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第六章 非线性电路 ②静态电阻（static resistance）在某一工作点的电压与电流的比值。 第二节 非线性电阻电路的分析 3）含有理想二极管（ideal diode）的电路： 例：试绘出各电路的U~I关系曲线（D为理想二极管）。 二、非线性电阻电路的解析法 三、非线性电阻电路的图解法 2）DP图法和TC图法 第三节 分段线性化法 画出小信号等效电路 * 非线性电路:元件性质（R的伏安特性、L的韦安特性、C的库伏特性）不再是线性关系，即参数不再是常量的元件称为非线性元件。含有非线性元件的电路称为非线性电路。 第一节 非线性元件 一、电阻元件：VAR不符合欧姆定律的电阻元件。 ①流控型电阻（CCR）：电阻两端的电压是通过其电流的单值函数。VAR如图。 ②压控型电阻（VCR）：通过电阻的电流是其两端电压的单值函数。VAR如图。 ③单调型电阻：伏安曲线单调增或减。既是流控型又是压控型电阻。 1）非线性电阻分类： D 如果电流、电压关系与方向无关，即伏安特性曲线对称于原点，则为双向性元件。双向性元件接入电路时，两个端子互换不会影响电路工作，而互换单向性元件的两个端子就会产生完全不同的结果。 2）非线性电阻的性质： ①方向性：VAR曲线对应原点不对称时，电压（电流）方向改变时，其电流（电压）改变很多。称为单向性（unilateral）。 VAR曲线与方向无关，电阻两端子可互换。称为双向性(bilateral)。 二极管这种非线性元件具有单向性。 ③动态电阻（dynamic resistance）在某一工作状态，电压增量与电流增量之比的极限。 二、电容元件： 库伏特性不是通过原点的直线。 ①压控型电容（VCC）：电容上聚集的电荷是其两端电压的单值函数。 ②荷控型电容（QCC）：电容两端的电压是其上聚集的电荷的单值函数。 ③单调型电容：库伏曲线单调增或减。既是压控型也是荷控型电容。 ④静态电容（static capacitance）在某一工作点的电荷与电压的比值。 ⑤动态电容（dynamic capacitance）在某一工作状态，电荷增量与电压增量之比的极限。 ⑥非线性电容VAR： 静态电容、动态电容的特性随着工作点的变化而变化。 三、电感元件： 韦安特性不是通过原点的直线。 ①流控型电感（CCL）：电感建立的磁链是其通过电流的单值函数。 ②磁控型电感（FCL）：电感通过电流是其建立的磁链的单值函数。 ③单调型电感：韦安曲线单调增或减。既是流控型也是磁控型电感。 ④静态电感（static inductance）：在某一工作点的磁链与电流的比值。 ⑤动态电感（dynamic inductance ）在某一工作状态，磁链增量与电流增量之比的极限。 ⑥非线性电感VAR： 静态电感、动态电感的特性随着工作点的变化而变化。 一、非线性电阻的串并联 基尔霍夫电压定律、电流定律对任何电路任意时刻都有约束，因此，非线性电阻电路的分析仍然建立在KCL、KVL的基础上。 + 　 u　 　 – i +　u1　– i1 +　u2　– i2 1）串联： ①若两电阻同为流控型： ②若两电阻不同为流控型用图解法：画出串接各电阻的VAR曲线，在同一电流下将电压相加。便得到等效电阻的伏安特性曲线。 2）并联： ①若两电阻同为压控型： i2 i1 + u – + u2 – + u1 – ②若两电阻不同为压控型用图解法：画出并接各电阻的VAR曲线，在同一电压下将电流相加。便得到等效电阻的伏安特性曲线。 对于既含有线性元件又含有非线性元件的混合电路按其串并联关系逐步进行。 理想二极管加有正向电压时导通相当于短路（电压为零），加有反向电压时截止相当于开路（电流为零），常称其为开关元件。 D D D D + U - I D US R + - I D 5V I U + U - I D 15V I U 5V 15V I U 0 US 例：求图示电路中的电流i , 解法一：回路法 解法二：节点法 解法三：支路法 解法四：戴维南定理：将非线性电阻以外的部分等效为有伴电压源，列出KVL方程，补充非线性电阻的VAR求解。 上述求解结果为后面的静态工作点Q（UQ，IQ）的值 1)曲线相交法：将其中一些非线性元件用串并联方法等效为一个非线性电阻元件，将其余不含非线性电阻的部分等效一个戴维南电路，画出这两部分电路的伏安曲线，它们的交点为电路的工作点（operating point），或称为静态工作点Q（UQ，IQ） 例：用图解法示求电路中的电流i +- ① DP图法:若某非线性一端口网络的端口伏安关系也称为驱动点（drive point)特性曲线DP确定，则已知端口的激励波形，通过图解法可求得响应的波形。 t t t