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第14章 非线性电阻电路分析 第14章 非线性电阻电路分析 四、 简单非线性电阻电路的分析 14.3 分段线性化法 例：试作出端口上的伏安特性曲线 + _ uD + _ 1Ω . . i . . u 1V + _ 14.3 分段线性化法 解： uD = u - 1 u 1 时， uD 0：二极管截止，i = u + _ 1Ω . . i . . u 1V + _ . . u = 1V, i = 1A 14.3 分段线性化法 uD = 0即u 1V时：二极管导通，i由外电路决定 + _ 1Ω . . i . . u 1V + _ i = iR + iD = 1+ iD 14.3 分段线性化法 由以上分析可画出端口上的伏安特性曲线如下： 总是钝角 0 u i 1V 1A 14.3 分段线性化法 例：试作出端口上的伏安特性曲线 I0 uD r + _ i . . . . + _ u 14.3 分段线性化法 解： uD = u - ri 当uD 0 即u ri时，二极管截止，则i = -I0 I0 r i . . . . + _ u . . 14.3 分段线性化法 当uD = 0时，二极管导通： u = ri 当i = -I0时，u = -rI0 I0 r i . . . . + _ u 14.3 分段线性化法 由以上分析可画出端口上的伏安特性曲线如下： 0 u i -rI0 -I0 电 路 授课教师： 李 军 办公室电话办公室地点：基础实验楼338 E-mail：lijun1008@163.com 由电压源、电流源和电阻元件构成的电路，称为电阻电路。由独立电源和线性电阻构成的电阻电路，称为线性电阻电路，否则称为非线性电阻电路。 分析非线性电阻电路的基本依据仍然是 KCL、KVL 和元件的VCR。本书只讨论简单非线性电阻电路的分析，为以后学习电子电路打下基础。 14.1 非线性电阻元件 14.2 非线性电阻的串联和并联 14.3 分段线性化 14.4 小信号分析法 二端电阻的电压电流特性曲线是通过u-i平面坐标原点的直线，则称其为线性电阻；否则称为非线性电阻。 14.1 非线性电阻元件 14.1 非线性电阻元件 若一个二端元件的伏安关系由u-i平面上一条非线性曲线表示时称为非线性电阻 . . i u + _ 一、分类 按照非线性电阻特性曲线的特点可以将它们进行分类。 1、流控型电阻: 其电压是电流的单值函数，即u=f(i) ； 2、压控型电阻: 其电流是电压的单值函数，即i=g(u) ； 3、单调型电阻: 其电压既是电流的单值函数，可用u=f(i)表示， 同时电流又是电压的单值函数，可用i=g(u)表示。 14.1 非线性电阻元件 14.1 非线性电阻元件 如充气二极管 电流控制型：u = g(i) u是i的单值函数 u1 u u2时：i是u的多值函数 u i u2 u1 u 0 14.1 非线性电阻元件 如隧道二极管 电压控制型：i = f(u) i是u的单值函数 i1 i i2时：u是i的多值函数 0 u i i2 i1 i 14.1 非线性电阻元件 如普通二极管 单调型：i = f(u) , u = g(i) u i 0 14.1 非线性电阻元件 二 极 管 （1）叠加定理不适用于非线性电阻。 （2）非线性电阻可以产生频率不同于输入 频率的输出，起“倍频”作用。 （3）输入信号很小时，非线性电阻可作 线性电阻来处理，误差不很大。 （4）非线性电阻的单向导电性可作为整 流用。 二、非线性电阻的主要性质 14.1 非线性电阻元件 由线性电阻串联和并联组成的单口网络，就端口特性而言，等效于一个线性电阻，其电阻值可用串联和并联等效电阻的公式求得。 由非线性电阻(也可包含线性电阻)串联和并联组成的单口网络，就端口特性而言，等效于一个非线性电阻，其VCR特性曲线可用解析法或图解法求得。 14.2 非线性电阻的串联与并联 14.2 非线性电阻的串联与并联 14.2 非线性电阻的串联与并联 一、 非线性电阻的串联 二、 非线性电阻的并联 三、 非线性电阻的混联 四、 简单非线性电阻电路的分析 14.2 非线性电阻的串联与并联 两个电流控制型电阻串联后的等效非线性电阻为一个电流控制型电阻。 则： 一、非线性电阻的串联 14