非线性电阻电路

合集下载

第三章非线性电阻电路的分析

第三章非线性电阻电路的分析

R3 R0
E1
R0
R 1R3R2 RI12
R
//
3
R
2D

U
0E.225311k
31
I1
I
R1
I2 R3
R2

E
E1
DU
E2
R0
作出直线
I(mA)
I
DU

UER0I
2.0
其与二极管伏安 I 1.4
Q
特性曲线的交点 1.0
即为Q点
0
0.6 1.0
U
I=1.4mA U=0.6V
2.0 U(V)
2.6 非线性电阻电路的分析
2.6.1 非线性电阻
非线性电阻的阻值不是一个常数,而是随着电压或电流变动。 计算非线性电阻的阻值时,必须指明工作电流或工作电压,称 为非线性元件的工作点,如图所示伏安特性曲线上的Q点。
工作点处电压与电流的比值称为静态电阻或直流电阻R
RU 1
I tan
§3-1 概述
如果电阻是一个常数,即不随电 压或电流变动,那么这种电阻就称为 线性电阻 。如果电阻不是一个常数 而是随着电压或电流变动,那么这种 电阻就称为 非线性电阻 。
§3-1 概述
线性电阻两端的电压
I
和电流遵循欧姆定律,

RU I

电路基础与仿真实验第10章-非线性电阻电路

电路基础与仿真实验第10章-非线性电阻电路
这样给定一系列的电压值u,将曲线i1=g1(u1)和i2=g2(u2) 上相应电流值相加,逐点求得等效电阻的VCR特性曲线,如
图10.5(b)曲线③所示。
如果并联非线性电阻中有流控(而非压控)电阻,作图 过程将非常复杂。
2017/8/2 12
wk.baidu.com
第10章 非线性电阻电路

例10.1 如图10.6(a)表示一个电压源US、一个线性电
2017/8/2 5
第10章 非线性电阻电路
半导体二极管的符号与VCR特性曲线:
a i
0 b (a) (b)
u
二极管符号及其伏安特性
二极管的伏-安特性曲线:非线性。
二极管的电流:与二极管上所加的电压的方向有关。
两端施加的电压方向不同时,流过它的电流完全不同。
2017/8/2 6
第10章 非线性电阻电路
例10.3 电路如下图(a)所示R1=R2=1Ω。已知非线性电阻的
VCR方程为: 求:电压u和电流i 的值为多少?
3V
i1 g1 (u) u 2 3u 1
R1 1Ω i i2 u R2 1Ω i1
(a)
2017/8/2 19
第10章 非线性电阻电路
解:因为已知非线性电阻特性的解析表达式,所以可用解析 法求解。由基尔霍夫电流定律求得电阻R2和非线性电阻并联 的VCR方程: u i i1 i2 u 2 3u 1 u 2 2u 1 1 R1 1Ω i 对于电阻R1和3V电压源串联 的VCR方程为:

第5章 非线性电阻电路

第5章 非线性电阻电路

+ u _ R i g (u)
uoc /RO IQ
b
非线性电阻: i= g(u) 电路线性部分:u = uoc – R0i
Q
UQ
Uoc
B
Q(UQ,IQ):静态工作点(解点)
10
例2 已知 ab 端口的VCR如右图,
求: U 和 I 。
2K a 2mA 2K b I + U –
i (mA) 4
A
p-n结二极管 具有单向导电性 整流。
3
4 .分类:
u i
0 0
u
u i
0
i
流控型
压控型
u f (i )
如:充气二极管
i g (u)
如:隧道二极管
单调型 或双控型 如:p-n结二极管 理想二极管
4
5 .非线性电阻电路特点:
例:
i
u 100 i i
3
+
u

1) 当i = 2 A时: u = 208 V
叠加:u = UQ + Δu, i = Iபைடு நூலகம் + Δi 。
20
已知: 小信号激励 is(t)=0.5cost A ,直流电 例4 流源I0=10 A, R0=1/3 Ω,非线性电阻伏安 关系为: 2
u i g (u ) 0

