非線性電路初ppt課件-在線瀏覽
2025-06-17 18:04本頁(yè)面
【正文】 相對(duì)應(yīng)。 非線性電阻電路僅由非線性電阻（和線性電阻）構(gòu)成：可用非線性函數(shù)方程描述；非線性動(dòng)態(tài)電路包含至少一個(gè)非線性元件和一個(gè)儲(chǔ)能元件（電容、電感）：用非線性微分方程描述。因此就列寫 KCL和 KVL本身方程來(lái)說，非線性電阻電路與線性電阻電路無(wú)區(qū)別。由于非線性電阻元件的電壓 ―― 電流關(guān)系不是線性的，所以得到的方程將是非線性的。 圖解分析法任一非線性電阻網(wǎng)絡(luò)方程總是一組非線性代數(shù)方程。而求解這類方程有幾種非解析的方法可以利用，如圖解法、小信號(hào)法、分段線性法和數(shù)值法等。這是因?yàn)橐话阈枰鞔罅康闹貜?fù)性計(jì)算或圖解操作。下面分別對(duì)上述列舉的分析方法的算法進(jìn)行討論。圖解法的基本原理是將非線性電路拆分成線性電路部分和非線性電路部分，將其中一些非線性元件用串并聯(lián)方法等效為一個(gè)非線性電阻元件，將其余不含非線性電阻的部分等效為一個(gè)戴維南電路，畫出這兩部分電路的伏安曲線，它們的交點(diǎn)為電路的工作點(diǎn)（OP， Operating Point），或稱為靜態(tài)工作點(diǎn) Q（UQ， IQ）。圖 圖解分析法示意 在工程上，非線性電阻電路除了作用有直流電源外，往往同時(shí)作用有時(shí)變電源，因此在非線性電阻的響應(yīng)中除了有直流分量外，還有時(shí)變分量。對(duì)于含有小信號(hào)的非線性電阻電路的分析在工程上是經(jīng)常遇到的。小信號(hào)分析法的基本思路就是在靜態(tài)工作點(diǎn)確定的基礎(chǔ)上，將非線性電阻電路的方程線性化，在此基礎(chǔ)上得到相應(yīng)的小信號(hào)等效電路或增量等效電路（此時(shí)為線性電阻電路）。圖 含有小信號(hào)的非線性電阻電路及小信號(hào)等效電路圖 (a)中，直流電壓源為 U0，電阻 R0為線性電阻，非線性電阻 R是電壓控制型的，其伏安特性 ，小信號(hào)時(shí)變電壓為 us(t)，在任意時(shí)刻 t都有 。(3) 由于 在工作點(diǎn) 處是一個(gè)常量，所以可以看出，小信號(hào)電壓 us(t)產(chǎn)生的電壓 和電流 之間的關(guān)系是線性的。分段線性分析法是一種實(shí)用的近似分析方法，即用一條折線來(lái)分段逼近特性曲線，所以有時(shí)也稱之為折線法。圖 分段線性分析法示意例如，圖 型非線性電阻的特性曲線，可以將非線性電阻的特性分作三段直線來(lái)逼近它，即 OA、 AB和 BC。顯然，圖 U0=0， U1＞ 0， U2＜ 0。圖中三條直線分別代表三個(gè)動(dòng)態(tài)電阻： OA段是通過原點(diǎn)的直線段， AB段是下降的直線段， BC段是上升的直線段， 而根據(jù)自變量為電流或者電壓，直線方程表達(dá)式一般為或者 因此，圖 (a)中的第 K段非線性電阻 Rk的特性可以用電壓源串聯(lián)線性電阻來(lái)等效，如圖 (b)所示，稱為分段戴維南電路，或者電流源并聯(lián)電導(dǎo)來(lái)等效，如圖 (c)所示，稱為分段諾頓電路。而往往非線性代數(shù)解的情況非常復(fù)雜，用一般代數(shù)求解的方法一般比較麻煩，所以常常采用數(shù)值計(jì)算解法求解其近似解，尤其在計(jì)算機(jī)輔助分析中常常要用到，其中牛頓 拉夫遜法是其中較為常用的一種。圖 牛頓 拉夫遜法的幾何示意用牛頓 拉夫遜法求方程解 xm的步驟如下：(1) 先選取一個(gè)合理的數(shù)值 x0作為方程的解，若恰巧 ，則方程的解 xm＝x0，否則就對(duì)估值 x0作出修正，開始進(jìn)行下一步；(2) 取 為第一次修正值，其中 充分小，將 在 x0附近展成泰勒級(jí)數(shù)取線性部分，并使從而所以，只要 ，便可確定出第一修正值 ，若 ，則 xm＝ x1，若 ，則用上述方法由x1確定出第二次修正值 x2。如果 ，則 ，停止迭代，否則繼續(xù)迭代 實(shí)際上，只要 足夠小，即迭代即可停止。式（ 516）是就是它的迭代公式，根據(jù)這個(gè)公式有那么從 f(x)曲線上 那一點(diǎn)做切線，該切線與x軸的交點(diǎn)即為 xK+1，如圖 ，在 區(qū)間，該方法把 f(x)的曲線 ab用切線的直線段 ac來(lái)代替了 在動(dòng)態(tài)電路中，以電容元件的電壓或電荷，以電感元件的電流或磁鏈作為獨(dú)立變量建立的一組獨(dú)立的一階微分方程式，稱為狀態(tài)方程式。在非線性動(dòng)態(tài)電路中，一階微分
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1