非線性電阻電路研究論文

1、非線性電阻電路研究論文一、摘要生活中存在的各種各樣的電路，絕大多數(shù)是非線性電路。非線性電路已經(jīng)越來越 普遍地成為很多線代電子電工技術(shù)的理論基礎(chǔ)。我們需要對(duì)非線性電路有較為深 刻的理解，在了解常用的非線性電阻元件的伏安特性、凹電阻、凸電阻等基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)非線性電阻電路進(jìn)行綜合電路設(shè)計(jì)，并利用Multisim軟件仿真模擬并加 以驗(yàn)證理論的正確性。二、關(guān)鍵詞二極管，電壓源，電流源，線性電阻，電壓及其對(duì)應(yīng)的電流。三、引言非線性系統(tǒng)的研究是當(dāng)今科學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)前沿課題，其涉及面廣，應(yīng)用前景 非常廣闊。對(duì)于一個(gè)一端口網(wǎng)絡(luò)，不管內(nèi)部組成，其端口電壓與電流的關(guān)系可以 用Ul平面的曲線稱為伏安特性。各種單調(diào)

2、分段線形的非線性元件電路的伏安特 性可以用凹電阻和凸電阻作為基本積木塊，綜合出各種所需的新元件。常用串聯(lián) 分解法或并聯(lián)分解法進(jìn)行綜合。本文主要介紹在電子電工綜合實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù) 已有的伏安特性曲線圖來設(shè)計(jì)非線性電阻電路，并利用 multisim7軟件進(jìn)行仿真 實(shí)驗(yàn)。測(cè)量所設(shè)計(jì)電路的福安特性，記錄數(shù)據(jù)，畫出它的伏安特性曲線并與理論 值比較。四、正文1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備裝置1）實(shí)驗(yàn)裝置電壓源，電流源，穩(wěn)壓管，線性電阻器，二極管DIODE_VIRTUA電流表，multisim7 軟件2）實(shí)驗(yàn)原理和方法要點(diǎn)對(duì)于圖（a）進(jìn)行串聯(lián)分解，在伏安特性圖中以電流i軸來分解曲線圖（a）對(duì)圖（a-1 ）進(jìn)行分析可知，其

3、伏安特性曲線電路為一個(gè)二極管和一個(gè)電阻的并聯(lián)， 一個(gè)二極管和一個(gè)電流源的并聯(lián)，然后以上二者串聯(lián)。圖（a-2）是圖（a-1 ）伏安線旋轉(zhuǎn)180度，即以上電路的二極管和電流源反接。同樣的道理，可以將特性曲線上下兩部分并聯(lián)（如圖b）由于特性曲線上下部分是對(duì)稱的，這里只分析下半部分的設(shè)計(jì)思路，上半部分只 需把下半部分設(shè)計(jì)的電路圖中的所有電源和二極管反向即可。圖b-1又可以分為三部分曲線的并聯(lián)。即：分解后的圖形又可以分解成一步并聯(lián)和一步串聯(lián)，其中并聯(lián)由二極管和電流源實(shí) 現(xiàn)，再串接一個(gè)凹電阻2、實(shí)驗(yàn)過程根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、方法和元件的性能按照設(shè)計(jì)要求中給出的伏安特性曲線（如下圖 所示）設(shè)計(jì)電路圖。i/mA *圖

4、（a）伏安特性（一）伏安特性（二）伏安特性（一）和伏安特性（二）按照串聯(lián)分解法和并聯(lián)分解法分解，分別得出 如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖口 LA伏安特性（二）電路圖3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果伏安特性（一）數(shù)據(jù)電壓N1.81.61.41.210.80.60.40.2電流/mA222：1.9981.8371.4991.1330.7590.38電壓/V0-0.2-0.4-0.6-0.8-1-1.2-1.4-1.6電流/mA0-0.38-0.759-1.133-1.499-1.837-1.99822作伏安特性曲線如下:電流/mA伏安特性（二）數(shù)據(jù)電壓/V-21-18-15-12-9-6-3電流/mA-9.582-7.788 1

5、-5.926-3.052-1.51300 1電壓/V0369121518 1電流/mA0001.5133.0525.9267.788作伏安特性曲線如下:電流/mA4、結(jié)果的討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)存在一定的誤差伏安特性（一）：E=（2-1.873）/2*100%=6.35%伏安特性（二）：E=（6-5.926）/6*100%=0.4%其結(jié)果主要是因?yàn)殡娏鞅砗蛯?dǎo)線具有一定的電阻，雖然很小，但電流是 mA 級(jí)， 因此或多或少有一些影響。不過在誤差允許的范圍內(nèi)，符合要求。說明電路圖是 可行的，實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕具_(dá)到。五、結(jié)論本實(shí)驗(yàn)是對(duì)非線性電阻電路的一次實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)中，結(jié)合電路書本中非線性電阻的 相關(guān)知識(shí)，

6、并通富哦查找相關(guān)書籍資料，設(shè)計(jì)了相關(guān)的非線性電阻電路，并且通 過實(shí)驗(yàn)獲得了一半的伏安特性曲線為單值函數(shù)的非線性電阻電路設(shè)計(jì)的串聯(lián)分解 法和并聯(lián)分解法，是對(duì)電路書本知識(shí)的延伸和探索。實(shí)驗(yàn)中，利用所學(xué)知識(shí)和 Multisim 軟件的仿真，按實(shí)驗(yàn)要求方向設(shè)計(jì)出了兩個(gè) 非線性電阻電路，較好的滿足了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求。而且，根據(jù)不同的分解方法， 可以獲得多種滿足要求曲線的非線性電阻電路。由上述非線性電阻電路實(shí)驗(yàn)可知，非線性電阻電路構(gòu)造靈活，運(yùn)用方便。同時(shí)，在電學(xué)，光學(xué)，聲學(xué)等方面也存在著豐富的非線性問題，非線性電阻電路具有線性電阻電路無可比擬的性質(zhì)，這就需要我們運(yùn)用學(xué)過的只是去解答他分析它從而解決難題。不同學(xué)科，不同領(lǐng)域的非線性問題卻往往可以采用相同的分析解決方法?？傊蔷€性電阻的應(yīng)用相當(dāng)?shù)膹V泛，關(guān)系到我們生產(chǎn)和生活的方方面面。由此可見，研究非線性電阻