大学电路课件(好!).ppt

下 页 上 页 u i O i=g(u) 静态工作点 返 回 U0 i=g(u) u R0 + ? i 下 页 上 页 考虑uS(t) 存在 工作点附近的扰动 非线性元件线性化 非线性电阻特性 i = g(u) 可写为 返 回 + ? U0 i=g(u) u uS(t) R0 + ? i 下 页 上 页 按泰勒级数展开 忽略高次项 线性关系 小信号等效电路 返 回 下 页 上 页 + ? uS(t) R0 + ? Rd i1(t) u1(t) 小信号等效电路 返 回 因为 + ? U0 i=g(u) u uS(t) R0 + ? i 下 页 上 页 根据小信号等效电路解得 返 回 + ? uS(t) R0 + ? Rd i1(t) u1(t) 4. 对等效电路用线性电路分析方法求增量电压 u1(t) 和电流 i1(t) 小信号分析的步骤 1. 求直流(静态)工作点Q (UQ,IQ) 。 （1）计算法 （2）曲线相交法 3. 画出小信号在静态工作点处的等效电路模型。 方法是去掉原电路中的直流电源U0 ；用动态电阻Rd 代替非线性电阻；将电压u 和电流 i 改为 增量电压u1(t)和电流i1(t) 2. 求 Q 点处的动态参数 ▲ 下 页 上 页 2.典型例题 例4-1 求电路在静态工作点处由小信号所产生的u(t)和i(t)。已知iS(t)=0.5cos(ωt) ，非线性电阻的伏安特性为 解 应用KCL和KVL。 整理得 u 6V i0 1? + ? i + ? iS 返 回 下 页 上 页 求电路的静态工作点，令 不符题意 得静态工作点为 求动态电导 作出静态工作点处的小信号等效电路 返 回 下 页 上 页 解得 u1 Gd i0 1? + ? i1 iS 返 回 例1 图示电路中直流电流源 I0 =10A， ，非线性电阻的伏安特性为 小信号电流源 求：静态工作点和在工作点处由小信号产生的非线性电阻上的电压和电流。 解： （1）由KCL得： （2）则Q点处的动态电导为： － ＋ （3）则小信号的等效电路为： 由图得： （4）电路的全解为： ＋ － ＋ － ＋ － 解： （1）由题意得： （2）则Q点处的动态电阻为： (3)则小信号的等效电路为： ＋ － 由图得： (4)原电路中的总电流为： 例2 已知非线性电阻的伏安特性为 ，且当 uS(t)=0时回路中的电流为1A。若 时，用小信号分析法求回路中的电流 。 17-5 分段线性化方法 下 页 上 页 把非线性的求解过程分成几个线性区段，对每个线性区段应用线性电路的计算方法，也称折线法 。 分段线性化方法 1.理想二极管模型 正向导通 u i O A B 反向截止 返 回 下 页 上 页 2.分段线性化方法 u=Ri+ud+U0 i 0 例5-1 画出图示串联电路的伏安特性。 解 电阻 u i O 二极管 U0 画出各元件的伏安特性: 电路方程： 应用图解法 uU0 i =0 u i O U0 A C B 返 回 R + ? U0 i + + ? ? ud u *17-6 工作在非线性范围的运算放大器 下 页 上 页 1.理想运算放大器的饱和特性 u+ u- uo ud _ + ? + i+ i- ud O Usat -Usat uo 有关系式： 返 回 下 页 上 页 ud O Usat -Usat uo 输入、输出电压的关系分为三个区域： 正饱和区 负饱和区 线性区 注意 当运放在饱和区工作时，它是在非线性区工作，此时ud不为零。 返 回 下 页 上 页 例6-1 分析图示电路的驱动点特性。计及运放工作在饱和区的情况。 解 在线性区，根据“虚短”和“虚断”有 Rf u Ra Rb i + _ uo + _ _ + ∞ + u2 + _ ud i 应用KVL： 返 回 第十七章 非线性电路 非线性电阻 17-1 工作在非线性范围的运算放大器 *17-6 非线性电容和非线性电感 17-2 非线性电路的方程 17-3 小信号分析法 17-4 分段线性化方法 17-5 二阶非线性电路的状态平面 *17-7 非线性振荡电路 *17-8 混沌电路简介 *17-9 人工神经元电路 *17-10 首 页 本章重点 1. 非线性元件的特性 3. 小信号分析法 重点： 2. 非线性电路方程 4. 分段线性化方法 返 回 引言 1.非线性电路 电路元件的参数随着电压或电流而变化, 即电路元件的参数与电压或电流有关, 就称为非线性元件,含有非线性元件的电路称为非线性电路。 下 页 上