🎯 單元目標
完成本單元後，你將能夠理解：
🔹 什麼是線性 vs 非線性
🔹 為什麼課本愛用線性模型🔹 為什麼真實元件幾乎都非線性
🔹 非線性對設計造成什麼影響
🧭 一、先講結論
⚠ 真實世界的電子元件，幾乎全部是非線性。
📘 線性，只是工程師為了「好算」所建立的近似模型。
📐 二、什麼叫線性？
滿足兩個條件：
✅ 1️⃣ 成比例（Proportional）
輸入 ×2 → 輸出 ×2
✅ 2️⃣ 可疊加（Superposition）
A 造成的輸出
+
B 造成的輸出
=
A+B 的輸出
👉 同時成立 → 線性系統
🧱 三、什麼叫非線性？
只要有一項不成立：
❌ 輸入 ×2，輸出不一定 ×2
❌ A+B ≠ 輸出相加
👉 就是非線性。
⚡ 四、真實元件長什麼樣？
🔹 電阻（接近線性）
I ∝ V
🔹 二極體
小電壓 → 幾乎沒電流
超過門檻 → 電流暴衝
🔹 電晶體
截止 → 放大 → 飽和
👉 都不是直線。
📈 五、用圖像直覺理解
線性世界：
│
│ /
│ /
│ /
│___/________
非線性世界：
│
│ __
│ __/
│ __/
│_/
│___________
🧠 六、為什麼工程師還是愛用線性？
因為：
🧮 好算
🧠 好理解
🛠 可分析
工程策略：
👉 在「小範圍」內，把非線性近似成線性
🔬 七、什麼叫工作點（Operating Point）
先選一個穩定點：
(電壓, 電流)
在該點附近：
👉 曲線 ≈ 直線
這就是：
⚙ 小訊號線性化
🎛 八、放大器的本質
不是讓整條曲線變直
而是：
👉 只使用「最接近直線的那一小段」
💥 九、當超出線性區會發生什麼？
❌ 失真
❌ 剪波
❌ 飽和
❌ 爆音
這些全部來自：
👉 非線性本性現形。
🧭 十、工程師真正的任務
不是消滅非線性（做不到）
而是：
🎯 管理非線性
🎯 限制非線性
🎯 利用非線性
🚀 十一、非線性其實很有用
✔ 整流
✔ 開關
✔ 邏輯閘
✔ 變頻
✔ 混頻
現代電子幾乎都在刻意利用非線性。
🧾 十二、一句話記住本單元
🔀 電子學的本質是非線性，線性只是工程師的工具。
✅ 本單元標語
「你不是在畫直線，而是在駕馭曲線。」
