射随电路模型

⑴ 硬件设计大师们，求模拟电路的学习方法和常见应用

模拟电路（Analog Circuit）：处理模拟信号的电子电路 。“模拟”二字主要指电压（或电流）对于真实信号成比例的再现，它最初来源于希腊语词汇ανάλογος，意思是“成比例的”。
特点
1、函数的取值为无限多个；
2、当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也改变，即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中（信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上）。
3.初级模拟电路主要解决两个大的方面：1放大、2信号源。
4、模拟信号具有连续性。
一.半导体器件
包括半导体特性，半导体二极管，双极结性三极管，场效应三极管等
导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件。
二.放大电路的基本原理和分析方法：1.原理：单管共发射极放大电路；双极性三极管的三组态---共射 共基 共集；场效应管放大电路－－共源极放大。分压自偏压式共 源极放大，共漏极放大，多级放大，2方法 直流通路与交流通路；静态工作点的分析；微变等效电路法；图解法等等。
三.放大电路的频率响应
单管共射放大电路的频响－－下限频率，上限频率和通频带频率失真波特图多级放大电路的频响
四.功率放大
互补对称功率放大电路—— OTL（省去输出变压器），OCL（实用电路）
五.集成放大电路
放大电路（amplification circuit）能够将一个微弱的交流小信号（叠加在直流工作点上），通过一个装置（核心为三极管、场效应管），得到一个波形相似（不失真），但幅值却大很多的交流大信号的输出。实际的放大电路通常是由信号源、晶体三极管构成的放大器及负载组成。
偏置电路，差分放大电路，中间级，输出级。
六.放大电路的反馈
正反馈和负反馈
负反馈：四组态——电压串联，电压并联，电流串联，电流并联负反馈。（注意输出电阻和输入电阻的改变）
负反馈的分析：Af=1/F（深度负反馈时）
七.模拟信号运算电路
理想运放的特点（虚短虚地）；
比例运放（反向比例运放,同向比例运放，差分比例运放）；
求和电路（反向输入求和，同向输入求和）
积分电路，微分电路；
对数电路，指数电路；
乘法电路，除法电路。
八.信号处理电路
有源滤波器（ 低通LPF，高通HPF。带通BPF，带阻BEF）
电压比较器（过零比较器，单限比较器,滞回比较器，双限比较器）
九.波形发生电路
正弦波振荡电路（条件，组成，分析步骤）
RC正弦波振荡电路（RC串并联网络选频特性）
LC 正弦波振荡电路 （LC并联网络选频特性电感三点式电容三点式）
石英晶体振荡器
非正弦波振荡器（矩形波，三角波，锯齿形发生器）
十.直流电路
单相整流电路
滤波电路（电容滤波，电感滤波 ,复式滤波）
倍压整流电路（二倍压整流电路，多倍压整压电路）
串联型直流稳压电路
是涉及连续函数形式模拟信号的电子电路，与之相对的是数字电路，后者通常只关注0和1两个逻辑电平。“模拟”二字主要指电压（或电流）对于真实信号成比例的再现，它最初来源于希腊语词汇ανάλογος，意思是“成比例的.

功能
（1）放大电路：用于信号的电压、电流或功率放大。
（2）滤波电路：用于信号的提取、变换或抗干扰。
（3）运算电路：完成信号的比例、加、减、乘、除、积分、微分、对数、指数等运算。
（4）信号转换电路：用于将电流信号转换成电压信号或将电压信号转换为电流信号、将直流信号转换为交流信号或将交流信号转换为直流信号、将直流电压转换成与之成正比的频率……
（5）信号发生电路：用于产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波。
（6）直流电源：将220V、50Hz交流电转换成不同输出电压和电流的直流电，作为各种电子线路的供电电源。