非线性电阻电路的方程

非线性电阻电路的方程

非线性Hale Waihona Puke Baidu阻电路的方程
非线性电阻电路的方程
分析非线性电阻性电路的依据仍然是基尔霍夫电 流定律(KCL)、基尔霍夫电压定律(KVL)和各 个电阻器的电压-电流关系(VCR)。只要电路 中各个非线性电阻器的特性可用确定的描述函数 来表示,我们就可以仿照列写线性电阻性电路方 程的方法,如网孔法、节点法、割集法等将非线 性电阻性电路的方程列写出来。由于非线性电阻 元件的VCR不是线性的,所以得到的方程将是非 线性的。

非线性电路讲解

非线性电路讲解


u 100i i 3 100 0.01 0.013 1 10 6 V 忽略高次项, u 100 0.01 1
性化引起的误差很小。
当输入信号很小时,把非线性问题线 表明
3.非线性电阻的串联和并联
①非线性电阻的串联
i1
i2
i i1 i2 u u1 u2
在负饱和区:uo Usat 应用KVL: u Rf i U sat
uo
1 i (u U sat ) Rf
确定电压u的范围: Rb ud u2 u U sat u Ra Rb
-Usat
Usat
o ud
ud Usat u 0
u Usat
u i
-
i I s (e
or
qu kT
1)
kT i u ln( 1) q IS
特点
o
u
①具有单向导电性,可用于整 流用。 ② u、i 一一对应,既是压控型又是流控型。
3.非线性电阻的静态电阻 R 和动态电阻 Rd
①静态电阻R 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。 i du u P tg R tg Rd i di i ①动态电阻Rd o
uo U sat
ud ud
ud 0 ud 0
Usat uo Usat

非线性电阻电路图

非线性电阻电路图

V10.1 V

U1

DC 1e-009W 0.266m

A

+

-D1

DIODE_VIRTUAL

D2DIODE_VIRTUAL

R1500Ω

R2500Ω

D3

DIODE_VIRTUAL

D4

DIODE_VIRTUAL

I12mA

I22mA

12

3

4

5

6

u/v -2.0 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 i/mA -2.000 -2.000 -2.000 -2.000 -1.999 -1.864 -1.538 -1.181 -0.819 -0.461 0 u/v 0.2

0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 i/mA 0.461

0.819

1.181

1.538

1.864

1.999

2.000

2.000

2.000

2.000

u/v -23 -22 -21 -20 -18 -17 -16 -15 -14 -13 i/mA -10 -9.802 -9.205 -8.612 -7.425 -6.846 -6.274 -5.940 -5.029 -4.073 u/v -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 i/mA -3.130 -2.053 -2.016 -1.582 -1.040 -0.557 0 0 0 0 u/v -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 i/mA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.557 u/v 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 i/mA 1.040 1.582 2.016 2.053 3.130 4.073 5.029 5.940 6.274 6.846 u/v 18 20 21 22 23 i/mA 7.425

非线性电阻电路

非线性电阻电路

电工电子综合实验

课程设计

——非线性电阻电路

姓名:解坤

班级:10101903

学号:1010190330

一、摘要

在电工技术应用中,除了线性电阻元件外还有一些电阻元件其伏安特性曲线是非线性的,将这些非线性的电阻元件串联或者并联就可以得到我们想要的非线性电阻电路。

二、关键词

非线性电阻,凹电阻,凸电阻,伏安特性,串联,并联,Multisim7

三、引言

在实际应用中,有很多电阻都是非线性的。非线性电阻的应用相当广泛,对其的科学研究在当今科学研究领域中是一个非常前沿的课题,应用前景十分广阔。能够对非线性电阻有所了解并能够有所应用对我们来说是非常有必要的。

四、正文:

1.实验材料与设备装置

电路仿真软件Multisim7

2.实验要求

非线性电阻电路设计要求实现的功能如下:

