清华大学：《通信电路原理》教学资源（讲义）笫4章 非线性电路及其分析方法

笫4章非线性电路及其分析方法 41非线性电路的基本概念与非线性元件 4.1.1非线性电路的基本概念 电路是若干无源元件或(和)有源元件的有序联结体。 1、从元件角度 线性元件:元件的值与加于元件两端的电压或电流大小无关。例如:R,L,C。 非线性元件:元件的值与加于元件两端的电压或电流大小有关。例如:晶体管的r,变容 管的结电容C1。 时变参量元件:元件的参数按一定规律随时间变化时。例如:变频器的变频跨导g 实际上,绝大多数物理器件,作为线性元件工作是有条件的,或者是近似的。 2、从电路角度: 线性电路:线性电路是由线性元件构成的电路。它的输出输入关系用线性代数方程式或线性 微分方程表示。线性电路的主要特征是具有叠加性和均匀性 非线性电路:非线性电路中至少包含一个非线性元件,它的输出输入关系用非线性函数方程 (非线性代数方程或超越方程)或非线性微分方程表示。非线性电路不具有叠加性与均匀性。 这是它与线性电路的重要区别 由于非线性电路的输出输入关系是非线性函数关系,当信号通过非线性电路后,在输出信号 中将会产生输入信号所没有的频率成分,也可能不再出现输入信号中的某些频率成分 这是非线性电路的重要特性 时变参量电路:若电路中仅有一个参量受外加信号的控制而按一定规律变化时,称这种电路 为参变电路,外加信号为控制信号。例如:模拟相乘器与变频器 41.2非线性元件的特性 工作特性是非线性(大信号工作状态)。 具有频率变换作用(产生新频率) 不满足叠加原理 1、工作特性的非线性 ●常用的非线性元件有半导体二极管、双极型半导体三极管、各类场效应管和变容二极管 等 它们的特性曲线的函数关系大体上可分为指数函数和幂函数两大类。前者在先修课程中 已有介绍。 变电容半导体二极管(简称变容管)的工作原理和特性。 42非线性电路的分析方法 42.1非线性电路与线性电路分析方法的异同点 42.2非线性电阻电路的近似解析分析 3非线性电路的应用举例 4.3.1C类谐振功率放大器 432D类和E类功率放大器 43.3倍频器

笫 4 章 非线性电路及其分析方法 4.1 非线性电路的基本概念与非线性元件 4.1.1 非线性电路的基本概念 电路是若干无源元件或（和）有源元件的有序联结体。 1、从元件角度： 线性元件：元件的值与加于元件两端的电压或电流大小无关。例如：R，L，C。 非线性元件：元件的值与加于元件两端的电压或电流大小有关。例如：晶体管的 be r ，变容 管的结电容 CJ 。 时变参量元件：元件的参数按一定规律随时间变化时。例如：变频器的变频跨导 g 。 实际上，绝大多数物理器件，作为线性元件工作是有条件的，或者是近似的。 2、从电路角度： 线性电路：线性电路是由线性元件构成的电路。它的输出输入关系用线性代数方程式或线性 微分方程表示。线性电路的主要特征是具有叠加性和均匀性。 非线性电路：非线性电路中至少包含一个非线性元件，它的输出输入关系用非线性函数方程 （非线性代数方程或超越方程）或非线性微分方程表示。非线性电路不具有叠加性与均匀性。 这是它与线性电路的重要区别。 由于非线性电路的输出输入关系是非线性函数关系，当信号通过非线性电路后，在输出信号 中将会产生输入信号所没有的频率成分，也可能不再出现输入信号中的某些频率成分。 这是非线性电路的重要特性。 时变参量电路：若电路中仅有一个参量受外加信号的控制而按一定规律变化时，称这种电路 为参变电路，外加信号为控制信号。例如：模拟相乘器与变频器。 4.1.2 非线性元件的特性 ⚫ 工作特性是非线性（大信号工作状态）。 ⚫ 具有频率变换作用（产生新频率）。 ⚫ 不满足叠加原理。 1、工作特性的非线性 ⚫ 常用的非线性元件有半导体二极管、双极型半导体三极管、各类场效应管和变容二极管 等。 ⚫ 它们的特性曲线的函数关系大体上可分为指数函数和幂函数两大类。前者在先修课程中 已有介绍。 ⚫ 变电容半导体二极管（简称变容管）的工作原理和特性。 4.2 非线性电路的分析方法 4.2.1 非线性电路与线性电路分析方法的异同点 4.2.2 非线性电阻电路的近似解析分析 4.3 非线性电路的应用举例 4.3.1 C 类谐振功率放大器 4.3.2 D 类和 E 类功率放大器 4.3.3 倍频器

4.3.4跨导线性回路与模拟相乘器 43.5时变参量电路与变频器

4.3.4 跨导线性回路与模拟相乘器 4.3.5 时变参量电路与变频器