分类
模拟电路可分为标准模拟电路和专用模拟电路(application spacific analog IC)两大类，前者占市场的37%，后者占63%，据ICInsight公司报道，2000年两者合计达310亿美元，比上年大幅增长40%，预计今年将续增23%，达380亿美元。又据WSTS(世界半导体贸易统计协会2012年秋季最新预测，世界模拟电路市场2000年为306.3亿美元，2013年增长20%，达368.8亿美元，1999~2003年间的年均增长率为19.5%。标准模拟电路包括放大器接口电路、数据转换器、比较器、稳压器和基准电路等。2000年共计114亿美元，其中稳压器和基准电路比例最大，占整个模拟电路市场的13%，随后为放大器，占10%，接口电路8%，数据转换器6%，比较器1%。专用模拟电路市场是指在消费类电子产品、计算机、通信、汽车和工业其他部门应用的电路。2000年共计192亿美元在整个模拟电路市场上，通信用专用模拟电路占22%，消费类占16%，汽车用占9%，计算机占8%，工业和其他应用占7%。

快速发展的原动力
推动模拟电路快速发展的原动力，首先是产品数字化数字系统的不断发展，必须依靠模拟器件与人类相沟通，促使后者随之扩大。数字产品包括蜂窝电话、PDA、显示器、音响设备、键盘以太网和DSL产品，等等生产厂商有Linear Technology Maxim ST和TI等。在便携式产品等的驱动下，电源管理集成电路增长也很迅速其次，加工工艺日益微细化，电路几何尺寸不断变小，例如，加工工艺从0.35微米缩小到0.25微米再到0.1微米，而优良品质的模拟电路很难集成进去因此，设计人员不得不把模拟电路另做在小封装里牵引分立模拟电路发展。第三，语音和数据通信的融合也对模拟电路产生积极影响。电视电缆语音传送(voice-over-cable)，数字用户线语音传送(voice-over-packetprotocol)等都对模拟和混合信号电路有很大的依赖性。第四，随着设备电源从5V降到3V，有时甚至到1.8V，电源处理变得日益重要，由此推动了AC/DC转换器、DC/DC变换器、电源管理IC等的发展。便携性连接性和电源处理是模拟集成电路生产必须面对的三大技术方向。无源元件集成、性能保持和缩短上市时间则是模拟集成电路厂商生产经营中关注的三大主题。例如，RF模块上无源元件集成就很重要，一不留神，无源元件就可能在板上占有最大的空间。由于功能是集成的，因此在性能上很可能要作一番权衡，上市时间的重要性自不待言。开关电源DC/DC变换器会产生噪声，这是模拟集成电路厂商面临的又一大课题。在通信基础设施方面，厂商还必须满足热插拔，在设备的重新配置和维修中，当一块板替换另一块时，通过热插拔整个系统就不用关掉。世界从事模拟集成电路生产最大的公司依次是TI(1999年的营收为28亿美元，市场占有率13%)，ST(23亿美元，10%);Philips(19亿美元，9%)，Infineon(17亿美元，8%)，ONSemi(15亿美元，7%)，NS(14亿美元，6%)，AD(13亿美元，6%)。这7家公司共占有60%。

⑵ （射频电路设计）关于在ADS中仿真和做实际做电路板时候碰到的问题

ADS里面的自动优化肯定不能作为最后的器件参数，得考虑到实际存在的情况，再说ADS里面的自动优化功能，软件计算出来的参数并不是最好的，你可以在它优化好了后再进行仿真，回发现还是不很很理想，都得手工慢慢的调，我以前用的时候自动优化后还得手工调整才能达到理想的参数指标。
你用自动优化是不是想进行网络特性阻抗的匹配？假如是要做特性阻抗匹配的话，最好是先人工计算一下网络的器件组成及各个参数，然后再将计算出的网络在ADS里面进行仿真，这样的话会精确一些。

⑶ 硬件基础与电路（第一章 电路模型及电路定律）

电路及的电路模型

电路定义：电路是指电流多通过的路径，也称回路或网路，是由电气设备和元器件按一定方式连接起来，以实现特定功能的电气装置。

电路的作用：

（1）电能的传输和转换。列如电力供电系统、照明设备、电动机等。主要利用电的能量，其电压、电流、功率相对较小，频率较高，也称为强电系统。

（2）信号的传递和处理。列如电话、扩音机电路用来传送和处理音频信号，万用表用来测试电压、其电压、电流和电阻，计算机的存储器用来存放数据和程序。主要用于处理电信号，其电压、电流、功能相对较小，频率较高，也称为弱电系统。

