电路理论计6章.ppt

(只 起作用, 不起作用)电压和静态电流: (1)求非线性电路静态工作点 求图 (c)所示电路的a、b左部戴维南等效电路， 开路电压： a、b右部电路： 非线性电阻的小信号电导(动态电导) : 动态电阻 求小信号响应: 只有小信号电压源 激励电路时,小信号等效电 路如图 (d)所示。 电路的完全响应： 例 在图 (a)电路中,直流偏置电流源 小信号电流源 线性电阻 压控型非线性电阻的伏安特性 ，试求完全响应i和u。 解 (1)求静 态工作点。 CCCS的受控量： 控制量 据非线性电阻特性方程得： 故 (2)计算 作用于电路产生的小信号响应，非线性电阻的小信号等效电阻。 小信号等效电路如图 所示 故小信号响应: 完全响应: 10.5 分段线性化方法 分段线性化方法(又称折线法)是研究非线性电路得一种有效方法,它的特点在于能把非线性的求解过程分成几个线性区段,就每个线性区段来说,又可以应用线性电路计算方法. 在分段线性化法中,常引用理想二极管模型,它的特性是,在电压为正向时,二极管完全导通,它相当于短路;在电压反向时,二极管完全部导通,电流为零,它相当于开路,其伏安特性如与线性电阻组成实际二极管的模型,其伏安特性可以用图10-2的折线 表示,当这个二极管加正向电压时,它相当于一个线性电阻,其伏安特性用直线 表示;当电压反向时,二极管完全不导通,其伏安特性特性用 表示. 例 10-10 (1)图10-22(a)所示电路由线性电阻R,理想二极管和直流电压串联组成.电阻R的伏安特性如图(b)所示.画出此串联电路的伏安特性.(2)把图10-22(a)中的电阻R和二极管与直流电源并联,如图10-22(d),画出此并联电路的伏安特性. 解 (1)各元件的伏安特性示于图10-22(b)中,电路方程为 需求解的伏安特性可用图解法求得,如图10-22(c)折线 （1）理想二极管 （2）P-N结二极管伏安特性 (2) 电路方程为 图 10-22 例 10-10 图 当 时,二极管全导通,电路被短路.当 用图解法求得的伏安特性,如图10-22(c)中的折线 . 图10-23(a)中虚线所示为隧道二极管的伏安特性,此特性可用图中3段直线粗略表示.而这3段直线 可分解为如图10-23(b)中3个伏安特性,即直线 ,折线 和折线 ,这3条曲线分别代表3个非线性电阻的伏安特性,因此图(a)所示近似折线是这3个并联电阻的等效伏安特性,其静态工作点可以用图解法确定. 不过应当注意,如果静态工作点位于图10-24(a)所示位置,表示该点确实是工作点,如果负载线与分段线性的伏安特性交点位于图10-24(b)所示位置,则只有 为实际的工作点,而 并不代表实际的工作点. 下面介绍一阶分段线性电路. 图10-25(a)所示一阶电路中电容C是线性元件,N是非线性电阻一端口,它的驱动点特性可以用分段线性表示如图(b).这种电路称为分段线性RC电路.若该一端口与线性电感连接,则称为分段线性 图 10-24 隧道二极管的静态工作点 RL电路.这两种电路的分析可采取分段线性化的方法. 图10-25(a)的电路方程为 而 故有 设方程的解用 平面上的点(u,i)表示,并称之为动态点,动态点(u,i)随时间斜沿着N的驱动点特性(端口伏安特性)移动,移动的方向由式(10-7)确定.动态点移动的路径(包括其方向)称为动态路径. 设电路的初始状态为 ,动态路径的起始点始图中的 点,根据式(10-7)可见,当i>0,有 图 10-25 分段线性RC电路 所以电流为正值时,电压总是减小的,当i>0时,从 点起始的动态路径将沿着u-i曲线从 点到 然后到 此动态路径的终点是 因为此时有i=0,从而 ,即电容电压将不再变化.整个过程电容始终处于放电过程,但从 到 电流在增长,而当电容电压达到 (对应 )后,就逐渐减小直到零为止. 当动态点从 移动