第17章非線(xiàn)性電路(文件)
【正文】 oo tutiRUIR ???? ][][ )()( )( 1Q1Qooo tuUtiIRuiRtuU s ???????)()()( 1o tiRRtu ds ?? )()( 1d1oo??????tiRtuUIRU?+ ? uS(t) Ro + ? Rd i1(t) u1(t) 小信號(hào)等效電路 返 回 下 頁(yè) 上 頁(yè) + ? uS(t) Ro + ? Rd i1(t) u1(t) S10d()() utitRR??dS1 d 10d()( ) ( ) R u tu t R i tRR???小結(jié) 小信號(hào)分析法的步驟為： ① 求解非線(xiàn)性電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 。 已知：uS(t)=10+ V，非線(xiàn)性電阻的伏安特性為： 解 電源的直流量遠(yuǎn)大于交流量，可用小信號(hào)分析。 解 伏安特性用三段直線(xiàn)粗略表示，其斜率分別為： Gc U1 Ga Gb U2 G=Ga 當(dāng) u U1 G=Gb 當(dāng) U1 u U2 G=Gc 當(dāng) u U2 把伏安特性分解為三個(gè)特性： Gc U1 Ga Gb U2 u i o 當(dāng) u U1有： G1u =Gau G1=Ga 返 回 下 頁(yè) 上 頁(yè) 當(dāng) U1 u U2， 有 ： G1u+G2u =Gbu Gc U1 Ga Gb U2 u i o G1+G2 =Gb 當(dāng) U2 u ， 有 ： G1u+G2u +G3u=Gcu G1+G2 +G3=Gc G1=Ga G3=Gc Gb 解得： G2 =Gb Ga 結(jié)論 隧道二極管的伏安特性可以看成 GG2 、 G3三個(gè)電導(dǎo)并聯(lián)后的等效電導(dǎo)的伏安特性 。 解 在線(xiàn)性區(qū)，根據(jù)‘虛短’和‘虛斷’有： Rf u Ra Rb i + _ uo + _ _ + ? + u2 + _ ud i b2 o oabRu u uRR ????o1uu??應(yīng)用 KVL： fou R i u?? abf1( ) ( )RiuRR??返 回 下 頁(yè) 上 頁(yè) u o ?Usat ?Usat i abf1( ) ( )RiuRR??在正飽和區(qū)： o satuU?應(yīng)用 KVL： f s a tu R i U??sa tf1 ()i u UR??確定電壓 u的范圍 ： bd 2 s a tabRu u u U uRR? ? ? ??sa tuU?? 0s a td ??? uUu ?負(fù)電阻 返 回 下 頁(yè) 上 頁(yè) ud o ?Usat ?Usat uo 在負(fù)飽和區(qū)： 應(yīng)用 KVL： 確定電壓 u的范圍 ： bd 2 s a tabRu u u U uRR? ? ? ??o s a tuU??f s a tu R i U??0s a td ??? uUu ?)(1 s a tfUuRi ??s a tUu ???返 回 * 二階非線(xiàn)性電路的狀態(tài)平面 下 頁(yè) 上 頁(yè) 二階非線(xiàn)性電路狀態(tài)方程的一般形式可寫(xiě)為： 11 1 222 1 2d( , , )dd( , , )dxf x x ttxf x x tt?? ???????11 1 222 1 2d( , )dd( , )dxf x xtxf x xt?? ???????非自治方程 自治方程 狀態(tài)平面 以自治方程中狀態(tài)變量 x x2為坐標(biāo)點(diǎn)的平面。 注意 用狀態(tài)平面討論二階線(xiàn)性 R、 L、 C串聯(lián)電路放電的動(dòng)態(tài)過(guò)程。 返 回 下 頁(yè) 上 頁(yè) x2x1x1x2x1x2(a)(b)(c)OO o r 2 2)( 202 ?? ?? CLR① 電路中的放電過(guò)程為衰減性質(zhì)，對(duì)應(yīng)不同的初始條件，相軌道是一族變形的拋物線(xiàn)。 返 回 下 頁(yè) 上 頁(yè) 注意 ① 相軌道形狀的研究可以對(duì)定性了解電路全部解提供有用的信息 。 12221 2 1ddd( 1 )dxxxx x x????? ????? ? ???iLuC? 2 02 0O? = 注意 ① 有單一的閉合曲線(xiàn)存在 (極限環(huán) )， 相鄰的相軌道都卷向它，所以不管相點(diǎn)最初在極限環(huán)外或是在極限環(huán)內(nèi)，最終都將沿著極限環(huán)運(yùn)動(dòng)。 混沌 注意 ① 混沌的一個(gè)最顯著的特點(diǎn)是狀態(tài)變量的波形對(duì)狀態(tài)變量的初始值極為敏感； ② 在有些二階非線(xiàn)性非自治電路或三階非線(xiàn)性自治電路中存在著混沌現(xiàn)象。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 人工神經(jīng)元模型 把生物神經(jīng)元當(dāng)作是具有輸入和輸出處理信息的單元，其輸入和輸出之間的關(guān)系可用具有飽和特性的一種型非線(xiàn)性轉(zhuǎn)移函數(shù)來(lái)描述。當(dāng)給定一組初始值后，就可以求出此方程組的解 ； ② 以這種神經(jīng)元模型為基礎(chǔ)，可以設(shè)計(jì)出用來(lái)處理和求解多種不同類(lèi)型問(wèn)題的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路。 返 回 下 頁(yè) 上 頁(yè) 例 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 Hopfield電路模型。 ① 使用計(jì)算機(jī)對(duì)非線(xiàn)性電路進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，從得到的相圖和時(shí)域波形等來(lái)判別混沌特征的信息。這種在非線(xiàn)性自治電路產(chǎn)生的持續(xù)振蕩是一種自激振蕩。 返 回 * 非線(xiàn)性振蕩電路 下 頁(yè) 上 頁(yè) 電子振蕩電路
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