电气图及电路模型

定义：一个完整的电路是由电源（或信号源）、负载和中间环节（如开关、导线等）三个基本部分组成的。

（1）一个实际的电阻器在有电流流过的同时还会产生磁场，因而还兼有电感的性质。

（2）一个实际电源总有一点电阻，因而在使用时不可能总保持一定的电压。

（3）连接导体总有一点电阻，甚至还有电感。

用一个足以表征其主要性能的模型来表示。列如：

（1）灯泡的电感是极其微小的，把她看作一个理想的电阻元件是完全可以的。

（2）一个新的干电池，其内阻与灯泡的电阻相比可以忽略不计，把她看作一个电压恒定的理想电压尺烂源也是完全可以的。

（3）在连接导体很短的情况下，导体的电阻完全可以忽略不计，可看冲慎作理想导体。于是这个理想电阻元件就构成了灯泡的模型，理想电压源就构成了电池的模型，而理想导体则构成了连接导体的模型。

集总元件与集总假设

1.电路研究的理想化假设

假定电路中的电磁现象可以分别研究，用“集总参数元件”（简称集总元件）来构成模型，每一种集总元件均只表现一种基本现象，且可以用数字方法精确定义。

2.集总假设的适应条件

集总含陵判漏义：元器件中的电场和磁场可以分隔，并分别加以表征和研究，即元器件中交织存在的电场和磁场之间不存在相互作用。但在实际上，若电场与磁场间存在相互作用时将产生电磁波， 这样电路中的一部分能量将通过辐射而损失掉。

集总假设的使用是有条件的，只有在辐射能量可以忽略不计的情况下才能采用集总假设，即当实际电路元件或部件的外形尺寸远比通过它的电磁波信号的波长小得多，可以忽略不计时，方可采用集总假设。

这种元件和部件称为集总元件，是抽象的理想元件模型，由集总元件构成的电路模型，称为集总电路。

电路变量

电路的电性能可以用一组表示为时间函数的变量拉低描述，最常用到的是电流、电压和电功率。各电量单位都采用国际单位制。

电流： 自然界中存在正、负两种电荷，在电源的作用下，电路中形成了电场，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生地定向移动，形成电流，习惯上把正电荷运动的方向规定为电流的方向。

电流的大小称为电流强度（简称电流），是指单位时间内通过导体横截面的电荷量，即：

                                                                                i（t）= dq/dt

式中，电荷q的单位为库【仑】（C）：时间t 的单位为秒（s）:电流i的单位为安【培】（A）。除A外，常用的单位有毫安（mA），微安（uA），它们之间的换算关系如下：

                                                                                    1A = 103mA

                                                                                    1mA = 103uA

如果电流的大小和方向不随时间变化，这种电流称为恒定电流，简称直流，一般用大写字母I表示。

如果电流的大小和方向都随时间变化，则称为交变电流，简称交流，一般用小写字母i表示。

电压

                                                                           u(t)=dW/dq

式中，dq为由a点转移到b点的正电荷量，单位为库【仑】（C）；dW为转移过程中电场力对电荷dq所做的功，单位为焦【耳】（J）；电压u(t)的单位为伏【特】（V）。

如果正电荷由a点转移到b点，电场力做了正功，则a点为高电位，即正极，b点为低电位，即负极；正电荷由a点转移到b点，电场做了负功，则a点为低电位，即负极，b点为高电位，即正极。

如果正电荷量及电路极性都随时间变化，则称为交变电压或交流电压，一般用小写字母u表示；若电压大小和方向都不变，称为直流（恒定）电压，一般用大写字母U表示。

参考方向

参考方向可以任意选定，在电路图中，电流的参考方向用箭头表示；电压的参考方向（也称参考极性）则在元件或电路的两端用“+”、“-”符号来表示，“+”号表示高电位端，“-”号表示低电位端；有时也用双下标表示，如uAB表示电压参考方向由A指向B。

如果电流或电压的实际方向（虚线箭头）与参考方向（实线箭头或“+”、“-”）一致，则用正值表示；如果两者相反，则为负值。

、在分析电路时，应先设定好合适的参考方向，在分析与 计算的过程中不再任意改变，最后由计算结果的正、负值来确定电流和电压的实际方向。

如果指定电流过某元件（或电路）的电流参考方向是从标以电压的正极性的一端指向负极性的一端，即两者的参考方向一致，则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向；当两者不一致时，称为非关联参考方向。

