線性電路

線性電路是電子線路的基本類型之一，是指響應(yīng)與輸入信號(hào)成正比的電路。它是根據(jù)歐姆定律和基本電路元件（如電阻、電容、電感等）構(gòu)建的電子線路。在線性電路中，當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，輸出信號(hào)會(huì)根據(jù)具體的線性相關(guān)性進(jìn)行響應(yīng)。線性相關(guān)性意味著輸入信號(hào)的所有小變化都可以在輸出信號(hào)中得到相應(yīng)的小變化，且變化的比例是一致的。  

從電路組成的角度來看，僅由線性時(shí)不變無源元件、線性受控源和獨(dú)立源組成的電路被稱為線性時(shí)不變電路，也被簡(jiǎn)稱為線性電路。若線性電路中的無源元件均為電阻，獨(dú)立源均為直流，那么這種電路就稱為線性直流電阻電路。  

例如由電阻構(gòu)成的電路就是典型的線性電路。線性電路廣泛應(yīng)用于各種系統(tǒng)，在信號(hào)放大和濾波方面發(fā)揮著重要作用。該電路特性包括：具有可逆性，即電路對(duì)正反向輸入信號(hào)的響應(yīng)相同；具備時(shí)不變性，電路的性質(zhì)不隨時(shí)間發(fā)生變化；滿足疊加原理，當(dāng)多個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)作用于線性電路時(shí)，輸出信號(hào)等于每個(gè)輸入信號(hào)單獨(dú)作用于線性電路后的輸出信號(hào)之和；還有分配律，即將電路中各元件按照基爾霍夫電壓定律（KVL）或基爾霍夫電流定律（KCL）推導(dǎo)成等價(jià)電路時(shí)，等效的大小與位置無關(guān)。線性電路的設(shè)計(jì)和分析通常需要使用線性代數(shù)、微積分和復(fù)數(shù)等數(shù)學(xué)工具，借助這些工具，可以深入研究線性電路的特性，例如可靠性以及頻率響應(yīng)等。  

非線性電路

含有非線性元件的電路稱為非線性電路。非線性元件是指元件的參數(shù)隨著電壓或電流而變化的元件，即元件的參數(shù)與電壓或電流有關(guān)。例如二極管、晶體管、真空管、鐵芯電感器和變壓器等都是非線性元件，這些元件在其電流-電壓關(guān)系不遵循簡(jiǎn)單的比例關(guān)系時(shí)表現(xiàn)出非線性特性。  

以二極管為例，二極管的伏安特性曲線不是一條直線，它的電流和電壓之間的關(guān)系不滿足歐姆定律，而是遵循特殊的非線性函數(shù)關(guān)系。對(duì)于非線性電阻元件，從特性的控制方式上又可分為電流控制型電阻（其兩端電壓是電流的單值函數(shù)）、電壓控制型電阻（流過的電流是兩端電壓的單值函數(shù)）和單調(diào)型非線性電阻（伏安特性單調(diào)增長(zhǎng)或單調(diào)下降，同時(shí)是電流與電壓控制型）等類型。非線性電路求解往往比線性電路復(fù)雜，通常在求解非線性電路時(shí)可能需要了解非線性元件詳細(xì)的特性、處理方式以及更多特定條件下的知識(shí)，有時(shí)候可能需要借助電路仿真工具，如Multisim、Matlab和PSpice等進(jìn)行分析。  

在非線性電路中，輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間存在復(fù)雜的非線性關(guān)系，它不滿足疊加原理。當(dāng)多個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)作用時(shí)，輸出信號(hào)可能會(huì)相互作用產(chǎn)生非線性變化，輸出信號(hào)可能存在非線性失真，并且這類電路的頻率響應(yīng)一般受到限制，高頻信號(hào)往往無法有效傳輸。  

參考：線性元件與非線性元件的更多特性  

線性元件與非線性元件除了以上特性外，還有其他一些特點(diǎn)值得注意。  

線性元件：  

線性元件的伏安特性曲線是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。以線性電阻為例，其電阻值是一個(gè)與電壓、電流無關(guān)的常量，這一特性符合歐姆定律，即電流與電壓成正比關(guān)系。例如常見的普通電阻，在一定的物理?xiàng)l件（如溫度等因素相對(duì)穩(wěn)定）下，其電阻值穩(wěn)定，不會(huì)隨著通過它的電流或者施加在它兩端的電壓而發(fā)生變化。  

線性元件較多地出現(xiàn)在傳統(tǒng)經(jīng)典的電路分析理論當(dāng)中，由于它們遵循簡(jiǎn)單線性的電流-電壓關(guān)系，所以在電路中的行為和性能可以通過簡(jiǎn)單的電學(xué)定律和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和分析。例如已知一個(gè)線性電阻的阻值和兩端電壓，就可以直接根據(jù)歐姆定律計(jì)算出通過電阻的電流大小。  

非線性元件：  

非線性元件的特性一般無法用簡(jiǎn)單的歐姆定律來描述，其伏安特性表現(xiàn)為不同形狀的曲線。如半導(dǎo)體二極管特性曲線是這種非線性的典型例子：在正向電壓較小時(shí)，電流幾乎為零，但正向電壓超過某個(gè)特定值（開啟電壓）后，電流會(huì)隨著電壓急劇增加；而在反向電壓下，電流只有極小的反向飽和電流，直到反向電壓過大導(dǎo)致反向擊穿時(shí)電流才會(huì)突然增大。  

由于非線性元件特性復(fù)雜，在分析包含非線性元件的電路（即非線性電路）時(shí)，需要針對(duì)不同類型的元件采用特殊的分析方法。例如對(duì)二極管電路進(jìn)行分析時(shí)，可能需要采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)電阻概念，以及一些特殊的近似方法（如使用兩段折線近似其伏安特性來簡(jiǎn)化分析），還有小信號(hào)分析法等。這些在傳統(tǒng)線性電路分析中不常用的方法是針對(duì)非線性電路求解復(fù)雜性而開發(fā)設(shè)計(jì)出來的。