三極管特性曲線分析報告(編輯修改稿)
2024-08-30 08:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 基本的特性是它具有疊加性和齊次性。電路的疊加性是指在有幾個電源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是由每一個電源單獨作用時在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。線性電路的齊次性是指當激勵信號（如電源作用）增加或減?。吮稌r，電路的響應(yīng)（即在電路其它各電阻元件上所產(chǎn)生的電流和電壓值）也將增加或減?。吮?。疊加性和齊次性是線性電路獨有的特性，這兩個定理也簡化了線性電路分析的過程。疊加性和齊次性可表示如下：圖31 線性電路的疊加性 圖32 線性電路的齊次性圖33 線性電路疊加性和齊次性的綜合特性在線性電路中，由多個獨立電源共同作用所引起的響應(yīng)等于這些獨立電源分別單獨作用時所引起的響應(yīng)的代數(shù)和，所以對電路的分析比較簡單，小信號和大信號作用下的結(jié)果基本一致。分析線性電路時，我們采用戴維南定理和諾頓定理進行分析。戴維南定理是指任一線性有源單口網(wǎng)絡(luò)，可用一個電壓源串聯(lián)一個阻抗來代替，電壓源的電壓等于該網(wǎng)絡(luò)端口的開路電壓，而等效阻抗則等于該網(wǎng)絡(luò)中全部獨立源為零值時從端口看進去的阻抗。由這一電壓源和等效阻抗組成的等效電路，稱為戴維南等效電路。諾頓定理是指一個有源線性單口網(wǎng)絡(luò)，可用一個電流源并聯(lián)一個等效阻抗來代替，電流源等于該網(wǎng)絡(luò)端口的短路電流，等效阻抗等于該網(wǎng)絡(luò)中全部獨立源為零值時從端口看進去的阻抗。電流源和等效阻抗并聯(lián)的電路，稱為諾頓等效電路。 圖34 戴維南定理 圖35 諾頓定理 非線性電路理論 當電路中至少含有一個非線性電路元件時（例如非線性電阻元件、非線性電感元件等），其運動規(guī)律就要由非線性微分方程或非線性算子來描述，我們稱這樣的電路為非線性電路。一百多年以來，人們對電路理論的研究，取得的較多成果在于線性電路理論方面。而事實上自然界是千變?nèi)f化的，絕大多數(shù)行為均是非線性的，電路也是如此。與線性電路相比，非線性電路較為復(fù)雜，有其獨特的地方。首先，非線性電路不滿足疊加定理，所以在線性電路中一系列行之有效的分析方法在非線性電路中就不在適用。其次，非線性系統(tǒng)的解不一定存在。非線性電路的特性一般是由一組非線性代數(shù)方程來描述。對實際系統(tǒng)來說，它在一定初始條件下的解應(yīng)該存在且唯一。但當我們?nèi)デ蠼膺@組方程時，方程可能有多個解，也有可能沒有解。因此，在求解之前，應(yīng)對系統(tǒng)的解得性質(zhì)進行判斷。若解肯本不存在，求解它就沒有任何意義。再者，對線性系統(tǒng)來說，一般存在一個平衡狀態(tài)，我們很容易判斷系統(tǒng)的平衡狀態(tài)是否為穩(wěn)定的。但非線性系統(tǒng)一般存在多個平衡態(tài)，其中有些平衡態(tài)是穩(wěn)定的，有些平衡態(tài)可能不是穩(wěn)定的。 當我們在考察非線性電路的性質(zhì)時，定性分析法是非常重要的方法。定性分析法設(shè)計的數(shù)學(xué)工具有微分方程定性理論、穩(wěn)定性理論、泛函分析中的不動點定理等。其側(cè)重于電路解的特性、解的全局性和漸進性。除了定性分析法，近似解析法也是比較常見的方法。分析僅含有二端非線性電阻的非線性動態(tài)電路時，可以采用分段線性化方法，用較簡單的分段線性函數(shù)來逼近非線性電阻的電壓電流非線性關(guān)系，從而可以用解析的方法求出較簡單的非線性電路的解，并能定量的考察一些參數(shù)變化對電路響應(yīng)的影響。分析電路時，無論是線性還是非線性電路，實驗方法是很重要的研究方法。電路理論分析正確與否，應(yīng)該以事實為準則。除了理論分析和物理實驗外，我們還可以采用電路的數(shù)字仿真方法。 線性電路的分析應(yīng)用舉例一階RC電路是典型的線性電路，通常由一個電容器和一個電阻器組成。RC電路可組成簡單的有源濾波器，低通濾波器或者高通濾波器。下面簡單介紹下有RC有源電路組成的濾波器。 一階RC低通濾波器如圖所示，電壓傳輸系
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