《电路》课程教学资源（PPT课件）第17章 非线性电路

第十七章 非线性电阻电路 17.1非线性电阻的伏安特性 一、非线性电阻元件 电路符号 伏安特性 u=f(i) i=g(w）

17.1 非线性电阻的伏安特性 一、非线性电阻元件 + u  i 电路符号 u = f ( i ) i = g ( u ) 伏安特性 第十七章 非线性电阻电路

例一.隧道二极管 一 i=g(0）=ou+a1u2+a23+.+ann+1,式中n23的奇整数 称“压控型”或“N型

i = g(u) = a0u + a1u2 + a2u3 + ••• + anun +1 , 式中 n 3的奇整数 称 “压控型”或 “ N型” 例一. 隧道二极管 + _u i i u

例二.充气二极管 u=f(=aoi+12+2i3+·+ani+1,式中n≥3的奇整数 u=f() 称“流控型”或“S型

u= f (i) 称 “流控型”或“ S 型” u= f (i) = a0 i + a1 i2 + a2 i3 + ••• + an i n+1 , 式中 n  3的奇整数 例二. 充气二极管 u i + _u i

例三.整流二极管 单调增长或单调下降 非双向的（伏安特性 对原点不对称) 伏安特性： i=I(em-1)》 b>0与电荷、温度有关 s>0反向饱和电流

例三. 整流二极管 + _u i -IS u i 单调增长或单调下降 非双向的(伏安特性 对原点不对称） 伏安特性： b>0 IS >0 与电荷、温度有关 反向饱和电流

三、 非线性电阻的静态电阻R、和动态电阻R 静态电阻 R==tga,G 动态电阻 du Ra==tgB,Ga di 说明：（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，R、与R,均变化

三、非线性电阻的静态电阻 Rs 和动态电阻 Rd 静态电阻 动态电阻 说明：(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。   i u P

(2)静态电阻R反映了某一点时u与i的关系， 而动态电阻R,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 R为负，因此，动态电阻具有“负电阻” 性质

(2)静态电阻Rs反映了某一点时 u 与 i 的关系， 而动态电阻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

四.线性电阻和非线性电阻的区别 例.非线性电阻u=f(0=50i+0.53 sin3t i1=2A u1=100+0.5×8=104V =3 sint-4 sin3t i=2 sin60tA u2=50×2sin60t+0.5×8sin360t =100 sin60t +3 sin60t-sin180t =103 sin60t -sin180t A 出现3倍频 3=10A w3=500+500=1000V i4=0.010A w4=50×0.01+0.5×(0.01)3≈50i4 ①非线性电阻能产生与输入信号不同的频率（变频作用) ②非线性电阻工作范围充分小时，可用工作点处的线性 电阻来近似。 ③齐次性和叠加性不适用于非线性

四. 线性电阻和非线性电阻的区别 例. 非线性电阻 u =f (i) =50 i + 0.5 i3 i1 =2A u1=100+0.58=104V i2=2 sin60tA u2=50  2 sin60t +0.5  8 sin360t =100 sin60t +3 sin60t - sin180t =103 sin60t - sin180t A 出现3倍频 sin3t =3 sint -4 sin3 t i3=10A u3 = 500 + 500 = 1000V i4=0.010A u4 = 50  0.01+ 0.5  (0.01) 3  50 i4 ①非线性电阻能产生与输入信号不同的频率（变频作用） ②非线性电阻工作范围充分小时，可用工作点处的线性 电阻来近似。 ③齐次性和叠加性不适用于非线性

齐次性和叠加性不适用于非线性 i1=2A, u1=104 齐次性不满足 i3=10A, w3=1000V 当i=i1+2(迭加) u=f()=50i+0.53 u=50(i1+i2)+0.5(i1+i2)3 =50i1+0.53+50i2+0.523+1.5i12(i1+2) =w1+w2+1.512(i1+2) ≠儿1+u2 迭加性不满足

齐次性和叠加性不适用于非线性 i1=2 A， u1=104V i3=10A, u3=1000V 齐次性不满足 迭加性不满足 u =50(i1 + i2)+0.5(i1 + i2) 3 =50 i1+ 0.5 i1 3 + 50 i2 +0.5 i2 3 +1.5 i1 i2(i1 + i2) = u1 + u2 +1.5 i1 i2(i1 + i2)  u1 + u2 当 i = i1 + i2 ( 迭加 ) u =f (i) =50 i + 0.5 i3

例1 开关 理想二极管 例2 R 子c 0 线性：改变C发生谐振 非线性：改变U 使C发生变化产生谐振

例 1 + _u i u i 理想二极管 开关 例 2 R + _ u L C 线性：改变C发生谐振 非线性：改变U0 使C发生变化产生谐振 u q 0 UC1UC2 R + _ u L C U0 ＋ － uC

17.2非线性电阻的串联、并联电路 一、 非线性电阻的串联 oi +u,() i=in =i u2(i) u=u +u2 u(i) 42(i) 在每一个i下，图解法求 u,将一系列u、i值连成 41() 曲线即得串联等效电阻( 仍为非线性)

17.2 非线性电阻的串联、并联电路 一、非线性电阻的串联 1 2 1 2 u u u i i i     u(i) ' u ' u1 在每一个 i 下，图解法求 u ，将一系列 u、i 值连成 曲线即得串联等效电阻 ( 仍为非线性)。 i + +    + u ( ) 2 u i ( ) 1 u i i u o ( ) 1 u i ( ) 2 u i ' u1 ' u2 ' i