非线性电路简介资料.ppt

二极管伏安特性 一个实际二极管的模型 可由理想二极管和其它元件 组成。例如用理想二极管与 线性电阻组成实际二极管的 模型。 u i 0 ) ( c （1）如图（a）所示电路由线性电阻R, 理想二极管和直流电压串联组成。电阻R的伏安特性如图(b)所示。画出此串联电路的伏安特性。 例4 解 二 极 管 U 0 u i 0 ) ( b U0 u d u 0 U R ) ( a R u i (2) 把前图(a)中的电阻R和二极管与直流电源并联,如下图,画出此并联电路的伏安特性。 例4 解 电路方程 R I0 二 极 管 0 如图所示隧道二极管的伏安特性，它可用三条直线组成的折线来近似表示。 0 2.静态工作点的确定 在 区域里，可用线性电阻R1来代替。 在 区域里，可用理想电压源Us1与线性电阻R2 串联的戴维宁等效电路来代替。 在 区域里，同样可用戴维宁等效电路来代替。 u u2 可分解为图(b)中3个伏安特性,即直线 ,折线 和折线 , 这3条曲线分别代表3个非线性电阻的伏安特性,因此图(a)所示近似折线是这3个并联电阻的等效伏安特性,其静态工作点可以用图解法确定。 u i 1 U ) ( a 0 1 2 3 2 U G a G b G c u i 1 U ) ( b 0 2 U G b G c G 1 G 2 G 3 A B E C D G a i O R 0 0 U A 1 Q C 2 Q 1 U 2 U E D 3 Q B 0 U u (a) i O A 1 Q C 2 Q 1 U 2 U E D 3 Q B 0 U u (b) R 0 0 U 第17章 非线性电路简介 1、非线性电阻、非线性电容和非线性 电感元件。 2、非线性电路的图解法。 3、非线性电路的小信号分析法。 4、非线性电路的分段线性化法。 重 点 §17-1 非线性电阻 含有非线性元件的电路称为非线性电路。 一、非线性电阻的伏安特性 1.单向性的元件 若非线性电阻元件的伏安特性与电压或电流方向有关，称为具有单向性的元件。一般分三类： （1）电流控制型 （2）电压控制型 （3）单调型 电阻元件的端电压是其电流的单值函数。 （1）电流控制型 这类非线性电阻 对于每一个电流值，只有一个电压值与之对应；反之，对于同一电压值，电流可能是多值的。 注意 O 通过电阻的电流是其端电压的单值函数。 对于每一个电压值，只有一个电流值与之对应；反之对于同一电流值，电压值可能是多值的。 （2）电压控制型 注意 O 可见，电压是电流的单值函数，如图伏安特性曲线。 i u O u P ? ? i （3）单调型 同时是电流控制又是电压控制的，它的伏安特性曲线是单调增长或单调下降的。 如普通二极管。 当T＝300K（室温下）时， 白炽灯的钨丝的伏安特性曲线对称于坐标原点，表明它的阻值与通过的电流方向无关，称双向型元件。 线性电阻是双向型的，非线性电阻多为单向型的，也有双向型的。 2.双向型的元件 i u O u P ? ? i 二、静态电阻和动态电阻 1.静态电阻 2.动态电阻 充气二极管和隧道二极管的伏安特性曲线的下倾段，其动态电阻为负值，因此具有“负电阻”性质。 注： 串联的分析方法：用描点法。（将同一电流下的两个电压相加得总电压对应的点，再用圆滑的曲线连接，即得总电压的曲线。） 三、非线性电阻电路的图解法 1.曲线相加法 （1）非线性电阻的串联 i1 + + ? ? ? + u i2 i （2）非线性电阻的并联 i u o i1 i2 u2 i + + ? ? ? + u u1 i + u – + U0 – R0 R 线性电路 非线性电路 i u O u = U0 – R0 i i = g(u) U0 U0 R0 Q UQ IQ 静态 工作点 直流负载线 交点Q（UQ, IQ）称为电路的静态工作点，AB称为负载线。 A 2.曲线相交法 B §17-2 非线性电容和非线性电感 或 (电压控制型电容) (电荷控制型电容) 一、非线性电容 1．库伏特性 2. 静态电容和动态电容 动态电容： 静态电容： 例 a图为一非线性电容C的调谐电路，其中直流电压U0是作控制（偏置）用的，电容 ， 曲线如b图。试分析此电路的工作。 改变U0就改变工作点。若信号电压比U0小许多，则在一定U0下，非线性电容可作为线性电容处理，其 可见， U0不同，Cd值不同，调节U0可改变Cd的大小，而达到调谐的目的。