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大纲/内容

非线性电路

线性电路不足

饱和

载流子有限

导致电流有限，导电能力饱和

分段

当激励到一定程度，载流子迅速增多

不对称

电荷分布决定，比如一端只有正电荷，一端只有负电荷

协作

接力传递

放大

控制供给

受控放行

典型器件及特性

电子管

真空电子管

单向

饱和

充气电子管

惰性气体

饱和

击穿

电子因电场加速，将惰性气体分子电子轰出

击穿也产生正电荷，但分子质量大

击穿后电压较稳定

击穿可以恢复

真空三极管

开关

放大

局限性

高压

光热

尺寸

重量

易碎

漏气

损耗

成本较高

晶体二极管

N型材料

电子型半导体

自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体

纯净的硅晶体中掺入V族元素如磷、砷、锑，却带晶格中硅原子的位置

P型材料

空穴型半导体

自由电子<<空穴

硅晶体掺入硼

晶体三极管BJT

PNP

NPN

场效应管

N沟道增强型FET

N沟道耗尽型FET

P沟道增强型FET

P沟道耗尽型FET

碳纳米管场效应管CNTFET

非线性电路分析方法

方程推导

数值计算

用matlab

作图

近似

仿真

状态讨论

模块拆解

微扰分析

线性电路

定义

仅仅由线性元件组成

线性元件

定义

若U=F(I)，则对任意A，都有AU=F(AI)

推论

若U1=F(I1),U2=F(I2)=>U1+U2=F(I1+I2)

电阻

U=IR

电容

U=Q/C

U&apos;=I/C

电感

磁通量=LI

U=LI&apos;

电源

U=U0-IR

不是线性元件

叠加原理

多个源激励电路所得的响应=单独激励所得响应之和

叠加原理的应用

实际系统多源

单源拆成多源

自由度问题

合了拆，拆了合

光纤通信

多色光通信

多发射器经过棱镜合一经光纤传送再经棱镜分散

噪声和信噪比

噪声

电荷涨落

电荷碰撞

热运动

只要不是绝对零度就有

电磁干扰

车辆

太阳、闪电

50HZ的交流电

其它电路

信噪比：Sigal-to-Noise Ratio

定义

SNR=信号功率P1/噪声功率P2

SNRdb=10·log10（SNR）

信噪比与放大

如何提高信噪比

放大

屏蔽

屏蔽线路/屏蔽信号源

抵消

手机拾音系统

抵消后的声音信号=主麦克风信号-副麦克风信号

抵消+

接地线进入减法器

两线紧贴-干扰相同

可以加一个C(t)进入减法电路

差分

接入一个-F（t），经过减法器得到2F(t)

两线磁场相互抵消

USB线就是数字差分的

共模信号

差模信号

多通道合并

应用

远距离窃听

放大电路

为何要有放大电路

如果没有

信号功率越来越小

转变声音变得更小

信号被噪声淹没

不能复制和广播

0，1不再可靠

难以制作复杂可靠的数字电路

放大器组态

基本单元

敏感器件

出于敏感状态Q时小扰动引起大变动

BJT、FET

辅助电源

为放大提供能量使敏感器件工作于Q

电压源

电流源

输入通道

引入信号源小扰动使信号源别影响Q

电容

变压器

输出通道

将大变动输出至负载别影响Q

电容

变压器

N沟道增强型FET

共源极CS

共漏极CD

共栅极CG

偏置

目的

使放大器工作于Q

形态

多种多样

调节

改动元件、辅助源可调节Q

适用

同一偏置电路可用于不同放大器

辅助电压源=“信号地”或“动态地”

耦合

电容耦合

电容耦合用得最多，比电感便宜

电容充电时间：开机；Q产生变化。电容越大，电容两端电压越稳定

电容不够大，信号变化慢；会出现误差

分支主题

变压耦合

电感

光电耦合

放大器构造

晶体管+偏置+耦合

分析

非线性问题

大部分情况下：估算

确认放大器件Q点

非线性是放大器的本质

线性近似（微扰分析）

微小扰动-微小响应

线性指标：A/Ri/Ro

对Q点具有依赖性

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