非线性电阻电路的分析.ppt

电工与电路基础,(仪器科学与技术系电工技术实验中心),第三章 非线性电阻电路,第三章 非线性电阻电路,主要内容：1、非线性电阻电路2、解析法；3、图解法；4、分段线性法；5、小信号分析法；,本章重点：解析法、图解法、分段线性法、小信号分析法,本章难点：非线性电阻电路的小信号分析方法,第三章 非线性电阻电路,如果电阻是一个常数，即不随电压或电流变动，那么这种电阻就称为。,线性电阻,非线性电阻,如果电阻不是一个常数而是随着电压或电流变动，那么这种电阻就称为。,3-1 概述,线性电阻两端的电压和电流遵循欧姆定律，即,线性电阻的伏安特性曲线,3-1 概述,白炽灯丝的伏安特性曲线,半导体二极管的伏安特性曲线,我们通过实验作出伏安特性曲线来表示非线性电阻两端的电压与电流的关系。,3-1 概述,非线性电阻有两种表示方式,静态电阻,动态电阻,工作点,Q,I,U,3-1 概述,分析与计算非线性电阻电路时一般采用图解法。,非线性电阻的电路符号,先列出电压方程,3-1 概述,作出直线,Q,电路的工作情况由上式表示的直线与非线性电阻元件R的伏安特性曲线I（U）的交点Q确定,I,U,在图所示的电路中，D是半导体二极管，其伏安特性曲线如图所示。用图解法求出二极管中的电 流 I 极其两端电压 U，并计算其他两个支路中的电流 和。,I(mA),U(V),例题2.12,利用戴维南定理将二极管以外的电路化为一个等效电源,解,/,作出直线,其与二极管伏安特性曲线的交点即为Q点,I(mA),U(V),Q,I=1.4mA,U=0.6V,I,U,2.6 非线性电阻电路的分析,非线性电阻,非线性电阻的阻值不是一个常数，而是随着电压或电流变动。计算非线性电阻的阻值时，必须指明工作电流或工作电压，称为非线性元件的工作点，如图所示伏安特性曲线上的Q点。,工作点处电压与电流的比值称为静态电阻或直流电阻R,工作点附近电压变化量U和电流变化量I的比值的极限称为动态电阻或微变电阻r,非线性电阻R的伏安特性曲线与负载线的交点Q确定的电压U与电流I。,非线性电阻电路分析,负载线由方程 确定。,2.6 非线性电阻电路的分析,1 非线性电阻,非线性电阻的阻值不是一个常数，而是随着电压或电流变动。计算非线性电阻的阻值时，必须指明工作电流或工作电压，称为非线性元件的工作点，如图所示伏安特性曲线上的Q点。,工作点处电压与电流的比值称为静态电阻或直流电阻R,2、非线性电阻电路的分析,静态电阻,动态电阻,适用于外加固定电压的情况,适用于分析微变电压引起微变电流的情况,工作点附近电压变化量U和电流变化量I的比值的极限称为动态电阻或微变电阻r,非线性电阻R的伏安特性曲线与负载线的交点Q确定的电压U与电流I。,2 非线性电阻电路分析,负载线由方程 确定。,2.4 非线性电阻电路的分析,静态电阻 动态电阻 静态分析图解法动态分析微变等效电路法,返回,线性电阻的描述,线性电阻：电阻两端的电压与通过的电流成正比；或电阻值不随电压/电流的变化而变化。,(常数),非线性电阻的描述,非线性电阻：电阻值随电压、电流的变化而变化。,非线性电阻电路的分析,静态电阻,动态电阻,适用于外加固定电压的情况,适用于分析微变电压引起微变电流的情况,非线性电阻电路的分析-静态分析,静态分析内容：电路加上恒定直流电压时，求各处的电压和电流。静态分析工具：图解法,线性部分,非线性部分,非线性电阻电路的分析-动态分析,微变：微小变化 等效：线性代替非线性,在Q点附近的电路模型,最后结果,9、14、15、20、30、31、38、47,本章作业,