文档介绍：第19章非线性电路简介
非线性电阻的伏安特性
非线性电阻的串联、并联电路
小信号分析方法
非线性电阻电路的方程
非线性电阻电路方程的数值求解方法
——牛顿‒拉夫逊法
非线性电阻电路解答的存在与唯一性
用友网络模型求解非线性电阻电路
本章重点
非线性动态电路元件
二阶非线性动态电路的状态方程
非线性动态电路方程的数值求解方法
本章重点
非线性电阻电路的方程
非线性电阻的伏安特性
小信号分析方法
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非线性动态电路的方程
非线性动态元件的伏安特性
非线性动态电路的数值求解
非线性电阻的伏安特性
一、线性电阻元件(linear resistor)
二、非线性电阻元件(nonlinear resistor)
+
-
u
i
电路符号
u = f ( i )
i = g ( u )
伏安特性(Volt-ampere characteristic)
i
u
P
u
i

u
i
R
+
-
例1 隧道二极管
+
_
u
i
i
u
0
给定一个电压,有一个对应的电流;而给定一个电流, 最多可有3个对应的电压值。即 i = f (u)。称为“压控型”或“ N型”。
例2 充气二极管
+
_
u
i
例3 整流二极管
+
_
u
i
-IS
u
i
伏安特性
给定一个电流,有一个对应的电压;而给定一个电压,最多可有3个对应的电流值。即 u = f (i)。称为“流控型”或“ S型”。
b>0
IS >0
b:与电荷、温度有关
IS:反向饱和电流
式中
u
i
0
伏安特性
i
u
三、非线性电阻的静态电阻 RS 和动态电阻 Rd
静态电阻(static resistance)
动态电阻(dynamic resistance)
i
u
P
0
(1)静态电阻与动态电阻都与工作点有关。当P点位置不同时,RS 与 Rd 均变化。
(2) RS反映了某一点时 u 与 i 的关系,而 Rd 反映了在某一点 u 的变化与 i 的变化的关系,即 u 对i 的变化率。
(3)对“S”型、“N”型非线性电阻,下倾段 Rd 为负, 因此,动态电阻具有“负电阻”性质。
u
i
0
u
i
0
说明
含有非线性电阻的电路都是非线性电路。
KCL和KVL对非线性电路都适用。
注意:
叠加定理对非线性电路是不成立的。
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非线性电阻的串联、并联电路
一、非线性电阻的串联
在每一个i 下,图解法求 u,得一个交点,将一系列交点连成曲线即得串联等效电阻的伏安特性(仍为非线性)。
u
i
0
i1
i
+
+
-
-
-
+
u
i2
串联电路电流相等,总电压等于各分电压之和。