《電路下-汪晶慧》第十七章

第17章非線性電路§17-1非線性電阻元件§17-2非線性電感和電容元件（自學(xué)）§17-3非線性電阻電路的方程§17-4小信號(hào)分析方法和折線法重點(diǎn)：編輯ppt§

17-1非線性電阻元件一、電路符號(hào)+ui二、非線性電阻的類型充氣二極管u=f(i)ui1、電流控制型

u=f(i)伏安特性編輯ppt2、電壓控制型i=f(u)iu

隧道二極管伏安特性3、單調(diào)型整流二極管+_ui-ISui伏安特性編輯ppt三、雙向性和單向性單向性：電阻兩端電壓方向不同時(shí)，流過(guò)它的電流完全不同，特性曲線不對(duì)稱原點(diǎn)四、靜態(tài)電阻R

和動(dòng)態(tài)電阻Rd靜態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻iuP說(shuō)明：靜態(tài)電阻與動(dòng)態(tài)電阻都與工作點(diǎn)有關(guān)。當(dāng)P點(diǎn)位置不同時(shí)，R

與Rd均變化。

R反映了某一點(diǎn)時(shí)u與i的關(guān)系，而Rd

反映了在某一點(diǎn)u的變化與i的變化的關(guān)系，即u對(duì)i的變化率。編輯ppt例.

非線性電阻u=f(i)=50i+0.5i3i1=2Au1=100+0.58=104Vi2=2sin60tAu2=502sin60t+0.58sin360t=100sin60t+3sin60t-sin180t=103sin60t-sin180tAsin3t=3sint-4sin3ti3=10Au3=500+500=1000Vi4=0.010Au4=500.01+0.5(0.01)3

50i4①非線性電阻能產(chǎn)生與輸入信號(hào)不同的頻率（變頻作用）。②非線性電阻工作范圍充分小時(shí)，可用工作點(diǎn)處的線性電阻來(lái)近似。③齊次性和疊加性不適用于非線性。編輯ppt五、非線性電阻的串并聯(lián)1、非線性電阻的串聯(lián)在每一個(gè)i下，圖解法求u，將一系列u、i值連成曲線即得串聯(lián)等效電阻(仍為非線性)。i+

+

+

uoiu編輯ppt2、非線性電阻的并聯(lián)同一電壓下將電流相加。即得并聯(lián)等效電阻（非線性）iuoi+

+

+

ui1i2u1u2編輯ppt兩曲線交點(diǎn)坐標(biāo)

即為所求解答。線性含源電阻網(wǎng)絡(luò)i+u2abai+u2bRi+Us先用戴維南等效電路化簡(jiǎn)，再用圖解法求解uiUsu2=f(i)o3、含有一個(gè)非線性電阻元件電路的求解編輯ppt例：10V1A21iu＋－假設(shè)：u＝2i2，求10V電壓源上的功率編輯ppt§17.3非線性電阻電路的方程一、節(jié)點(diǎn)電壓方程的列寫(非線性電阻為壓控電阻)+_2V+_1V+_4VR1R2R3+_u1+_u2+_u3i1i2i3u

例已知i1=u1,i2=u25,i3=u33,

求

u從基本定律(KCL,KVL)著手i1+i2+i3=0u1+u25+u33=0u-2+(u-1)5+(u-4)

3=0u=？編輯ppt二、回路電流方程的列寫

(非線性電阻為流控電阻)i3u3曲線+++R1u1i1R2u2i2i3il1il2例已知u3=20i31/3,

求節(jié)點(diǎn)電壓

uu編輯ppt++iuRSuS(t)U0為直流電源為交流小信號(hào)電源為線性電阻非線性電阻i=g(u)任何時(shí)刻U0>>|uS(t)|求u(t)和

i(t)?！?7.4小信號(hào)分析方法小信號(hào)分析方法為直流電源編輯ppt1、不考慮uS(t)即uS(t)=0RSRU0+_uiIQUQ同時(shí)滿足i=g(u)U0=

RSi+uIQ=g(UQ)U0=

RSIQ+UQ即iui=g(u)IQUQU0U0/RSPP點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn),表示電路沒(méi)有信號(hào)時(shí)的工作情況。編輯ppt2、考慮uS(t)即uS(t)0,畫出t=t1時(shí)的負(fù)載線iuPi=g(u)IQUQU0U0/RSP'(U0＋us(t1))/RSU0＋us(t1)IQ+IQUQ+UQ若uS(t)很小，兩線靠得很近，則PP'可近似認(rèn)為是一條直線則有：3、用泰勒級(jí)數(shù)展開：編輯ppt又：得：又：任何時(shí)刻U0>>|uS(t)|所以：U0=

RSIQ+UQ編輯ppt4、畫出相對(duì)應(yīng)電路圖RSRd+-uS(t)+-得：得：編輯ppt小信號(hào)分析方法解題步驟2、求動(dòng)態(tài)電阻Rd1、求靜態(tài)工作點(diǎn)3、畫出小信號(hào)電路圖4、求出5、得出編輯ppt++iu1uS(t)U0例：已知：U0＝20V，uS(t)=sintV求：i和u編輯ppt§17.5分段線性化方法一、定義把非線性的求解過(guò)程分成幾個(gè)線性區(qū)段，就每個(gè)線性區(qū)段來(lái)說(shuō)，又可以應(yīng)用線性電路的計(jì)算方法二、應(yīng)用1、理想二極管