在分析计算电路时，对无源元件常取关联参考方向，对有源元件则常取非关联参考方向。

电功率

电功率表示电路或元件中消耗电能快慢的物理量，定义为电流在单位时间内所做的功，即

                                                                                    p(t)=dW/dt

当时间t的单位为秒（s），功W的单位为焦【耳】（J）时，功率p的单位为瓦【特】（W）。设定电流和电压为关联参考方向时，由式（1-2），有dW=u(t)dq,再结合式（1-1），有

、                                                                p（t）= dW/dt=u(t)dq/dt=u(t)i(t)

此时把能量传输（流动）的方向称为功率的方向，若p(t)>0,表示此电路（或元件）吸收能量，此时的p(t)称为吸收功率；若p(t)<0,此电路（或元件）吸收能量，此时的p(t)称为发出功率。 

对于p(t)=u(t)i(t),当设定电流和电压为非关联参考方向时，若p(t)>0，表示此电路（或元件）发出能量，此时的p(t)称为发出功率；若p(t)<0,此电路（或元件）吸收能量，此时的p(t)称为吸收功率。

根据能量守恒定律，对于一个完整的电路来说，在任一时刻各件吸收的电功率的总和应等于发出电功率的总和，或电功率的总和代数为零。

电能的单位是焦【耳】（J），在电力系统中，电能的单位通常用千瓦时（kw.h）来表示，也称为度（电），它们之间的换算关系为

                                                             1度（电）=1kW.h=3.6*106 J

注意：实际的电气设备都有额定的电压、电流和功率限制，使用时不要超过规定的额定值，否则易使设备损坏。超过额定功率称为超载，低于额定功率称为欠载。

电路元件

实际的元件是用理想化的电路元件的组合来表示的。理想的电路元件有二端元件和多端元件之分，又有有源、无源的区别。本书所涉及的无源理想二端元件有电阻、电容和电感，无源理想多端元件有晶体管、运算放大器、变压器等；有源元件有理想电压源和理想电流源。

每一个理想电路元件的电压u或电流i，或者电压与电流之间的关系都有着确定的规定，例如电阻元件上的电压与电流关系为u = f（i）。这种规定充分地表征了此电路元件的特性，称为元件的约束。

电阻元件

电阻元件是从实际物体中抽象出来的理想模型，表示物体对电流的阻碍和将电能转化为热能的作用，如模拟灯泡、电热炉等电器。

电容元件

电容元件是一种表征电路元件储存电荷特性的理想元件，简称电容。

电感元件

电感元件的原始模型为绝缘导线（如漆包线、纱包线等）绕制而成的圆柱线圈。当线圈中通以电流i时，在线圈中就会产生磁通量，并储存能量。线圈中变化的电流和磁场可使线圈自身产生感应电压。磁通量与线圈的匝数的乘积称为磁通链，磁通链的单位是韦【伯】（wb）。

表征电感元件（简称电感）产生磁通、存储磁场能力的参数称为电感，用L表示。它在数值上等于单位电流产生的磁通链。即

                                                                            L = Ψ/i

电感L也称自感系数，基本单位是亨【利】（H）。1H = 1Wb/A,常用的单位还有豪亨（mH）和微亨（μH），它们之间的换算关系如下：

                                                     1H = 103mH                      1mH = 103μH

独立电压源

电源是一种把其他形式的能转换成电能的装置 。

独立源是从实际电源中抽象出来的一种电路模型，分为独立电源（也称为理想电压源，简称电压源）和独立电流源（也称为理想电流源，简称电流源）。电压源的电压或电流源的电流一定，不受外电路的控制而独立存在。

