电路分析基础11非线性电阻电路课件.pptx

1、11.1 非线性电非线性电阻阻11.2 非非线性电线性电阻电路的分析阻电路的分析第第11章章 非非线性电阻电路线性电阻电路11.1.1 非线性电阻概述非线性电阻概述线性电阻线性电阻非线性电阻非线性电阻Riu+u Ri常量常量不满足欧姆定律！不满足欧姆定律！过原点过原点11.1 非线性电阻非线性电阻常见非线性电阻常见非线性电阻UIiu u白炽灯伏安特性白炽灯伏安特性ui0ui二极管伏安特性二极管伏安特性隧道二极管隧道二极管伏安特性伏安特性压控型压控型()if u充气二极管充气二极管伏安特性伏安特性 流流控型控型()uf iu非线性电阻的分类非线性电阻的分类 电压控制型电压控制型电流控制型电流控制

2、型单调型单调型()if u()uf iui0ui二极管伏安特性二极管伏安特性单调型单调型)1(SueIiKTq)11ln(SiIqKTu11.1.2 非非线性电阻的静态电阻和动态电阻线性电阻的静态电阻和动态电阻 静态电阻静态电阻:工作点电压电流之比工作点电压电流之比.00SURISRtg动态电阻动态电阻:工作点电压工作点电压电流电流 变化量之比变化量之比dRtg0dU UdURdI工作点位置不同，静态工作点位置不同，静态电阻和动态电阻和动态电阻也会随之变化电阻也会随之变化11.1.3 非线性电阻的串联和并联非线性电阻的串联和并联 串联串联:11()Uf I22()UfI1212()()UUUf

3、 IfI两个非线性电阻的串联可两个非线性电阻的串联可用一用一个个伏安特性相等的非伏安特性相等的非线性电阻线性电阻来替代来替代.并联并联:11()If U22()If U1212()()IIIf Uf U两个非线性电阻的并联可两个非线性电阻的并联可以用以用一个伏安特性相等的一个伏安特性相等的非线性电阻非线性电阻来替代来替代.混联混联:11.2 非非线性电阻电路的分线性电阻电路的分析析解析解析法法图解图解法法小信号分析法小信号分析法分段线性化法分段线性化法11.2.1 解析法解析法 (已知非线性电阻伏安特性的函数表达式已知非线性电阻伏安特性的函数表达式)()Uf I或或()If U解解:SUIRU

4、 21UV或 ,求求 和和 .例例:已知已知12,2,SUV R 非线性电阻非线性电阻伏安特性伏安特性222.52IUUOUOI(0)U 由题意得由题意得:2OUV222.525OOOIUUA222.52IUU2）作）作非线性电阻伏安特性非线性电阻伏安特性曲线曲线;3)交点即为非线性交点即为非线性电阻的电压电流电阻的电压电流.开路电压开路电压:SUSdUIR短路电流短路电流:连直线连直线1)作线性电路部分的作线性电路部分的伏安特性伏安特性曲线曲线;11.2.2 图解法图解法 (已知非线性电阻已知非线性电阻伏安特性曲线伏安特性曲线)SUIRU()Uf I非线性电阻伏安特性非线性电阻伏安特性:电路

5、方程电路方程:11.2.3 分段分段线性化法线性化法将特性曲线分段线性将特性曲线分段线性处理，每处理，每一段一段都都用相应的线性电路模型来替代用相应的线性电路模型来替代伏安特性伏安特性分为二段分为二段,分别分别用一条直线来表示用一条直线来表示.1 01()606aGS各段各段等效电路等效电路3 11()1062bGSu=4+2iu=6i11.2.4 小信号分析法小信号分析法 在某些非线性电路中，不仅有直流偏置电压在某些非线性电路中，不仅有直流偏置电压US，同时，同时还有随时间变化的输入电压还有随时间变化的输入电压u(t)。t tUsu u(t t)如果在任何时刻如果在任何时刻 足足够小够小，则

6、把，则把u(t)称为小信号电源。称为小信号电源。分析这类电路，可以采用分析这类电路，可以采用小信号分析法小信号分析法。()u t小信号分析法的解题步骤小信号分析法的解题步骤:1)计算直流激励时的静态计算直流激励时的静态工作点；工作点；2)计算动态电阻计算动态电阻,建立小信号建立小信号等效电路；等效电路；3)计算小信号激励下的计算小信号激励下的响应；响应；4)叠加叠加得得电路的总电路的总响应响应.小信号分析法是一种小信号分析法是一种把非线性电路线性化把非线性电路线性化的方法。的方法。它的思路是先确定直流电源单独作用下的静态工作点，先确定直流电源单独作用下的静态工作点，再把工作点附近范围内的非线性

7、特性曲线线性化工作点附近范围内的非线性特性曲线线性化，把非把非线性元件线性化等效为一个动态电阻线性元件线性化等效为一个动态电阻,计算出小信号激励下的响应.例例 电路电路如图如图,110,0.07sin,3SSIARt Ai 非线性电阻的伏安特性为非线性电阻的伏安特性为:2(0)()0(0)uuig uu 求非线性电阻的电压求非线性电阻的电压,电流电流.解解:1)计算静态计算静态工作点（令工作点（令iS=0）00()SUIi UR200SUIUR代入数据代入数据200103UUISI0U0R解得解得025UVV或(舍去舍去)2004IUA2)计算动态计算动态电阻电阻,小信号等效电路小信号等效电路OOU UIIdURdI动2(0)()0(0)uuig uu 2diudu12dudiu1124OOOU UU UIIdURdIu动小信号小信号等效电路等效电路(直流电源置零直流电源置零,非线性元件用动态电阻替代非线性元件用动态电阻替代)i0u0RR动iS3)计算计算电路的小信号响应电路的小信号响应040.04sin7SSRiiit ARR动 4)计算电路响应计算电路响应00.01sinSuR it V动 电压电压:0020.01sinuUut V 电流电流:0040.04siniIit A 0.07sinSt Ai 13R 14R动