在一个信号周期内导通时间的不同， 功率管运用状态可分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等 多种。
功率管运用状态通常靠选择静态工作点来实现。
上式表明，当 iC I CQ 时，vCE VCEQ VCC ， 它在两坐标轴上的截距：
vCE 0 时， iC I CQ VCEQ / RL iC 0 时， I CQ vCE VCEQ RL
相应画出交流负 载线是一条通过 Q 点的直线 MN，斜 率为 1/ RL 。
当Po = 0时，PD全部消耗在管子中，因而消耗在 集电极上的最大功率 PCmax PD 。 所以保证管子安全工作的条件为：
VCEmax 2VCC V(BR)CEO iCmax 2 I CQ I CM PCmax PD PCM
即VCC V(BR)CEO / 2
即I CQ I CM / 2
实践中，为了利于集电结的散 热，以提高 PCM，双极型功率管都 采用集电极直接固定在金属底座上， 金属底座又 与管壳相连的 结构。此外， 金属底座还加 装金属散热器 (如图)
(a) (b) 功率管底座上加装散热器 (c) 相应的热等效电路
散热器：翼状结构，以增大散热面积。面积越大， 厚度越厚，材料的导热率越高，散热效果越好。 二、二次击穿 要保证功率管安全工作，除满足由 PCM、ICM 和 V(BR)CEO 所规定的安全工作条件外，还要求不发生二次 击穿。 二次击穿 (Secondary Breakdown)：当集电极电压 超过 V(BR)CEO，会引起击穿，只要外电路限制击穿后 的电流，管子就不会损坏，待集电极电压小于 V(BR)CEO 后，管子恢复正常工作。如上述击穿后，电 流不加限制，就会出现集电极电压迅速减小，集电极 电流迅速增大的现象，即为二次击穿。
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电子线路非线性期末总结
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2-1 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？
解：因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路，该回路具有选频特性，可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量，并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻性输出负载不具备上述功能。
3-5 试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。
若能产生振
荡，则说明属于哪种振荡电路。
解：(a) 不振。
同名端接反，不满足正反馈；
(b) 能振。
变压器耦合反馈振荡器；
(c) 不振。
不满足三点式振荡电路的组成法则；
(d) 能振。
但L2C2回路呈感性，ωosc < ω2，L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，组成电感三点式振荡电路。
(e) 能振。
计入结电容C b'e，组成电容三点式振荡电路。
(f) 能振。
但L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，L2C2回路呈感性，ωosc > ω2，组成电容三点式振荡电路。
3-22 试判断如图所示各RC振荡电路中，哪些可能振荡，哪些不能振荡，并改正错误。
图中，C B、C C、C E、C S对交流呈短路。
解：改正后的图如图所示。
(a)为同相放大器，RC移相网络产生180︒相移，不满足相位平衡条件，因此不振。
改正：将反馈线自发射极改接到基极上。
(b)中电路是反相放大器，RC移相网络产生180︒相移，满足相位平衡条件，可以振荡。
(c)中放大环节为同相放大器，RC移相网络产生180︒相移，不满足相位平衡条件，因此不振。
改正：移相网络从T2集电极改接到T1集电极上。
(d)中放大环节为反相放大器，因为反馈环节为RC串并联电路，相移为0︒，所以放大环节应为同相放大。
改正：将T1改接成共源放大器。
3-23 图（a）所示为采用灯泡稳幅器的文氏电桥振荡器，图（b）为采用晶体二极管稳幅的文氏电桥振荡器，试指出集成运算放大器输入端的极性，并将它们改画成电桥形式的电路，指出如何实现稳幅。
并求线性频率f
解：电桥形式电路如图所示。
(a)中灯泡是非线性器件，具有正温度系数。
起振时，灯泡凉，阻值小(R t)，放大器增益大，便于起振。
随着振荡振幅增大，温度升高，R t增加，放大器增益相应减小，最后达到平衡。
(b)中D1、D2是非线性器件，其正向导通电阻阻值随信号增大而减小。
起振时，D1、D2截止，负反馈最弱，随着振荡加强，二极管正向电阻减小，负反馈增大，使振幅达到平衡。
4-3 试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。
已知ωc>>Ω
(1) v(t) = 5cosΩt cosωc t(V)；
(2) v(t) = 5cos(ωc+Ω) t；
(3) v(t) = (5 + 3cosΩt)cosωc t。
解：(1) 双边带调制信号(a)；(2) 单边带调制信号(b)；(3) 普通调幅信号(c)。
4-27 如图所示为发送两路语言信号的单边带发射机，试画出（A～F）各点的频谱图，图中，频率合成器提供各载波频率信号。
解：A~F各点频谱图如图所示。