高等电路理论与技术02 非线性电阻电路分析方法.pptVIP

1.3 非线性电阻电路的求解方法 1.3.2 小信号分析法 小信号分析法步骤 直流电源作用，求非线性电路的工作点(U0 ，I0) 求非线性元件的动态参数Rd、Gd、Ld和Cd ，画出小信号等效电路。 小信号源作用，求小信号响应?u 、?i 若小信号电路是电阻电路 若小信号电路是正弦稳态电路，相量分析 若小信号电路一阶动态电路，时域分析 若小信号电路复杂动态电路，复频域分析法 全解u= U0 ＋?u ，i＝ I0 ＋?i 1.3.3 分段线性化法 1.3.4 数值求解方法 二分法 If f (x1)0、f (x2)0，f (x)在x1~x2之间连续， Then 必有一个点x0使f (x0)＝0。 令x3＝( x1＋x2)/2， If f (x3)0，then x0 ?（x3 x2）；else x0 ?（x1 x3）， 循环，直到得出一个符合要求的根。 收敛性：如果可以开始，则一定有解，不会出现无解。 例2 fsolve（）解非线性方程组 Matlab FSOLVE()函数： solves systems of nonlinear equations of several variables. X=fsolve(fun,x0); 以x0为初值 X=fsolve(fun,x0,options)；以x0为初值，按照指定的优化设置寻找解。 [x,fval,exitflag,output,jacobian]=fsolve(…);返回在解x处的Jacobian函数 对数放大器是指输出信号幅度与输入信号幅度呈对数函数关系的放大电路。 输入信号弱时,它是线性放大器,增益较大；输入信号强时,它变成对数放大器，增益随输入信号的增加而减小。 对数放大器在雷达、通信和遥测设备中有特别重要的作用。这些系统中接收机输入信号的动态范围通常很宽，信号幅度常会在很短时间内从几?V变化到几V，但输出信号应保持在几十mV到几V范围内。采用对数放大器可以满足这种要求。它不仅可以保证雷达接收机有很宽的动态范围，而且可以限制接收机输出的杂波干扰电平。 例1： 已知 u = 2i , i 1A ; 求工作点电压和电流。 u = i +1 , i 1A + _ 7V + _ u 2? i i u 1 2 2 3 3 4 第一段： i 1A , u=2i , R =2? , US =0 第二段： i 1A , u = i +1 , R=1? , US =1V 线性化模型 + _ u i R + _ US i u + _ 第一段： i 1A + _ 7V + _ u 2? i 2? i =1.75A u =3.5V i =1.75A 1A 不是工作点 2? 第二段： i 1A + _ 7V + _ u i 1? + _ 1V i =2A u =3V 是工作点 例2： 求图(a)所示电路的工作点，非线性电阻伏安特性如图(b)所示。 用图解法很容易确定有3个工作点。 8 6 3 -2 6 Ik /A [4,8] [-2,2] -6 1 4 [8,8] [2,?] ? 5 [0,4] [-2,6] 6 -2 3 [-3,0] [-3,6] 6 3 2 (-?,-3] (-?,-3] -2 1/3 1 电流区间 电压区间 Ek /V rk/? 线段K 分段线性化分析 是 [-2,2] -1.0 [4,8] 5.0 4 -4 2.0 4.5 -0.5 u1 /V [2,?] [-2,6] [-3,6] (-?,-3] 电压区间 [8,8] [0,4] [-3,0] (-?,-3] 电流区间 否 8 5 是 2.0 3 是 -0.5 2 否 4.5 1 是否工作点 i1/A 线段K 例3：电路含有2个非线性电阻，其分段线性化后的伏安特性如图所示。求非线性电阻的工作点。 杜普选《现代电路分析》94页例4－5 + 2.5V ? + u2 － R1 R2 6? 1? i1 i2 + u1 － -1 0 1 2 　i1/A u1/V 2 1 -1 0 1 2 　i2/A u2/V 1 每一段作等效电路，判断解的范围 Given g(V)=I It can be expressed as: f(V)=g(V)-I ? Solve g(V)=I equivalent to solve f(V)=0 It is hard to find analytical solution for f (x)=0 #include ? “stdio.h ” #include ? “conio.h ” #include ? “math.h ” main()