问答题 何谓非线性器件的线性时变工作状态和开关工作状态?它们各有何特点?
【正确答案】非线性器件在静态工作点上,输入两个交流信号,一个为小信号,另一个为大信号,小信号的幅度远小于大信号的幅度。这时非线性器件的工作点将在静态工作点附近按大信号的变化规律随时间而变,而在每个时变工作点上,非线性器件对小信号的特性可看成线性的,但不同时变工作点上的线性参量是不同的,把这种随时间而变化的线性参量称为时变参量。这样在非线性器件输出的方程式中,i与小信号输入电压之问的关系为线性的,而它们的系数是时变的,因此把非线性器件的这种工作状态称为线性时变工作状态。
   开关工作状态是线性时变状态的特例。在大信号作用下,非线性器件的伏安特性可用自原点转折的两段折线近似,控制信号为正半周时导通,负半周时截止,非线性器件相当于受大信号控制的开关,而将其视为受开关函数控制的时变电导。
   开关工作状态与线性时变工作状态相比较,其控制信号要足够大,输入信号要足够小,静态工作点选择应使非线性器件的通角为固定的π/2,可用开关函数进行分析,其输出电流中无用组合频率分量可进一步减少,消除了控制信号的奇次谐波和控制信号偶次谐波的组合频率分量。
【答案解析】