非線性電路初ppt課件-文庫吧資料
2025-05-06 18:04本頁面
【正文】 電路 數(shù)值法由于含有非線性電阻元件的電路方程可以用非線性代數(shù)方程描述，因此，解決非線性電路就是要求解非線性代數(shù)方程。 Rdk為動態(tài)電阻，等于第 K段直線的斜率，即 。直線方程如果用電流為自變量，其一般表達式為其中， Uk是第 K段直線與 u軸交點的坐標。它的思路就是用若干段斜率不同的折線近似代替非線性電阻的實際特性曲線，即將非線性電路中的非線性元件特性適當分解成為數(shù)個線性區(qū)段，在每一個區(qū)段可以用戴維南（諾頓）等效電路替代，從而將非線性電阻電路的求解轉(zhuǎn)化為幾個線性電路的分析，每個線性電路對應一個相應的區(qū)間。所以 (4) 由該小信號電路可得最后，根據(jù)式（ 55），得出非線性電阻 R的總的電壓和電流為由此，我們可以總結(jié)出小信號分析法的步驟為：求解只有直流電源作用下的非線性電路的電壓和電流，即它的靜態(tài)工作點 ；求解在靜態(tài)工作點處非線性電路的動態(tài)電導或動態(tài)電阻；求出小信號電壓，畫出非線性電路在靜態(tài)工作點處的小信號等效電路；根據(jù)小信號等效電路進行求解，求出此時非線性元件的電壓和電流增量，并根據(jù)已求得的靜態(tài)工作點的電壓和電流，最終得出非線性元件的總的電壓和電流。對于該電路使用小信號分析法，則解決方法如下：(1) 首先按照 KVL列出電路方程當 時求得靜態(tài)工作點 (2) 當 加入時 因此，就有 ，其中 為非線性電阻在工作點 處的動態(tài)電導， 為相應的動態(tài)電阻。利用分析線性電路的方法進行分析計算。圖解法就是在直流電源激勵下，確定靜態(tài)工作點，而如果在此基礎上再加入幅度很小的隨時間變化的小信號，我們應該如何處理呢？我們知道，當電路的信號變化幅度很小，可以圍繞任何工作點建立一個局部線性模型。例如，在半導體放大電路中，直流電源是其工作電源，時變電源是要放大的信號，相對于直流電源來說，它的有效值小得多（通常是 103數(shù)量級），此時，一般將這類時變電源稱之為小信號（ smallsignal）。如圖 。因為每個電路方程代表一條特性曲線，圖解分析方法就是用作圖的方法找到這些曲線的交點，即靜態(tài)工作點（ quiescent operating point）。但由于它們的迭代性質(zhì)，它們比較適合通過計算機進行求解。這些方法雖然在概念上較為簡單，但它們的人工操作演算卻是極其麻煩的。利用標準的消元和代入技巧，我們一般總可以把這些方程縮減到數(shù)目較少的表示為等數(shù)目變量的方程，但由于非線性代數(shù)方程的特性，這一工作進行到某個程度，利用這些解析技巧已不能再作進一步的簡化了。如果電路中的非線性電阻 VAR可用精確的函數(shù)表達式表示，則設出其電壓、電流，列寫電路方程（包括 KCL、KVL及回路法、節(jié)點法方程），再補充非線性電阻 VAR求解。不同的是元件本身的特性。我們先對列寫非線性電阻電路的方程做一分析，從列寫電路方程的兩個基本依據(jù)來看： KCL、 KVL只與電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與元件的性質(zhì)無關(guān)。按照非線性電路組成元件的構(gòu)成，非線性電路可分為非線性電阻電路和非線性動態(tài)電路。 通過以上的對比我們可以看到，相對于線性電路來 說，對非線性電路進行分析是困難的，所要考慮的因素較為復雜多樣，這使得對非線性電路的分析難于找到統(tǒng)一的方法，只能針對某一類型的非線性電路，采用適合這種電路的分析方法。兩者相似的地方在于，基爾霍夫電流定律（ KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL）對非線性電路和線性電路均適用，對于這兩類電路來說，均可采用節(jié)點分析法和回路分析法建立電路方程。（ 3）單調(diào)型非線性電感：韋安曲線單調(diào)增或減，既是磁通控制型也是電流控制型電感。非線性電感根據(jù)其韋安特性的特征可分為下面三種類型：（ 1）磁通控制型非線性電感（ FCL）：電感通過的電流是其建立的磁鏈的單值函數(shù)，即 。（ 3）單調(diào)型非線性電容：庫伏特性曲線單調(diào)增或減，既是電壓控制型也是電荷控制型非線性電容。非線性電容根據(jù)其庫伏特性可分為下面三種類型：（ 1）電壓控制型非線性電容（ VCC）：電容上聚集的電荷的是其兩端電壓的單值函數(shù)，其庫
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