电路课件(邱关源)上交版17.ppt

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1、第十七章非线性电阻电路17-1非线性电阻17-2非线性电感和非线性电容17-3非线性电路的方程17-4小信号分析法17-5分段线性化方法严格地讲，实际电路都是非线性的，只不过可以近似地将它们看成是线性电路来分析。不会产生太大的误差。当某一个元件的非线性特征不能被近似或忽略，否则，就无法解释电路所发生的物理现象。这时，就不能再用线性电路的方法来分析了。17-1非线性电阻一、解析法当电路中的非线性电阻元件的VCR的数学函数式已知时，可使用解析法。例：试求电路中的v和i。非线性电阻R的VCR为.＋－＋－解：由戴维南定理得：与非线性电阻的VCR联立，解非线性方程

2、，一般地讲，非线性电路的解析法，最后总会归结到非线性方程的求解问题。代入非线性电阻的VCR，得两组解：得：二、图解法工程上，往往并不知道非线性元件精确的VCR，而已知其v-i曲线。这时，常用作图的方法来确定电流或电压。当然，这种方法精度较低。12-2-1负载线法。＋－＋－Q称为(静态)工作点。那条直线称为负载线。三、非线性电阻的串联、并联和混联＋－＋－＋－＋－12-4小信号分析法小信号分析法又称局部线性化近似法。是电子电路分析非线性电路的重要方法。图中US为直流电压源(常称为偏置),uS(t)为时变电压源(信号源)。且uS(t)<

3、其VCR为i=f(u),如图中的曲线所示。＋－＋－＋－由KVL方程：当uS(t)＝0时，得工作点Q满足：*＋－＋－＋－当直流电压源和小信号同时起作用时，即时，由于信号较小，即在工作点Q附近可以把非线性电阻近似为一个线性电阻。其线性电阻的阻值为Rd成为非线性电阻R在工作点Q(U0,I0)处的小信号电阻，或称动态电阻。它是个常数。Gd称为小信号电导，或动态电导。有代入原KVL方程，可得：将*式联立，得于是，得：其小信号等效电路如下图所示：＋－＋－不难看出，这是一个线性电路。可见，在小信号条件下，可以将非线性电路分析近似转换为线性电路分析。这个线性电路只保留了

4、小信号分量部分。当然，如果需要求u(t)和i(t)，只需将上式代入*式.即:非线性电阻电路小信号分析步骤：1.求静态工作点Q；2.求工作点处的动态电阻；3.画小信号等效电路，求小信号作用时的电压或电流；4.静态电压或电流与动态小信号作用下的电压或电流叠加即可。