Nichtlineare Schaltungen: Grundlagen, Berechnungsmethoden, Anwendungen

ISBN-13: 9783540104773 / Niemiecki / Miękka / 1981 / 136 str.

R. Elsner

Opis

near sind. Wellenausbreitungsvorgange in nichtlinearen Hedien werden nicht behandelt. Die nachsten beiden Kapitel befassen sich mit Anwen dung en und Storwirkungen nichtlinearer Bauelemente. Das letzte Kapitel zeigt die Wirkung nichtlinearer Kennlinien auf die statistischen Ei genschaften stochastischer Signale. Zeitlich konstante GroBen werden in der Regel mit GroBbuchstaben, zeit lich veranderliche mit Kleinbuchstaben bezeichnet. Unabhangig davon, ob das Bauelement linear oder nichtlinear ist, ergibt sich aus der elek trischen Ladung q der Strom i = dq/dt und aus dem magnetischen Windungs fluB die Spannung u = d /dt. In einer Liste am Ende des Buches werden einige Literaturstellen angegeben, die spezielle Probleme nichtlinearer Schaltungen, z.T. ausflihrlicher als in diesem Buch moglich, behandeln. Der Inhalt dieses Buches ist aus der Vorlesung "Nichtlineare Elektro technik" entstanden. Bauelemente mit nichtlinearer Kennlinie sind in der Elektrotechnik, insbesondere in der Nachrichten- und Hochfrequenztechnik seit ihren Anfangen bekannt. Solche Kennlinien treten nicht nur als sto rende Abweichungen von der Linearitat auf, sondern werden in vielfalti gen Anwendungen eingesetzt. Daher sind in der Elektrotechnik eine groBe Zahl von Methoden entwickelt worden, urn Schaltungen mit nichtlinearen Bauelementen rechnerisch erfassen und ihre Eigenschaften angeben zu konnen. Dieses Buch versucht, diese Hethode in einen Zusammenhang zu stellen."

Spis treści

1 Bauelemente mit nichtlinearen Kennlinien.- 1.1 Bauelemente.- 1.2 Kennlinien.- 2 Mathematische Erfassung nichtlinearer Kennlinien.- 2.1 Prinzip des kleinsten quadratischen Fehlers.- 2.2 Rektifikation.- 2.2.1 Logarithmische Rektifikation.- 2.2.2 Doppellogarithmische Rektifikation.- 2.2.3 Rektifikation quadratischer Parabeln.- 2.2.4 Rektifikation von Hyperbeln.- 2.3 Harmonische Analyse.- 3 Analyse von Gleichstromnetzwerken.- 3.1 Regeln zur Analyse.- 3.1.1 Allgemeine Regeln.- 3.1.2 Zusammenschaltung nichtlinearer Widerständen.- 3.1.3 Aktive nichtlineare Zweipole.- 3.2 Berechnungsmethoden.- 3.2.1 Netzwerk mit einem nichtlinearen Widerstand.- 3.2.2 Netzwerk mit zwei nichtlinearen Widerständen.- 3.2.3 Netzwerk mit mehreren nichtlinearen Widerständen.- 3.2.4 Magnetische Kreise.- 4 Analyse von Wechselstromnetzwerken.- 4.1 Ansteuerart.- 4.2 Richtkennlinienfelder.- 4.2.1 Richtkennlinienfelder einer Diode.- 4.2.2 Richtkennlinienfelder nichtlinearer Reaktanzen.- 4.2.3 Richtkennlinienfelder nichtlinearer Bauelemente in Gegentaktschaltungen.- 4.3 Netzwerke mit einer sinusförmigen Quelle.- 4.4 Netzwerke mit zwei sinusförmigen Quellen.- 4.4.1 Leistungsbeziehungen für den nichtlinearen Widerstand.- 4.4.2 Leistungsbeziehungen für eine nichtlineare Kapazität.- 4.4.3 Kleinsignaltheorie.- 4.5 Steuerkennlinienfelder.- 5 Einschwingverhalten nichtlinearer Schaltungen.- 5.1 Lösung nichtlinearer Differentialgleichungen.- 5.1.1 Nichtlineare Differentialgleichung 1. Ordnung mit zeitunabhängiger Störungsfunktion.- 5.1.2 Nichtlineare Differentialgleichung 2. Ordnung bei einem verlustfreien Schwingkreis.- 5.2 Grafische Lösungsmethoden.- 5.2.1 Isoklinen-Methode.- 5.2.2 Methode der Phasenebene.- 5.2.3 ?-Methode.- 5.3 Spezielle nichtlineare Differentialgleichungen.- 5.3.1 Duffingsche Differentialgleichung.- 5.3.2 Van der Pol'sehe Differentialgleichung.- 5.3.3 Rayleighsche Differentialgleichung.- 6 Systemtheorie rückwirkungsfreier Übertragungsglieder.- 6.1 Quadratisches Potenzsystem.- 6.1.1 Gewichtsfunktion des quadratischen Potenzsystems.- 6.1.2 Übertragungsfunktion des quadratischen Potenzsystems.- 6.1.3 Messung der Übertragungsfunktion.- 6.2 Kubisches Potenzsystem.- 6.3 Berechnung des Ausgangssignals eines nichtlinearen Potenzsystems im Frequenzbereich.- 6.4 Gedächtnisbehaftete Polynomsysteme.- 6.5 Nichtlineare Systeme in zeitdiskreter Darstellung.- 7 Ansätze zu einer nichtlinearen Leitungstheorie.- 8 Ansätze zu einer nichtlinearen Vierpoltheorie.- 9 Anwendungen nichtlinearer Schaltungen.- 9.1 Frequenzvervielfacher.- 9.1.1 Frequenzverdoppler mit Kapazitätsdiode.- 9.1.2 Frequenzverdreifacher mit Kapazitätsdiode.- 9.2 Frequenzteiler.- 9.2.1 Parametron.- 9.2.2 Magnetischer Frequenzhalbierer.- 9.2.3 Frequenzdrittelung.- 9.2.4 Frequenzteilung durch Speicherwirkung.- 9.3 Parametrische Schaltungen.- 9.3.1 Parametrischer Umsetzer mit Kapazitätsdiode.- 9.3.2 Parametrischer Umsetzer mit nichtlinearem Widerstand.- 9.3.3 Parametrischer Verstärker mit Kapazitätsdiode.- 9.4 Steuerung.- 9.4.1 Eigensteuerkennlinien.- 9.4.2 Störsteuerkennlinien.- 9.5 Frequenzerzeugung.- 10 Nichtlineare Verzerrungen.- 10.1 Verzerrungen durch nichtlineare Kennlinien.- 10.2 Nebensprechen durch nichtlineare Verzerrungen.- 10.3 Linearisierung gedächtnisbehafteter Polynomsysteme.- 11 Einfluß nichtlinearer Kennlinien auf statistische Signaleigenschaften.