独立电流源

独立电流源也是一种电路模型。

电流源是一种能产生电流的装置。例如光电池在一定条件下，在一定照度的光线照射时被激发产生一定值的电流，该电流与照度成正比，该光电池可视为电流源。 

受控源

受控源有称非独立源，也是一种理想电路元件，具有与独立源完全不同的特点。以受控制电压源为例，它的电压是受同一电路中其他支路的电压或电流控制的。

受控源原本是从电子器件中抽象而来的。

受控源分为四种形式：电压控制电压源、电流控制电流源、电压控制电流源和电流控制电流源。

基尔霍夫定律

电路的基本规律包含两方面的内容。一是将电路作为一个整体来看，二是电路的各个组成部分（电路元件）。

基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

1.支路

电路中只通过同一电流的每个分支称为支路，由一个或多个二端元件串联组成。流经支路的电流称为支路电流。

2.节点

三条或三条以上支路的连接点称为节点。

3.回路

电路中的任一闭合路径称为回路。

4.网孔

在回路内部不另含有支路的回路称为网孔。

KCL

电荷守恒和电流连续性原理指出，在电路中任一点上，任何时刻都不会产生电荷的堆积和减少现象，由此可得基尔霍夫电流定律（KCL）。

对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流进该节点的所有支路电流和等于流出该节点的所有支路电流的和。

