《电路》课程教学资源（A）课件（内容+例题，图片版）第17章 非线性电路

第17章非线性电路 17.1 非线性电阻 17.6 工作在非线性范围的运算放大器 17.2 非线性电容和非线性电感 17.78 阶非线性电路的状态平面 17.3 非线性电路的方程 17.8* 非线性振荡电路 17.4 小信号分析法 17.9* 混沌电路简介 17.5 分段线性化方法 17.10* 人工神经元电路

重点： 1.非线性电阻元件的特性； 2.列写非线性电路的方程； 3.小信号分析法； 4.分段线性化方法

引言 1.非线性电路 电路元件的参数随着电压或电流而变化，即电路 元件的参数与电压或电流有关，就称为非线性元 件，含有非线性元件的电路称为非线性电路。 2.研究非线性电路的意义 ①严格说，一切实际电路都是非线性电路。 ②许多非线性元件的非线性特征不容忽略， 否则就将无法解释电路中发生的物理现象 3.研究非线性电路的依据 分析非线性电路基本依据仍然是KCL、KVL和 元件的伏安特性

17.1非线性电阻 1.电路符号 力。 2.伏安特性 非线性电阻元件的伏安特性不满足欧姆定 律，而遵循某种特定的非线性函数关系。 u=f (i) i=g(u)

3.非线性电阻的分类 (1)流控型电阻 一◆电阻两端电压是其电流的单值 u=f(i) 函数。 (2)压控型电阻一→通过电阻的电流是其两端电压 i=g(u) 的单值函数。 (3)单调型电阻一◆电阻的伏安特性单调增长或 单调下降

(1)流控型电阻→ 电阻两端电压是其电流的单值函数。 ①每一电流值有唯一的电压与之对应。i什“=f(i) ②对任一电压值则可能有多个电流与 之对应。 S形 某些充气二极管具有类似伏安特性。 (2)压控型电阻◆电阻的电流是其两端电压的单值函数。 ①对每一电压值有唯一的电流与之对应。Ti=g(w) ②对任一电流值则可能有多个电压与 之对应。 N形 隧道二极管（单极晶体管）具有此伏安特性。 0 注意：两种伏安特性均有一段下倾段，在此段内电流随电压增 大而减小

(3)单调型电阻→电阻的伏安特性单调增长或单调下降 这一类非线性电阻以PN结二极管最为典型常温下 定量：i=1,(er-1) 定性： 或双=U,行+) u 其中U= kT 常温下约为26mV 特点 ①具有单向导电性，可用于整流用。 ②、i一一对应，既是压控型又是流控型

4.非线性电阻的静态电阻R和动态电阻R ()静态电阻R R==tga 非线性电阻在某一工作状态下（如P 点)的电压值与电流值之比。 (2)动态电阻R,1 du 非线性电阻在某一工作状态下 (如P点)的电压对电流的导数。 注意：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。 ②对压控型和流控型非线性电阻，伏安特性曲线的下倾 段R为负，因此，动态电阻具有“负电阻”性质

例：一非线性电阻的伏安特性u=100i+3 ()求i1=2A,i2=10A时对应的电压w1,u2: (2)求i=2cos0A时对应的电压u; (3)设u1=fi1),42=f(i2),u12=f01+2), 问是否有412=u1+422 (4)若忽略高次项，当i=10mA时，由此产生 多大误差？

例：一非线性电阻的伏安特性u=100i+ ()求i1=2A,i2=10A时对应的电压W1,u2: 解：41=1001，+=208V 42=100i2+i2=2000V (2)求i=2c0s0A时对应的电压u; 解：W=200c0s0+8c0s30=206c0s0+2c0s39(V) 其中c0s9=(cosc0s0e0s0=(os20+1 )cose_cos20os0+cose 2 2 c0s30+c0s 2 2+c0s6 3c0s0+c0s38 2 4 灌意：电压中含有3倍频分量，因此利用非线性电 阻可以产生频率不同于输入频率的输出