非线性电路

含有非线性元件的电路。这里的非线性元件不包括独立电源。非线性元器件在电工中得到广泛应用。例如避雷器的非线性特性表现在高电压下电阻值变小,这性质被用来保护雷电下的电工设备;铁心线圈的非线性由磁场的磁饱和引起,这性质被用来制造直流电流互感器。非线性电路的研究和其他学科的非线性问题的研究相互促进。20世纪20年代,荷兰人B.范德坡尔描述电子管振荡电路的方程成为研究混沌的先声。与线性电路比较,非线性电路有许多特点。

编辑本段 稳态不惟一

线性电路通常只有一个稳态。但有些非线性电路的稳态可以不止一个。例如,用刀开关断开某个直流电路,当开关的刀和固定触头之间的距离不够大(例如距离为d)时,刀与触头之间可以出现稳定的电弧,电路中有电流,这是电路的一个稳态;增加上述距离使电弧熄灭后,再使此距离减少到d,却见不到电弧,电路中没有电流,这是另一个稳态。电弧的非线性特性使这个电路有两个稳态。电路处于何种稳态由起始条件决定。

编辑本段 自激振荡

在含有直流独立电源的线性电路中,稳态下的电压、电流是不随时间变化的直流电压、直流电流。但在有些非线性电路里,独立电源虽然是直流电源,电路的稳态电压(或电流)却可以有周期变化的分量,电路里出现了自激振荡。例如,音频信号发生器的自激振荡电路中因有放大器这一非线性元件而成为非线性电路。这个电路可以产生其波形接近正弦的周期振荡。自激振荡可以分为两种。①软激励:电路接通后就能激起振荡。②硬激励:电路接通后,一般不能激起振荡,电路处于直流稳态。必须另外加一个幅度较大、作用时间很短的激励,电路里才会激起振荡。在这样的电路中便有两个稳态:一个是直流稳态,一个是含周期振荡的稳态。

编辑本段 谐波

正弦激励作用于非线性电路而且电路有周期响应时,响应的波形一般是非正弦的。响应中可以含有频率高于激励频率的高次谐波分量,也可以有频率低于激励频率的次谐波分量。整流电路中的电流常会有高次谐波分量。将铁心线圈和合适的电容器串联接到正弦电压源上,构成铁磁谐振电路,其中的电流可含有频率是电源频率1/3的次谐波分量,称1/3次谐波。

编辑本段 跳跃现象

电路的响应与电路的各种参数有关。电阻、电感、正弦电源的振幅和频率都是参数。当某个参数有微小变化时,响应一般也有微小变化。但在非线性电路里,当参数改变到分岔值时,响应会突变,出现跳跃现象。考虑一个有合适电容值的铁磁谐振电路,以正弦电压源的有效值U 作为控制参数。平滑地、缓慢地改变U 时,电流有效值I一般随之平滑地变化,

非线性电路

图中两条实线表示这种变化,箭头代表变化方向。当电压U由0增加时,电流按曲线①变化。当U 达到分岔值U2时,电流会突然增加,以后电流沿曲线②变化。当U由大于U2的值减少到分岔值U1时,电流会突然减少。电流跳跃性变化用图中虚线表示。平滑地改变电源的频率,也可以看到类似的现象。

编辑本段 频率捕捉

正弦激励作用于自激振荡电路时,看来有两种频率的振荡在电路里起作用,一个是激励的频率,一个是自激振荡频率。但当二者相差很小时,电路里只存在频率为激励频率的振荡:响应与激励同步。这种现象称为频率捕捉。

编辑本段 混沌

非线性电路可以出现的一种稳态响应波形,看似无规律可循,类似随机输出。它的频谱中有连续频谱成分。响应对起始条件极为敏感。在两组相差极微小的起始条件下,经过较长的时间以后两个响应的波形差别很大。这种稳态响应是一种混沌现象。在三阶(或三阶以上)自治电路和二阶(或二阶以上)非自治电路里可以出现混沌。低阶电路的混沌常作为理论研究对象。

含有非线性元件的电路。这里的非线性元件不包括独立电源。非线性元器件在电工中得到广泛应用。例如避雷器的非线性特性表现在高电压下电阻值变小,这性质被用来保护雷电下的电工设备;铁心线圈的非线性由磁场的磁饱和引起,这性质被用来制造直流电流互感器。非线性电路的研究和其他学科的非线性问题的研究相互促进。20世纪20年代,荷兰人B.范德坡尔描述电子管振荡电路的方程成为研究混沌的先声。与线性电路比较,非线性电路有许多特点。

编辑本段 稳态不惟一

线性电路通常只有一个稳态。但有些非线性电路的稳态可以不止一个。例如,用刀开关断开某个直流电路,当开关的刀和固定触头之间的距离不够大(例如距离为d)时,刀与触头之间可以出现稳定的电弧,电路中有电流,这是电路的一个稳态;增加上述距离使电弧熄灭后,再使此距离减少到d,却见不到电弧,电路中没有电流,这是另一个稳态。电弧的非线性特性使这个电路有两个稳态。电路处于何种稳态由起始条件决定。

编辑本段 自激振荡

在含有直流独立电源的线性电路中,稳态下的电压、电流是不随时间变化的直流电压、直流电流。但在有些非线性电路里,独立电源虽然是直流电源,电路的稳态电压(或电流)却可以有周期变化的分量,电路里出现了自激振荡。例如,音频信号发生器的自激振荡电路中因有放大器这一非线性元件而成为非线性电路。这个电路可以产生其波形接近正弦的周期振荡。自激振荡可以分为两种。①软激励:电路接通后就能激起振荡。②硬激励:电路接通后,一般不能激起振荡,电路处于直流稳态。必须另外加一个幅度较大、作用时间很短的激励,电路里才会激起振荡。在这样的电路中便有两个稳态:一个是直流稳态,一个是含周期振荡的稳态。