关于基尔霍夫电流定律的说明如下：

.KCL定律适用于集总电路，表征电路中各个支路电流的约束关系，与元件特性无关。

.使用KCL定律时，必须先设定各支路电流的参考方向，再依据参考方向列写方程。

.可将KCL推广到电路中的任一闭合面或闭合曲线。

KVL

由于电路中任意一点的瞬时电位具有单值性，若沿着任一路径，回到原来的出发点时，该点的电位是不会变化的，因此可得基尔霍夫电压定律。

对于任一集总电路，在任一时刻，沿任一回路循环一周，该回路所有支路电压降的和等于所有支路电压升的和。

关于基尔霍夫电压定律（KVL）的说明如下：

.KVL定律适用于集总电路，表征电路中各个支路电压的约束关系，与元件特性无关。

使用KVL定律时，必须先设定各支路电压的参考方向，再依据参考方向和选定的绕行方向列写方程。

由KVL定律时，任何两点间的电压与这两点间所经路径无关。

在电路分析中，当电路中有多个未知的支路电压和电流时，常要运用KVL，KCL定律列写多个方程，组成线性方程组求解。

电路电位的计算

电位也称为电势，是表示电场中某点所具有能量的物理量，用符号V表示。

什么是电位

在电路中，电位指某点到参考点间的电压，通常设参考点的电位为零，用图符“|”表示。

在不接地的电子设备中，常把多个元器件汇聚的公共点设为零电位，也称之为地。

计算电位的基本方法可归纳为如下几点。

（1）选定电路中某一点味参考点，设其电位为零。

（2）标出个电流参考方向及个元件两端电压的参考正、负极性。

（3）计算各点至参考点间的电压，即得到的各点的电位。

电路的简化

为了方便绘制电路图及简化计算过程，借助电位的概念，常采用简化电路图。

⑷ 射频电路设计的热量分析

热量管理是所有电路设计人员都关心的一个问题，特别是针对大信号时。在射频/微波电路中，大信号常见于功率放大器和系统发送端元件。不管是连续波(CW)信号还是脉冲信号，如果产生的热量得不到有效疏导，它们都将导致印制电路板(PCB)上和系统中的热量积聚。对电子设备来说，发热意味着工作寿命的缩短。
防止电路热量积聚需要一定的想象力：可以想象成热量从一个热源(如功率晶体管)流向一个目的地(如散热片或设备底座)。
理解热量在系统各射频/微波元件中是如何产生的也有助于热量分析。例如，功率放大器发热不是仅因其工作在大功率级，诸如放大器效率、放大器输出端的阻抗匹配(VSWR)以及源自放大器输出的热路径等因素都会影响放大器热量的产生。尽管具有50%效率的功率放大器似乎已经很不错，但这也会浪费掉系统供给它的一半能量，其中大部分以热量的形式损失掉了。
除功率放大器外，像滤波器和功率分配器这样的无源器件的插入损耗以及元件、同轴电缆和其它互连器件连接处的阻抗不匹配(高VSWR)也会导致“散热障碍”.高效的热管理需要了解热量从源(例如放大器)流过所有连接电缆和其它元件再到散热终点的热量流动过程。
在电路层面，热管理也是放大器自身的一个问题，因为热量从放大器的有源器件向外流动--有些热量通过电路板材料，有些进入周围元件，有些流入电路板上下方周围的空气。理想情况下，可以提供一条让热量从有源器件正确地散发出来的路径，因为这些器件周围的热量积聚也会缩短它们的工作寿命。此外，这些热量可能对某些器件造成有害影响，比如在硅双极型晶体管中温度的不断上升，即通常所说的“热失控”.
在散热不当的情况下，有些器件相比其它器件更易受到损坏。例如，GaAs半导体衬底的导热率大约只有硅器件的三分之一。在高温下，GaAs晶体管也可能遭受记忆效应的影响(也就是说即使温度已经下降，器件仍可能工作在高温时的特定增益状态)，进而导致器件线性性能变差。
热量分析实质上是基于对器件或电路中使用的不同材料的研究，以及这些材料的热阻或其对热量流动的阻力。当然，反过来说就是材料的导热率，这是衡量材料导热能力的一个指标。热材料(比如导热胶和电路板材料)的数据手册中一般都列有这一参数，参数值越高，代表这种材料处理大功率级和发热量的能力就越高。
热阻可以用温度变化(该数值是作为所采用功率的函数)来描述，通常单位为℃/W.在为器件、电路板和系统建立热量模型时，必须考虑所有热效应的影响，这不仅包括器件的自发热效应，还包括其对周边器件的影响。由于这些交互作用的存在，热建模一般是通过构建一个带有全部发热器件的热矩阵来完成的。
在电路上，即使像电容这样的无源电路元件也可能对散热起作用。当然，为了使系统能考虑到所有的热量规划，正确的热量设计应从PCB级和选择最适合特定电路设计中功率和热量等级的PCB层压材料开始。在选择电路板层压材料时，不应只是简单地选择具有最高导热率的材料，还需要考虑在不同温度下的电气和机械稳定性。
例如，层压板可由其在所有三个方向(长、宽、厚)上的热膨胀系数(CTE)以及介电常数的热系数来描述。第一个参数代表了材料随温度变化而膨胀或收缩的程度，而第二个参数表明了介电常数随温度的变化情况。第一个参数对可靠性有很大影响，而第二个参数可能引起介电常数在不同温度下发生偏离，最终导致微带电路中的阻抗发生变化(例如，这种变化可能改变带通滤波器的中心频率)。
由于很多系统(包括商业通信和战术军事系统)都需要具有高可靠性和稳定的电气性能，电路板材料供应商近年来非常关注热管理问题，开发出的材料不仅能够处理类似功率放大器等电路中的较高功率级，而且在高温下不会发生电气性能改变。下图材料整合了稳定的机械与电气性能以及导热性能，因此可作为高频功率放大器的理想材料。
图：新开发的RT/roid 6035HTC电路材料用来满足设计人员对改善高温性能的需求。

⑸ 运算放大器的等效电路

把放大器看做含有抄受控电源的有源网络，可以等效成受控电压源与电阻串联，或者受控电流源与电阻并联（不是串联），二者对负载的作用是等效的，根据放大电路的性质选择不同的等效模式。
射极跟随器是稳定输出电压，用电压源等效，U0 = Ui * （1 + R2/R1 ）= Ui (R1=∞)，等效电压源电压是Ui，串联电阻（内阻）R0 = 0 。

⑹ 电路元件的工作原理

电工中实际器件的数学模型。每一个电路元件的电压u或电流i，或者电压与电流之间的关系有着确定的规定。这种规定性充分地表达了这电路元件的特性。这种规定性也叫做元件约束。有时，在元件约束里也用到电荷q和磁链ψ，不过它们与电压u和电流i总是满足下面的关系

在电工理论中常取适当的元件，加以联接来构造实际器件或电路的模型，以便于分析计算。表中列出了一些常见的电路元件和它们的元件约束。表中，除了独立电压源和独立电流源之外，如果元件参数是常数，对应的元件叫做定常元件。定常电容器和定常电感器的元件约束分别是

