电路理论 教学课件 作者 戴文_ 第十章　非线性电路.ppt

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1、第十章　非线性电路第一节　非线性元件第二节　非线性电阻电路分析的图解法第三节　小信号分析法第四节　分段线性近似法一.非线性电阻元件及其伏安特性1.非线性电阻符号图10-1非线性电阻的图形符号第一节　非线性元件2.几种常见的非线性电阻元件的伏安特性曲线图10-2非线性电阻元件的伏安特性静态电阻与动态电阻1.静态电阻：工作点Q处的电压与电流之比定义为静态电阻，用Rst表示，即2.动态电阻：工作点Q处电压与电流的增量比称为该工作点处的动态电阻，用Rd表示，即图10-３静态电阻和动态电阻二、非线性电容由前面分析可知，线性电容的库伏特性是q-u平面上通过原点的直

2、线，可以表示为q＝Cu，其中C为常数。凡是不满足上述直线关系的电容元件称为非线性电容.三、非线性电感图10-5　非线性电感一．曲线相加法１．非线性电阻串联：由于串联时流过相同的电流，可将两个非线性电阻的特性曲线i1(u)、i2(u)在相同电流下进行电压相加，即可得到等效非线性电阻的特性曲线i(u)．图10-５串联电路的曲线相加法第二节　非线性电阻电路分析的图解法２．非线性电阻并联：由于并联时有相同的端电压，可将两个非线性电阻的特性曲线i1(u)、i2(u)在相同电压下进行电流相加，即可得到等效非线性电阻的特性曲线i(u)．图10-６并联电路的曲线相加法

3、二．曲线相交法若电路中只含有一个非线性电阻元件，可将其线性部分化简成戴维南等效电路，其端口方程为该端口的伏安特性曲线如图b中ＭＮ直线所示，它与非线性电阻特性曲线i（u）的交点Q即为该电路的工作点，其坐标（u，i）就是电路的解。图10-７曲线相交法一．小信号分析法原理图10-9小信号分析法第三节　小信号分析法图10-9a电路在直流电源Ｕs单独作用下可用曲线相交法得静态工作点为Ｑ，如图b所示，当电源Ｕs产生了微小变化量△Ｕs，工作点就移到了Ｑ‘，如何决定该点的工作电流和电压？根据数学知识可知，电路工作于某一状态时，输入信号的微小变化量△Ｕs与由它引起的工作

4、电流和电压的微小变化量△i、△u之间的关系可近视看成线性的．有关系式根据该式可画出小信号等效电路如图10-10所示，这是线性电路，可直接计算在△Ｕs作用下的△i及△u．图中Ｒd为Ｑ点的动态电阻小信号分析法实质上就是将工作点附近的非线性伏安特性线性化，即用静态工作点的动态电阻Ｒd代替了工作点附近的非线性特性，以利于求解．图10-10小信号等效电路第四节　分段线性近似法1.理想模型图10-11　PN结二极管的伏安特性曲线图10-12　二极管的理想模型2.恒压降模型当二极管导通后，认为其管压降是恒定的，不随电流而变。图10-13　二极管的恒压降模型折线法：先

5、将非线性电阻元件工作范围的特性曲线近似地用折线表示，进而用一个无源或有源的线性支路代替非线性电阻元件，从而使计算简化．图10-12折线法3.折线模型将图10-12a所示非线性电阻元件的特性曲线分为oa、ab、bc三段，每段都可近似为一直线，工作点Ｑ在某段范围时可作Ｑ点切线近似代替原曲线，根据该切线的方程即可得该非线性电阻元件的线性等效电路，使计算得以简化．工作点Ｑ１在oa段时，非线性电阻元件的线性等效电路如图b所示；工作点Ｑ２在ab段时，非线性电阻元件的线性等效电路如图c所示；工作点Ｑ３在bc段时，非线性电阻元件的线性等效电路如图d所示；