1)用二极管、稳压管等元器件设计如图9-8、图9-9所示伏安特性的非线性电阻电路。

9-8

-2.5

-2-1.5-1-0.500.511.522.5-5

05

U/V

i /m A

i/mA

图9-8

9-9

-20

-15-10-505101520-40-30-20-10

0102030

40U/V

i /m A

图9-9

2)测量所设计电路的伏安特性并作曲线,与上图做对比。 3.实验的原理

非线性电阻电路的伏安特性

1)常用元件电压源、电流源、稳压管、恒流管、二极管和线性电阻的伏安特性曲线如图所示:

2)凹电阻。当两个或两个以上原件串联时,电路的伏安特性图上的电压是各元件电压之和。如下图所示,是将电压源、二极管和电阻三个原件串联组成的,其伏安特性曲线下图右侧所示。它是由三个原件的伏安特性在i相等的情况下叠加而成。具有上述伏安特性的电阻称为凹电阻。

现代电工理论(HUST)——非线性电阻电路

现代电工理论(HUST)——非线性电阻电路

= 206 sin 314t − 2 sin 942tV
3 u3 = 100i3 + i3 = 2000V
u2中出现了 倍频 中出现了3
3 例:一非线性电阻 u = f ( i ) = 100i + i
(2) 设 u12 = f (i1 + i2 ),问是否有u12= u1 + u2? 问是否有u (3) 若忽略高次项,当 i = 10mA时,由此产生多 若忽略高次项, 10mA时 大误差? 大误差?
P
α
i
静态电阻
u Rs = = tgα , Gs i
du = tgβ , Gd 动态电阻 Rd = di
说明: 静态电阻与动态电阻不同 静态电阻与动态电阻不同, 说明:(1)静态电阻与动态电阻不同,且它们都与工作 点有关。 点位置不同时, 均变化。 点有关。当P点位置不同时,Rs 与 Rd 均变化。 点位置不同时
可加性: 可加性: 设 X1 和 X2 为两个输入向量, Y 和 Y 为其 为两个输入向量, 1 2 对应的输出向量。 对应的输出向量。若当输入为 ( X1 + X2 ) 时,其输 出为 (Y +Y2 ) ,即若 1 必有: F( X1,Y ) = 0 和 F( X2 ,Y2 ) = 0 时,必有: 1
第二篇 非线性电路
从严格意义上讲,工程领域的实际电路 从严格意义上讲, 都是非线性电路。 都是非线性电路。 由于非线性电路的分析求解较线性电路 要困难得多, 要困难得多,所以在很多情况下都采用了近 似的方法,即近似为线性电路处理,比如利 似的方法,即近似为线性电路处理, 用折线法、 然而, 用折线法、小信号法等方法 。然而,并不是 所有情况下都是能进行近似处理的。 所有情况下都是能进行近似处理的。 本篇主要讲述非线性元件的特性、 本篇主要讲述非线性元件的特性、非线 性电阻电路以及非线性动态电路的分析方法等。 性电阻电路以及非线性动态电路的分析方法等。

第十四章 非线性电阻电路

第十四章 非线性电阻电路

-
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 电阻两端电压是其电流的单值 函数。 i +
i i5 i4 i2 i3 i1 o
u=f(i) 特点
u
-
a)对每一电流值有唯一的电压 与之对应。 b)对任一电压值则可能有 多个电流与之对应 。 S形
u1 u 3
u2
u
(2)压控型电阻
i = g (u )
特点
通过电阻的电流是其两端电压 的单值函数。 i + u
i i2 i3 i1
-
a)对每一电压值有唯一的电流 与之对应。 b)对任一电流值则可能有 多个电压与之对应 。 N形
o
u1 u3 u2
u4 u5
u
注意 流控型和压控型电阻的伏安特性均有一
段下倾段,在此段内电流随电压增大而减小。 i i
o
(3)单调型电阻
u
o
u
电阻的伏安特性单调增长或单 调下降。
例 p—n结二极管的伏安特性。 i
其伏安特性为:
+
u i
-
i I s (e
or
qu kT
1)
kT i u ln( 1) q IS