式中C和L是常数
电路元件通常分为时变元件与时不变元件、线性元件与非线性元件、分布参数元件与集总参数元件。 如果元件参数是时间 t的函数，对应的元件叫做时变元件；否则叫做时不变元件。定常元件是一种时不变元件。时变元件的一个例子是用手或某种机构不断地反复转动电位器的轴，电位器的电阻就随时间变化。这时可以用时变电阻器作为电位器的模型。例如设电阻R是R=1000(1+0.6sint)欧，则时变电阻器的元件约束是
u =Ri=【1000(1+0.6sint)】i u或电流i的函数(有时也可以是电荷q或磁链 ψ的函数)，对应的元件叫做非线性元件;否则叫做线性元件。 定常元件是一种线性元件。非线性元件的一个例子如下：半导体二极管的数学模型为
i=a(－1)(a>0,b>0)上式为元件约束。它在电流i与电压u之间规定了一个代数关系，元件是非线性电阻器。电阻R 是 上式说明，电阻R 是元件电压u的函数。 不同条件下可以有不同的电路模型。例如一根金属导线，当其中电流的频率很低时，可以用定常电阻器作为它的模型。当导线中电流的频率很高时，导线中各处的电流并不相等，也就是说导线中的电流和空间位置有关。图1表明，在不同的空间位置上,电流i1，i2，i3……一般地互不相等,特别是流入导线一端的电流i1不必等于从导线另一端流出的电流in。
对于某个电工器件，凡是要考虑其电流、电压和空间位置或者说要考虑其电流、电压在空间的分布情况时，即为分布参数元件，必须采用具有分布参数的模型。均匀传输线就是一种典型的分布参数电路。不考虑电流、电压在空间分布的模型，叫做集总参数模型。表中所列电路元件都是集总参数元件或称集总元件。 由集总参数元件组成的电路称为集总参数电路或集总电路。在这种电路里，电流、电压除了在元件上应满足元件约束之外，还要满足基尔霍夫定律。
对于图2a所示的集总参数电路，可以写出以下电路方程。
基尔霍夫第一定律方程： i1=i2+i3
基尔霍夫第二定律方程： u1+u2=usu2=u3
元件约束方程： u1=R1i1u2=R2i2u3=R3i3us=f(t)
这个电路的电路方程是一组代数方程。如果电路中还含有受控电源、理想变换器、运算放大器等元件，列出的电路方程仍然是一组代数方程。因为联系这些元件的电压和电流的元件约束是代数关系,不含对时间t的导数（如表<所示）。
对于图2b电路，它的基尔霍夫定律方程和图2a电路的相同。若图的R、L、C是常数，即对应的元件是定常元件，则元件约束是： u1=Ri1 us=f(t)
由于电路里含有电容元件和电感元件，电路方程里有对时间t的导数。
假设已知独立电压源的电压的时间变化即已知f(t)，已知图a 中三个定常电阻器的常值参数R1、R2、R3,或已知图b中三个定常元件的常值参数R、L、C,根据非齐次线性代数方程的理论或非齐次线性常系数常微分方程的理论，从原则上讲可以求解图a、图b各处的电流和电压。独立电压源的电压us以及独立电流源的电流is常称为激励，而其他的电流、电压叫做响应。
当电路元件是时变的或者是非线性的，甚至既是时变、又是非线性的，求解电路方程很困难。一般需用计算机来解复杂的电路方程。

⑺ 什么是SDH(数字电路)

数字电路是用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路。

由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二进制数据的数字电路。从整体上看，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。

数字集成器件所用的材料以硅材料为主，在高速电路中，也使用化合物半导体材料，例如砷化镓等。

逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路 。TTL逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展，TTL的主导地位受到了动摇，有被CMOS器件所取代的趋势。

(7)射随电路模型扩展阅读

特点：

1、 同时具有算术运算和逻辑运算功能

数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础，使用二进制数字信号，既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算（与、或、非、判断、比较、处理等），因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。

2、 实现简单，系统可靠

以二进制作为基础的数字逻辑电路，可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响，温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。

3、 集成度高，功能实现容易

集成度高，体积小，功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便，随着集成电路技术的高速发展，数字逻辑电路的集成度越来越高。

集成电路块的功能随着小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。