非线性微波电路与系统——第二章:非线性模型
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非线性电路仿真实验之五兆芳芳创作1.实验原理通过一个复杂的功率缩小器的设计来介绍射频非线性电路的设计与仿真,以此来熟悉非线性电路中的各类参数以及各类非线性元件的使用,熟悉支电路的使用等等.使用MWO中的丈量元件得到器件三极管的特性曲线图.通过参数调谐,不雅察特性曲线图的变更.用此三极管器件,设计其直流偏置电路,得到一个功率缩小器,使用谐波平衡来仿真此电路在基波下的输出功率曲线.射频缩小器与常规低频电路的设计办法完全不合,它需要考虑一些特殊的因素.尤其是入射电压波和入射电流波都必须与有源器件良好匹配,以便下降电压驻波比、避免寄生振荡.利用单级或多级晶体管电路对输入信号进行缩小是模拟电路理论中最重要并且是最困难的任务.2.实验步调首先新建Project和一个Schematic电路图,命名为BJT,进行整个Project的属性设置,起始频率设置为1.5GHz,终止频率设置为2.5GHz,Step设置为0.2GHz,然后会转到电路图BJT,在Element页面中,选择BLT11_chip,将其放在BJT原理图中,此元件便为一个BJT晶体管,在使用这个器件之前,一般都需要先不雅察其特性曲线,使用丈量元件来实现,选择MeasDevice → IV,在下面的窗口中选择IVCURVEI,将其放置在原理图中,这个元件为I_V曲线追踪器,在设置的若干个电流值的条件下做出电压的曲线,此元件一般用在丈量电流控制器件的I_V特性曲线.再新建一个方框图BJTGraph来输出仿真结果.右键点击BJTGraph,选择Add Measurments,在对话框窗口的Meas. Type中选择Nonlinear Current,在Measurement中选择IVCurve,在Date Source Name中选择BJT,然后选择“OK”结束设置.最后选择仿真,则出现此晶体管的仿真曲线.下面设计此晶体管的直流偏置电路,并且使用谐波平衡来仿真此电路在基波下的输出功率曲线.新建一个Schematic原理图,命名为DCBjt,绘出原理图如下,图中L1、L2两个电感为高频扼流电感,都取1μH其中电容C1为三极管发射极旁路电容,C2、C3辨别为基极、集电极隔直电容.I_METER为丈量电流元件,V_METER为丈量电压元件,辨别丈量集电极电流和电压.DCVS为直流电压源,V1为1V,V2为6V,晶体管输入、输出两端辨别有两个支电路,辨别为输入匹配电路与输出匹配电路,引入这两个电路的办法为,首先右键点击Schematic选项,选择Import Schematic,然后选择路径,将目标文件夹中的input match和output match两个电路原理图文件都引入.然后回到DCBjt电路图中,在Element页面中,选择Subcircuits,在下面的窗口中将出现此Project中所有的电路原理图.图中最左边的端口Port1为谐波平衡端口,这个端口除了具有普通端口的功效外,阻抗也为50欧姆,还带有单音信号源,用于谐波仿真.参数中Z仍是代表阻抗值,Pwr暗示单音信号源的功效振幅.电路原理图完成后,我们可以先看看在不合频率下I_METER与V_METER的值.在Graph选项中,选择Add Gtaph,然后选择Tabular表图,新建Graph2,右键点击,选择Add Measurement,在对话框中Meas. Type选择Nonlinear Current,Measurement选择Icomp,Icomp为单音谐波电流.对话框中有Hamomic Index 一项,“0”暗示直流偏置,对应电压丈量也是如此,Meas. Type中选择Nonlinear Voltage,Measurement选择Vcomp,Vcomp为单音谐波电压.选择完后可以进行仿真看到各个频率点上的电压与电流值.然后,需要丈量输出端口,即Port2的输出功率曲线.先新建一个方框图Graph3,选择Add Measurement,由于需要丈量的是输出端口的功率值,因而在Add Measurement对话框中,Meas. Type选择Nonlinear Power,Measurement选择Pcomp为单音谐波功率.由于此缩小器是设计使用在基波频率下的,需要丈量的输出功率是在基波频率下的值,因而Hamomic Index一项选择1,Measurement Component选择PORT_2,其他使用默认值,最后选择“仿真”,在Graph3中会出现各个频率点的输出功率值.3.实验结果。
非线性电路与系统——关于神经网络的一些学习总结姓名:楼韬学号:**********班级:研2-108班导师:***典型神经网络模型及其应用摘要:随着神经网络研究的深入,神经网络在理论上有了很大突破,并在实践中发挥着越来越重要的作用。
本文介绍了径向基网络,支撑矢量机,小波神经网络,反馈神经网络这几种典型的神经网络结构模型、特点及应用。
