第10讲 非线性电路分析方法

1、10.1 频率变换电路的分类与要求 10.2 非线性函数的级数展开分析法 10.3 线性时变电路分析法 10.4 单向开关函数,第十讲 非线性电路分析方法,非线性电路分析方法,线性频率变换频谱搬移：输出信号频谱与输入信号频谱有简单的线性关系, 或者说, 输出信号频谱只是输入信号频谱在频率轴上的搬移。如调幅、混频、检波电路。 ,10.1 频率变换电路的分类与要求,频率变换：线性频率变换 非线性频率变换电路 ,非线性电路分析方法,图101 频谱变换电路 （a）频谱的线性搬移;（b）频谱的非线性搬移,线性搬移,非线性变换,非线性电路分析方法,非线性频率变换：输出信号频谱和输入信号频谱不再是简单的线性

2、关系, 也不是频谱的搬移, 而是产生了某种非线性变换, 如调频电路与鉴频电路。,非线性电路分析方法,非线性器件的伏安特性,10.2 非线性函数的级数展开分析法,EQ为静态工作点 u1和u2为两个输入电压,uEQ+u1+u2,非线性电路分析方法,C mn=n！m！（n-m）！为二项式系数。,在EQ处用泰勒级数展开,可得：,非线性电路分析方法,u1U1cos1t u2U2cos2t,非线性电路分析方法,在EQ+u2上对u1用泰勒级数展开,有,10.3 线性时变电路分析法,非线性电路分析方法,若u1足够小,n,是 u2的函数,时变系数,时变参量,非线性电路分析方法,I0（t）：u1 =0时的电流，

3、称时变静态电流。 g（t）：增量电导在u1 =0时的数值 称时变增量电导。,非线性电路分析方法,i与u1之间的关系是线性的，但系数是时变的，将器件的此种工作状态称为：,线 性 时 变,非线性电路分析方法,I0（t）、 g（t）： 首先是u2的函数，其次是t 的函数。,当u2U2cos2t g（t）也必为周期性函数,可用傅里叶级数展开,得,非线性电路分析方法,g（t）与u1的乘积也会产生频率组合， n21,n=0,1,2,。,注意 线性时变分析的关键是u1足够小。,特别的， u1当为低频信号时，频率组合中频差加大，便于滤波。,非线性电路分析方法,10.4 单向开关函数,图10-2 单二极管电路,

4、非线性电路分析方法,图10-3 二极管伏安持性的折线近似,折线近似,大信号控制时,开 关 工 作 状 态,正半周g(u2)是常数，负半周是零,g(t)是脉冲序列,对于u2U2 cos2t,则,时变电导,非线性电路分析方法,图10-5 u2与K（2t）的波形图,非线性电路分析方法,非线性电路分析方法,输入信号和控制信号的频率分量 1和2,控制信号u2的频率2的偶次谐波分量,由输入信号的频率1与控制信号的奇次谐波分量的组合频率分量 (2n+1)21,n=0,1,2,。,频率分量有:,非线性电路分析方法,减少输出信号中无用的组合频率分量,思路 （1）从非线性器件的特性考虑。 （2）从电路结构考虑。 （3）从输入信号的大小考虑。,非线性电路分析方法, 使晶体管工作在线性时变状态或开关状态, 可以大量减少无用的组合频率分量。 采用滤波器来滤除不需要的频率分量。,常用措施, 采用