编辑本段 谐波

正弦激励作用于非线性电路而且电路有周期响应时,响应的波形一般是非正弦的。响应中可以含有频率高于激励频率的高次谐波分量,也可以有频率低于激励频率的次谐波分量。整流电路中的电流常会有高次谐波分量。将铁心线圈和合适的电容器串联接到正弦电压源上,构成铁磁谐振电路,其中的电流可含有频率是电源频率1/3的次谐波分量,称1/3次谐波。

编辑本段 跳跃现象

电路的响应与电路的各种参数有关。电阻、电感、正弦电源的振幅和频率都是参数。当某个参数有微小变化时,响应一般也有微小变化。但在非线性电路里,当参数改变到分岔值时,响应会突变,出现跳跃现象。考虑一个有合适电容值的铁磁谐振电路,以正弦电压源的有效值U 作为控制参数。平滑地、缓慢地改变U 时,电流有效值I一般随之平滑地变化,

非线性电路

图中两条实线表示这种变化,箭头代表变化方向。当电压U由0增加时,电流按曲线①变化。当U 达到分岔值U2时,电流会突然增加,以后电流沿曲线②变化。当U由大于U2的值减少到分岔值U1时,电流会突然减少。电流跳跃性变化用图中虚线表示。平滑地改变电源的频率,也可以看到类似的现象。

编辑本段 频率捕捉

正弦激励作用于自激振荡电路时,看来有两种频率的振荡在电路里起作用,一个是激励的频率,一个是自激振荡频率。但当二者相差很小时,电路里只存在频率为激励频率的振荡:响应与激励同步。这种现象称为频率捕捉。

编辑本段 混沌

非线性电路可以出现的一种稳态响应波形,看似无规律可循,类似随机输出。它的频谱中有连续频谱成分。响应对起始条件极为敏感。在两组相差极微小的起始条件下,经过较长的时间以后两个响应的波形差别很大。这种稳态响应是一种混沌现象。在三阶(或三阶以上)自治电路和二阶(或二阶以上)非自治电路里可以出现混沌。低阶电路的混沌常作为理论研究对象。


相关文章

  • 数字电路与模拟电路的区别
  • 模拟电路研究课题 课题:从三极管伏安特性曲线,a) 浅谈线性电路与非线性电路的区别:b) 浅谈模拟电路与数字电路的区别. 摘要:本文从三极管的伏安特性曲线出发,简要分析了线性电路与非线性电路的各自特点.分析方法以及它们的区别,模拟电路与数字 ...查看


  • 非线性电路混沌及其同步控制
  • 非线性电路混沌及其同步控制 姓名:王侣锦 学号:[1**********]1 实验日期:2016/10/19 指导教师:聂家财 [摘要]本实验中测量了非线性负阻的U-I 曲线,费根鲍姆常数,单个蔡氏电路的研究以及混沌通信的 实现. 本实验通 ...查看


  • 失真放大电路研究
  • 国家电工电子实验教学中心 模拟电子技术 实 验 报 告 实验题目:放大电路失真研究 学 院: 电子信息工程 专 业: 电子科学与技术 学生姓名: 学 号: 任课教师: 陆鹏飞 2013 年 6 月 7 日 目 录 1 实验目的与知识背景 . ...查看


  • 实现线性传输的非线性光耦隔离电路的设计与分析
  • 实现线性传输的非线性光耦隔离电路的设计与分析 摘 要: 针对采用光敏二极管进行光耦合的线性光耦所搭建电路线性输出范围较窄的问题,选用光敏三极管进行光耦合的非线性双路光耦设计电路,并对电路进行了直流分析和低频交流分析.实验证明,该电路扩展了线 ...查看


  • 非线性电阻研究报告
  • 电工电子综合实验论文 --非线性电阻电路的研究 班级:09042202 学号:0904220206 姓名:刘雪莲 一:摘要 当电阻两端的电压与流过的电阻的电流不成比例关系时,伏安特性是曲线,电阻不是一个常数,随电压.电流变动,称之为非线性电 ...查看


  • 研究性学习(模电-线性元件与非线性元件)
  • 研究型学习论文 学院: 自动化学院 小组成员: 完成日期: 2012 年 12 月 10 题目: 线性元件与非线性元件 题目: 线性元件与非线性元件 摘 要: 基于二极管和三极管的特性曲线,浅谈线性元件与非线性元件,线性电路与非线性电路理论 ...查看


  • 模拟电路的基本放大电路知识汇总
  • 1.2.1 模拟信号的放大 放大是最基本的模拟信号处理功能,它是通过放大电路实现的,大多数模拟电子系统中都应用了不同类型的放大电路.放大电路也是构成其他模拟电路,如滤波.振荡.稳压等功能电路的基本单元电路. 电子技术里的"放大&q ...查看


  • 课程设计报告高保真音频功率放大器
  • 题目名称:高保真音频功率放大器 姓 名: 朱** 班 级: 测控112 学 号: 日 期: 模拟电子电路课程设计任务书 适用专业:测控技术与仪器.电子信息工程.电气工程及其自动化 设计周期:一周 一.设计题目:高保真音频功率放大器的设计与调 ...查看


  • 共发射极放大电路的分析
  • 课 题:§2-2 共发射极放大电路的分析. 教学时数:2课时(第一课时讲解理论,第二课仿真演示相关内容) 教学内容:放大电路非线性失真的分析. 教学目的:放大电路非线性失真分析是教学中的一个重点,同时也是一个难点:在生 产实践中,放大电路的 ...查看


热门内容