第十二章 非線性電阻電路

1、電工基礎第十二章第十二章 非線性電阻電路非線性電阻電路本章重點：本章重點： 非線性電阻及其伏安關系非線性電阻及其伏安關系 小信號分析法小信號分析法電工基礎第十二章第十二章 非線性電阻電路非線性電阻電路主要內容：主要內容： 第一節(jié)第一節(jié) 非線性電阻元件非線性電阻元件 第二節(jié)第二節(jié) 圖解法圖解法 第三節(jié)第三節(jié) 小信號分析法小信號分析法 第四節(jié)第四節(jié) 折線法折線法 本章小結本章小結電工基礎第一節(jié)第一節(jié) 非線性電阻元件非線性電阻元件 若電路中至少有一個元件是無源非線性元件，則稱為若電路中至少有一個元件是無源非線性元件，則稱為非線性電路。非線性電路。 電路中含有非線性電阻的電路稱為非線性電阻電路。非電路

2、中含有非線性電阻的電路稱為非線性電阻電路。非線性電阻電路的基本分析依據依然是線性電阻電路的基本分析依據依然是KCL、KVL和元件的和元件的VAR約束。約束。 電工基礎第一節(jié)第一節(jié) 非線性電阻元件非線性電阻元件一、非線性電阻元件及其伏安特性一、非線性電阻元件及其伏安特性1.非線性電阻符號非線性電阻符號 2.伏安特性伏安特性)(ifu )(ugi 或電工基礎第一節(jié)第一節(jié) 非線性電阻元件非線性電阻元件3.幾種常見的非線性電阻元件的伏安特性曲線幾種常見的非線性電阻元件的伏安特性曲線 電工基礎第一節(jié)第一節(jié) 非線性電阻元件非線性電阻元件二、靜態(tài)電阻與動態(tài)電阻二、靜態(tài)電阻與動態(tài)電阻 1.靜態(tài)電阻靜態(tài)電阻：靜

3、態(tài)工作點處非線性電阻的電壓與電流之比：靜態(tài)工作點處非線性電阻的電壓與電流之比 為靜態(tài)電阻，用為靜態(tài)電阻，用Rst表示，即表示，即 stuRi靜態(tài)工作點位置不同，其靜態(tài)電阻也不同 電工基礎第一節(jié)第一節(jié) 非線性電阻元件非線性電阻元件2. 動態(tài)電阻動態(tài)電阻：非線性電阻在某一工作點處電壓的增量：非線性電阻在某一工作點處電壓的增量 u與與電流的增量電流的增量 i之比，稱為該工作點處的動態(tài)電阻，即之比，稱為該工作點處的動態(tài)電阻，即dduRdi動態(tài)電阻的大小與工作點的位置有關。電工基礎第二節(jié)第二節(jié) 圖解法圖解法 非線性電阻電路的分析方法主要有非線性電阻電路的分析方法主要有圖解法、小信號分圖解法、小信號分 析

4、法、折線法析法、折線法等。使用中應根據具體電路及其特點確定分等。使用中應根據具體電路及其特點確定分析方法。析方法。 若已知非線性電阻的特性曲線，可采用圖解法分析。若已知非線性電阻的特性曲線，可采用圖解法分析。 電工基礎第二節(jié)第二節(jié) 圖解法圖解法 一、曲線相加法 1.兩個非線性電阻串聯時兩個非線性電阻串聯時，兩電阻流過相同電流，故將兩個非線性電阻的特性曲線在電流相同時進行電壓相加，即可得到總電壓與電流的關系曲線，這就是等效非線性電阻的特性曲線。如圖示: 電工基礎第二節(jié)第二節(jié) 圖解法圖解法 2.兩個非線性電阻并聯時，兩個非線性電阻并聯時，其兩端電壓相等，將兩個非線性電阻的特性曲線在電流相同時進行電

5、壓相加，即可得到等效電阻的特性曲線。如圖示 電工基礎第二節(jié)第二節(jié) 圖解法圖解法二、曲線相交法二、曲線相交法 若電路中只含有一個非線性電阻元件，通常可以將其 線性部分等效化簡成戴維南電路，得到等效電路的端口 方程為 反映該端口的伏安特性曲線應是一條直線，又稱為 負載線，能同時滿足端口兩邊約束條件的是負載線與非 線性電阻特性曲線的交點Q，因此Q點的坐標（u，i）就 是電路的解。 iRUueqC0電工基礎第二節(jié)第二節(jié) 圖解法圖解法 這種方法稱為曲線相交法曲線相交法。曲線相交法在電子技術中討論晶體管電路的靜態(tài)工作點時得到應用。電工基礎第三節(jié)第三節(jié) 小信號分析法小信號分析法小信號分析法原理圖小信號分析法

6、原理圖電工基礎第三節(jié)第三節(jié) 小信號分析法小信號分析法 當US=0時，只有直流電壓源U0單獨作用，由曲線相交法可得到靜態(tài)工作點Q, 非線性電阻在工作點處的動態(tài)電阻為 。 當US0時，工作點移到了Q?？傻肬S=（R1+Rd）i。符合該式的等效電路如下圖：在該圖中用線性電路分析方法求出在US作用下產生的u和i。進而得到新工作點處的電壓、電流值為： u= U0+ u i =I0+ iQdQduRdi電工基礎第四節(jié)第四節(jié) 折線法折線法 折線法是研究非線性電路的一種有效方法，它的特折線法是研究非線性電路的一種有效方法，它的特點是把工作于某區(qū)域內的非線性支路近似地用線性支路點是把工作于某區(qū)域內的非線性支路近似地用線性支路代替，再用線性電路的分析方法進行分析計算。代替，再用線性電路的分析方法進行分析計算。 通常對于確定的伏安特性曲線，先根據其不同的工作通常對于確定的伏安特性曲線，先根據其不同的工作區(qū)域進行分段，然后采用分段線性即折線法來近似地把區(qū)域進行分段，然后采用分段線性即折線法來近似地把每個工作區(qū)域內的非線性電阻等效為一個無源或有源的每個工作區(qū)域內的非線性電阻等效為一個無源或有源的線性電路，如下圖：線性電路，如下圖：電工基礎第四節(jié)第四節(jié) 折線法折線法電工基礎本章小結本章小結 本章首先介紹了非線性電阻元件的主要特本章首先介紹了非線性電阻元件的主要特性