关键词:神经网络径向基网络支撑矢量机小波神经网络反馈神经网络Abstract: With in-depth study of neural networks, neural networks have great breakthrough in theory and in practice is playing an increasingly important role. This article introduced the RBF networks, support vector machines, wavelet neural networks, feedback neural networks with their concepts, features and applications in scientific research field. Key words: neural networks, RBF networks, support vector machines ,wavelet neural networks ,feedback neural networks.1引言神经网络以其快速的并行处理能力和其强有力的学习能力而获得越来越广泛的重视,神经网络系统最主要的特征是大规模模拟并行处理、信息的分布式存储,高度的容错性和自组织、自学习及实时处理,它可以直接输入样本,信息处理分布于大量神经元的互连之中,并且具有冗余性。
随着对神经网络理论的不断深入研究,其应用目前已经渗透到各个领域。
非线性电路学习报告电路是由电气、电子器件按某种特定的目的而相互连接所形成的系统的总称。
当电路中至少存在一个非线性电路元件时(例如非线性电阻、非线性电感元件等),其运动规律要由非线性微分方程或非线性算子来描述,我们称之为非线性电路或非线性系统。
一、非线性电路的特点:1、非线性电路不满足叠加定理是否满足叠加定理是线性系统与非线性系统之间的最主要区别。
2、非线性电路的解不一定唯一存在对于仅由非线性电阻元件组成的电阻性电路,或考察非线性动态电路的稳态性质时,其电路的特性有一组非线性代数方程来描述。
这组方程可能有唯一解,也可能有多个解,甚至可能根本无解。
因此,在求解之前,应该对系统的解得性质进行判断。
3、非线性系统平衡状态的稳定性问题线性系统一般存在一个平衡状态,并且很容易判断系统的平衡状态是否稳定。
而非线性系统往往存在多个平衡状态,其中有些平衡状态是稳定的,有些平衡状态则是不稳定的。
4、非线性电路中的一些特殊现象在非线性电路中常常会发生一些奇特的现象,这些奇特的现象在过去和现在一直都是非线性电路理论的重要研究课题,促进了非线性理论的研究和发展。
例如,非线性电路在周期激励作用下的次谐波振荡和超次谐波振荡;系统解的形式因为参数的微小变化而发生本质性改变的分叉现象;对于某些非线性电路和系统,还会出现一种貌似随机的混沌现象。
分叉和混沌现象的研究大大丰富了非线性系统科学的理论,促进了系统科学的发展。
二、非线性电阻电路非线性电阻电路研究的内容大体可分为理论定性分析和定量分析两大部分。
理论定性分析主要研究非线性电阻电路解得存在性和唯一性问题。
对于由无源电阻网络组成的网络,其无增益性质也是研究的重要内容之一。
定量分析大体包含四个方面:一是图解分析法和小信号分析法,二是数值分析方法,三是分段线性化方法,四是友网络法。
1、图解分析方法图解分析法用来解决简单非线性电阻电路的工作点分析、DP图和TC图分析等问题。
(1)曲线相交法:将其中一些非线性元件用串并联方法等效为一个非线性电阻元件,将其余不含非线性电阻的部分等效一个戴维南电路,画出这两部分电路的伏女關线,它们的交点为电路的丄作点,或称为静态丄作点Q(U Q,I Q)O图1曲线相交法(2)DP图法:若某非线性一端口网络的端口伏安矢系也称为驱动点特性曲线DP确定,则已知端口的激励波形,通过图解法可求得响应的波形。
2.2 非线性电路分析基础现代通信及各种电子设备中,广泛采用了频率变换电路和功率变换电路,如调制、解调、变频、倍频、振荡、谐振功放等,还可以利用电路的非线性特性实现系统的反馈控制,如自动增益控制(AGC)、自动频率控制(AFC)、自动相位控制(APC)等。
本节主要分析非线性电路的特性、作用及其与线性电路的区别,非线性电路的几种分析方法。
对实现频率变换的基本组件模拟乘法器的特性、实现方法及应用作了较详尽的分析。
2.2.1 非线性电路的基本概念与非线性元件一、非线性电路的基本概念常用的无线电元件有三类:线性元件、非线性元件和时变参量元件。
线性元件的主要特点是:元件参数与通过元件的电流或施于其上的电压无关。
例如,通常大量应用的电阻、电容和空心电感都是线性元件。
非线性元件的参数与通过它的电流或施于其上的电压有关。
非线性元件的主要特点是:元件参数与通过它的电流或施于其上的电压有关。
例如,通过二极管的电流大小不同,二极管的内阻值便不同;晶体管的放大系数与工作点有关;带磁芯的电感线圈的电感量随通过线圈的电流而变化。
时变参量元件的主要特点是:时变参量元件是参数按照某一方式随时间变化的线性元件。
参数按照一定规律随时间变化的,但是这样变化与通过元件的电流或元件上的电压没有关系。
例如,混频时,可以把晶体管看成一个变跨导的线性参变元件。
常用电路是若干无源元件或(和)有源元件的有序联结体。
它可以分为线性与非线性两大类。
所谓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。
若vi1(t)和vi2(t)分别代表两个输入信号,vo1(t)和vo2(t) 分别代表相应的输出信号,即vo1(t)= f[vi1(t)],vo2(t)= f[vi2(t)],若满足vo1(t)+vo2(t)= f[vi1(t)+vi2(t)],则称为具有叠加性。
若满足avo1(t)= f[avi1(t)],avo2(t)= f[avi2(t)],则称为具有均匀性,这里a是常数。