電路1112章二端口網(wǎng)絡(luò)-資料下載頁
2025-01-06 06:25本頁面
【正文】 39。2U?2U?1U?39。1U?12 簡單非線性電阻電路 121 解析法 122 圖解法 124 小信號(hào)分析法 嚴(yán)格地講，實(shí)際電路都是非線性的，只不過可以近似地將它們看成是線性電路來分析。不會(huì)產(chǎn)生太大的誤差。當(dāng)某一個(gè)元件的非線性特征不能被近似或忽略，否則，就無法解釋電路所發(fā)生的物理現(xiàn)象。這時(shí)，就不能再用線性電路的方法來分析了。 分析非線性電路要比線性電路復(fù)雜得多，所求的解也不一定是唯一的。本章只討論簡單非線性電阻電路的分析。 121 解析法 當(dāng)電路中的非線性電阻元件的 VCR的數(shù)學(xué)函數(shù)式已知時(shí)，可使用解析法 。 例：試求電路中的 v和 i。非線性電阻 R的VCR為 。 ＋ － ＋ － RR3 1? ?R2 2? ?R1 2? ?VU S 8? ui ??? uui解：由戴維南定理 uiRURUOOCOOC????? 2,4 V得： 與非線性電阻的 VCR聯(lián)立，解非線性方程， 一般地講，非線性電路的解析法，最后總會(huì)歸結(jié)到非線性方程的求解問題。 代入非線性電阻的 VCR，得兩組解： ?????12,1u?????V111iu??????22iu得： 122 圖解法 工程上，往往并不知道非線性元件精確的VCR，而已知其 vi曲線。這時(shí)，常用作圖的方法來確定電流或電壓。當(dāng)然，這種方法精度較低。 1221 負(fù)載線法。 ＋ － ＋ － RROOCUi),( 00 IUQ0UI0iQ稱為 (靜態(tài) )工作點(diǎn)。那條直線稱為負(fù)載線。 u u1222 非線性電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián) ＋ － ＋ － iR1R2＋ － R1 R2ii1 i2＋ － iR1 R2 RiR1Ri1i2iR2uu1u2u2uuuu1u124 小信號(hào)分析法 小信號(hào)分析法又稱局部線性化近似法。是電子電路分析非線性電路的重要方法。 圖中 US為直流電壓源 (常稱為 偏置 ),uS(t)為時(shí)變電壓源 (信號(hào)源 )。且 uS(t) US 。 R為非線性電阻，其 VCR為 i = f (u),如圖中的曲線所示。 ＋ － ＋ － ＋ － i t( )RRSiI0)(39。 0UfSU)(tu S)(tu)( ufi ?0U u由 KVL方程： 當(dāng) uS(t)＝ 0時(shí) ， 得 工作點(diǎn) Q滿足： )()()( tutiRtuU SSS ???)()( tutiRU SS ????????0000 )(UIRUUfISS * ＋ － ＋ － ＋ － i t( )RRSiI0)(39。 0UfSU)(tu S)(tu)( ufi ?0U u當(dāng)直流電壓源和小信號(hào)同時(shí)起作用時(shí)，即 時(shí)，由于信號(hào)較小，即在工作點(diǎn) Q附近可以把非線性電阻近似為一個(gè)線性電阻。其線性電阻的阻值為 0)( ?tu Sdd RGUf1)(39。0 ??Rd成為非線性電阻 R在工作點(diǎn) Q(U0,I0)處的小信號(hào)電阻，或稱動(dòng)態(tài)電阻。它是個(gè)常數(shù)。 Gd稱為小信號(hào)電導(dǎo)，或動(dòng)態(tài)電導(dǎo)。有 )()()()(1111tuGtitiRtudd??代入原 KVL方程，可得： )()]([)( 1010 tuUtiIRtuU SSS ?????將 *式聯(lián)立，得 )()()( 11 tutiRtu SS ??于是，得： ???????????)()()()(11tuRRRtuRRtutiSdSddSS其小信號(hào)等效電路如下圖所示： RS＋ － ＋ － i t1( )Rd不難看出，這是一個(gè)線性電路。可見，在小信號(hào)條件下，可以將非線性電路分析近似轉(zhuǎn)換為線性電路分析。 這個(gè)線性電路只保留了小信號(hào)分量部分。當(dāng)然，如果需要求 u(t) 和 i(t) ， 只需將上式代入 * 式即可。 )(tu S1u?????????????)()()()(00tuRRRUtuRRtuItiSdSddSS非線性電阻電路小信號(hào)分析步驟： Q； ； ，求小信號(hào)作用時(shí)的電壓或電流； 壓或電流疊加即可。
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