第17章非線性電路(參考版)
2025-07-23 07:56本頁面
【正文】 當給定一組初始值后，就可以求出此方程組的解 ； ② 以這種神經(jīng)元模型為基礎(chǔ)，可以設(shè)計出用來處理和求解多種不同類型問題的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路。 返 回 下 頁 上 頁 例 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 Hopfield電路模型。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 人工神經(jīng)元模型 把生物神經(jīng)元當作是具有輸入和輸出處理信息的單元，其輸入和輸出之間的關(guān)系可用具有飽和特性的一種型非線性轉(zhuǎn)移函數(shù)來描述。 ① 使用計算機對非線性電路進行數(shù)值計算，從得到的相圖和時域波形等來判別混沌特征的信息。 混沌 注意 ① 混沌的一個最顯著的特點是狀態(tài)變量的波形對狀態(tài)變量的初始值極為敏感； ② 在有些二階非線性非自治電路或三階非線性自治電路中存在著混沌現(xiàn)象。這種在非線性自治電路產(chǎn)生的持續(xù)振蕩是一種自激振蕩。 12221 2 1ddd( 1 )dxxxx x x????? ????? ? ???iLuC? 2 02 0O? = 注意 ① 有單一的閉合曲線存在 (極限環(huán) )， 相鄰的相軌道都卷向它，所以不管相點最初在極限環(huán)外或是在極限環(huán)內(nèi)，最終都將沿著極限環(huán)運動。 返 回 * 非線性振蕩電路 下 頁 上 頁 電子振蕩電路一般至少含有兩個儲能元件和至少一個非線性元件。 返 回 下 頁 上 頁 注意 ① 相軌道形狀的研究可以對定性了解電路全部解提供有用的信息 。 返 回 下 頁 上 頁 x2x1x1x2x1x2(a)(b)(c)OO 0o r 0 3)( ?? ?R① 電路中的放電過程為不衰減的正弦振蕩，對應(yīng)不同的初始條件，相軌道是一族橢圓。 返 回 下 頁 上 頁 x2x1x1x2x1x2(a)(b)(c)OO o r 2 2)( 202 ?? ?? CLR① 電路中的放電過程為衰減性質(zhì)，對應(yīng)不同的初始條件，相軌道是一族變形的拋物線。 ② 螺旋線的圈間距離表征了振蕩的衰減率，而每一圈對應(yīng)于振蕩的一個周期。 注意 用狀態(tài)平面討論二階線性 R、 L、 C串聯(lián)電路放電的動態(tài)過程。 返 回 下 頁 上 頁 相圖 對不同的初始條件，在狀態(tài)平面上繪出的一族相軌道。 解 在線性區(qū)，根據(jù)‘虛短’和‘虛斷’有： Rf u Ra Rb i + _ uo + _ _ + ? + u2 + _ ud i b2 o oabRu u uRR ????o1uu??應(yīng)用 KVL： fou R i u?? abf1( ) ( )RiuRR??返 回 下 頁 上 頁 u o ?Usat ?Usat i abf1( ) ( )RiuRR??在正飽和區(qū)： o satuU?應(yīng)用 KVL： f s a tu R i U??sa tf1 ()i u UR??確定電壓 u的范圍 ： bd 2 s a tabRu u u U uRR? ? ? ??sa tuU?? 0s a td ??? uUu ?負電阻 返 回 下 頁 上 頁 ud o ?Usat ?Usat uo 在負飽和區(qū)： 應(yīng)用 KVL： 確定電壓 u的范圍 ： bd 2 s a tabRu u u U uRR? ? ? ??o s a tuU??f s a tu R i U??0s a td ??? uUu ?)(1 s a tfUuRi ??s a tUu ???返 回 * 二階非線性電路的狀態(tài)平面 下 頁 上 頁 二階非線性電路狀態(tài)方程的一般形式可寫為： 11 1 222 1 2d( , , )dd( , , )dxf x x ttxf x x tt?? ???????11 1 222 1 2d( , )dd( , )dxf x xtxf x xt?? ???????非自治方程 自治方程 狀態(tài)平面 以自治方程中狀態(tài)變量 x x2為坐標點的平面。 返 回 下 頁 上 頁 例 分析圖示電路的驅(qū)動點特性。 解 伏安特性用三段直線粗略表示，其斜率分別為： Gc U1 Ga Gb U2 G=Ga 當 u U1 G=Gb 當 U1 u U2 G=Gc 當 u U2 把伏安特性分解為三個特性： Gc U1 Ga Gb U2 u i o 當 u U1有： G1u =Gau G1=Ga 返 回 下 頁 上 頁 當 U1 u U2， 有 ： G1u+G2u =Gbu Gc U1 Ga Gb U2 u i o G1+G2 =Gb 當 U2 u ， 有 ： G1u+G2u +G3u=Gcu G1+G2 +G3=Gc G1=Ga G3=Gc Gb 解得： G2 =Gb Ga 結(jié)論 隧道二極管的伏安特性可以看成 GG2 、 G3三個電導(dǎo)并聯(lián)后的等效電導(dǎo)的伏安特性 。 分段線性化方法 正向?qū)? u i o A B 反向截止 返 回 下 頁 上 頁 u=Ri+ud+U0 i 0 例 1 畫出圖示串聯(lián)電路的伏安特性。 已知：uS(t)=10+ V，非
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