第十四章非线性电阻电路ppt课件.ppt
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1、14.1 非线性电阻元件14.2 非线性电阻的串联与并联等效 14.3 常用的非线性电阻电路分析方法,第14章 非线性电阻电路,本章要求:,1.理解非线性电阻元件的特性、类型及非线性电路元件的种类;2.掌握非线性电阻电路常用分析方法。,引言,1.非线性电路,电路元件的参数随着电压或电流而变化,即电路元件的参数与电压或电流有关,就称为非线性元件,含有非线性元件的电路称为非线性电路。,2.研究非线性电路的意义,严格说,一切实际电路都是非线性电路。,许多非线性元件的非线性特征不容忽略,否则就将无法解释电路中发生的物理现象,3.研究非线性电路的依据,分析非线性电路基本依据仍然是KCL、KVL和元件的伏
2、安特性。,14.1 非线性电阻元件,14.1.1.压控型、流控型及单调型非线性电阻,非线性电阻元件的伏安特性不满足欧姆定律,而遵循某种特定的非线性函数关系。,1.符号,2.伏安特性,3.非线性电阻的分类,电阻两端电压是其电流的单值函数。,(1)流控型电阻,u=f(i),特点,对每一电流值有唯一的电压与之对应。,对任一电压值则可能有多个电流与之对应。,S形,通过电阻的电流是其两端电压的单值函数。,(2)压控型电阻,i=g(u),特点,对每一电压值有唯一的电流与之对应。,对任一电流值则可能有多个电压与之对应。,N形,注意,流控型和压控型电阻的伏安特性均有一段下倾段,在此段内电流随电压增大而减小。,
3、(3)单调型电阻,电阻的伏安特性单调增长或单调下降。,例,pn结二极管的伏安特性。,其伏安特性为:,特点,a)具有单向导电性,可用于整流用。,b)u、i 一一对应,既是压控型又是流控型。,14.1.2.非线性电阻的静态电阻 RQ和动态电阻 Rd,若其VCR特性曲线对称于,,,则称为双向性电阻。,平面坐标原点的电阻,,由于非线性电阻的VCR特性不是过坐标原点的直线,,所以不能像线性电阻那样用常数表示其电阻值及应用欧姆定律分析问题。通常引入静态电阻 和动态电阻Rd 的概念。,非线性电阻在某一工作状态下(如Q点)的电压值与电流值之比。,1.静态电阻RQ,非线性电阻在某一工作状态下(如Q点)的电压对电
4、流的导数。,2.动态电阻Rd,例,注意,静态电阻与动态电阻都与工作点有关。当Q点位置不同时,RQ与 Rd 均变化。,一非线性电阻的伏安特性,(1)求 i1=2A,i2=10A时对应的电压 u1,u2;,解,对压控型和流控型非线性电阻,伏安特性曲线的下倾段 Rd 为负,因此,动态电阻具有“负电阻”性质。,(3)设 u12=f(i1+i2),问是否有u12=u1+u2?,(2)求 i=2cos(314t)2A时对应的电压 u;,解,注意,电压u中含有3倍频分量,因此利用非线性电阻可以产生频率不同于输入频率的输出。,解,(4)若忽略高次项,当 i=10mA时,由此产生多大误差?,表明,叠加定理不适用
5、于非线性电路。,解,表明,当输入信号很小时,把非线性问题线性化引起的误差很小。,14.2 非线性电阻的串联和并联等效,1.非线性电阻的串联,图解法,同一电流下将电压相加,【例】如图是正向连接的理想二极管D与线性电阻R相串联的电路,试画出其等效的非线性电阻VCR特性。,解:画出理想二极管的VCR特性如图中粗实线所示,再画线性电阻R的VCR特性如图中过原点的虚线所示。因电路是串联联接,所以有,2.非线性电阻的并联,图解法,同一电压下将电流相加,【例】如图是正向连接的理想二极管D与一线性电阻相并联的电路,试画出其等效的非线性电阻VCR特性。,解:画出理想二极管D的VCR及线性电阻R的VCR特性曲线如
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