第6章-简单非线性电路分析PPT.pptVIP

2.求DP图的图解法 表征由任意一个含有电阻的一端口电路（单个电阻或仅由电阻构成的网络为其特例）的端口伏安特性曲线称为该一端口电路的驱动点特性图，简称DP图。 非线性电阻串联 端口特性： 由两函数曲线f1(i1)和f2(i2)的纵坐标相加即得函数f(i)的曲线。 非线性电阻并联 端口特性： 由两函数曲线f1(u1)和f2(u2)的纵坐标相加即得函数f(u)的曲线。 对非线性电阻串、并联以及混联作DP图的图解法称为曲线相加法。这种方法普遍适用于流控电阻、压控电阻以及单调型电阻的串联、并联以及混联，这些电阻连接的电路中也可以含有线性电阻，但最终等效电阻一般必为一非线性电阻。 2.分段线性化解析法 分段线性化解析法又称折线近似法，它是目前分析非线性电路的一种最为一般和非常重要的解析法。其基本思想是，在允许一定工程误差要求下，将非线性元件复杂的伏安特性曲线用若干直线段构成的折线近似替代，即所谓分段线性化。 由于各直线段所对应的线性区段分别对应一个线性电路，因而可以采用线性电路的分析计算方法，从而将非线性电路的求解转化为若干个(直线段的个数)结构和元件相同而参数各异的线性电路的分析计算。 某非线性电阻的伏安特性如图中的虚线分为三段，可用1、2、3三条直线段来代替。这样，在每一个区段，就可用一线性电路来等效。 例如 在区间 如果线段1的斜率为 ， 则其方程可写为 就是说，在 的区间，该非线性电阻可等效为线性电阻 。 类似地，若线段2的斜率为 ，（显然有 0），它在电压轴的截距为 ，则其方程为 若线段3的斜率为 ，它在 电压轴的截距为 ，则其 方程为 将非线性元件的特性曲线分段后，就可按区段列出电路方程，用线性电路的分析计算方法求解。 （a）线段1的等效电路 （b）线段2的等效电路 （c）线段3的等效电路 R1=1/G1 u i + – Us2 R2=1/G2 u i + – + – Us3 R3=1/G3 u i + – + – 线段1 线段2 线段3 ①用折线近似替代非线性电阻的伏安特性曲线； ★分段线性化的方法是： ②确定非线性电阻的线性化模型。 ③按区段列出电路方程。 ④用线性电路的分析计算方法求解。 第6章 简单非线性电阻 电路分析 6.1 非线性元件与非线性电路的基本概念 6.2 非线性电阻 6.3 非线性电阻电路方程的建立 6.5 非线性电阻电路的分段线性化解析法 6.6 非线性电阻电路的小信号分析法 6.4 非线性电阻电路的图解法 重点: 非线性电阻元件及其约束关系，简单非线性电阻电路的图解分析法,小信号分析法。 1. 非线性元件(nonlinear component )： 当元件的参数值随其端电压或端电流的数值或方向发生变化时，这样的元件就是非线性元件，非线性元件的伏安特性不再是通过坐标原点的直线。 6.1 非线性元件与非线性电路的基本概念 非线性元件也分为二端元件和多端元件以及时变元件和时不变元件，本章仅讨论非线性时不变二端电阻元件及其所构成的电路。 2. 非线性电路(nonlinear circuit)： 仅由非线性电阻元件、线性电阻元件、独立电源和受控源等组成的电路称为非线性电阻电路。 非线性电阻电路在非线性电路中占有重要的地位，它不仅可以构成许多实际电路的合理模型，其分析方法也是研究含有非线性电容元件、非线性电感元件的非线性动态电路的基础。 严格地讲，实际电路都是非线性的。 6.2 非线性电阻 不服从欧姆定律的电阻元件，即u?i特性不能用通过坐标系原点的直线来表示的电阻元件，称为非线性电阻元件。 元件符号 ◆电压控电阻元件 如隧道二极管(tunnel diode) 这种曲线呈N形，因而在一段曲线内，电流随电压增加而下降，各点斜率均为负，故而称具有这类伏安特性的电阻为形（微分）负阻。 i = g(u) 为单值函数 若非线性电阻的端电压可以表示为其端电流的单值函数，端电流又可以表示为其端电压的单值函数，即有 （2）单调型电阻 u = f (i) 为单值函数 i = g(u) 为单值函数 同时成立，而且f 和g互为反函数，则称之为单调型电阻。 PN结二级管是最为典型的单调型电阻 。 单调型电阻既是流控电阻又是压控电阻，其伏安特性曲线为严格单调增或严格单调减的 。 若非线性电阻的某些端电流对应于多个端电压值，而某些电压又对应于多个端电流值，则称为多值电阻。 （3