非线性电阻电路的分析方法

非线性电阻电路的分析方法

信号处理
非线性电阻电路在信号处 理领域有广泛应用,如音 频信号处理、图像信号处 理等。
自动控制
非线性电阻电路可用于自 动控制系统,实现非线性 控制和调节。
电子测量
非线性电阻元件可用于电 子测量领域,如电压表、 电流表等。
02
非线性电阻电路的分析方法
解析法
解析法是通过数学解析的方式求解非线性电阻电路的方 法。
动态响应特性
总结词
动态响应特性描述了非线性电阻电路对 输入信号变化的响应速度和动态过程。
VS
详细描述
非线性电阻电路的动态响应特性与其内部 元件的物理特性和电路结构有关。了解这 一特性有助于分析非线性电阻电路在不同 工作条件下的瞬态行为和稳定性,对于电 路设计和优化具有重要意义。
04
非线性电阻电路的仿真分析
设计优化实例分析
实例一
非线性电阻在LED驱动电路中的 应用,通过优化设计提高LED亮 度并降低能耗。
实例二
非线性电阻在音频放大器中的应 用,通过优化设计提高音频质量 并降低噪声。
实例三
非线性电阻在电源管理电路中的 应用,通过优化设计提高电源转 换效率并降低热损耗。
感谢您的观看
THANKS
ABCD
它基于电路的数学模型, 通过迭代或差分方法逐步 逼近电路的电压和电流。
数值法可以处理复杂的电 路模型,但需要编写程序 或使用专门的电路分析软 件进行计算。

非线性电阻电路

非线性电阻电路
1 E 或 I - U R1 R1
+

_
上页
下页
返回
第 1章 (2) 根据负载线方程在非线性电阻 R 的伏安特性曲线 上画出有源二端网络的负载线。
E I R1
I O
负载线方程: E I U = E – I R1 R 1 负载线 Q R
R
E EE
''
'
R'' R1 R'
U
E ''
U
E U 非线性电阻电路的图解法
O
E E
对应不同E和R的情况
(3) 读出非线性电阻R的伏安特性曲线与有源二端网络 负载线交点 Q 的坐标(U,I)。 上页
下页
返回
第 1章
3. 复杂非线性电阻电路的求解 I
R1 E1 R2
I +
+
+ _
IS

_
R
R0 + E _

_
R
有源二端网络
等效电源
将非线性电阻 R 以外的有源二端网络应用戴维宁定 理化成一个等效电源,再用图解法求非线性元件中的 电流及其两端的电压。
第 1章
1.6 非线性电阻电路分析
+ u -
i R
电阻(R):具有消耗电能特 性的元件。

10-3非线性电阻电路

10-3非线性电阻电路

凸电阻符号如图:
14.3
分段线性化法
同样也可列写二极管两种工作状态下对应的伏安关系:
D导通:uD 0, u 0, i2 0, i i1 I S i2 I S i2 I S
u D截止: uD 0, u 0, i2 0, i I S R
总电路的伏安特性如图:
14.4
小信号分析
14.4
小信号分析
小信号分析是电子技术中常使用的一种分析方法。这 里以图示含隧道二极管的电路为例来加以说明。图中有激
励信号时变电源 uS(t)= Umcost 和建立直流工作点用的直
流电源US。一般讲,在任一时刻都有US >> uS(t) ,所以常 把uS(t)称为小信号电压。
解:
1表示R ,2表示理想二极管,3表示直流电压 源US的伏安特性。
14.3
分段线性化法
串联时,同一i下,三 个电压相加,由于理想二极 管i≥0,故串联后伏安特性中 i≥0,形状为凹形,故称凹 电阻。改变US和R,就可改 变凹电阻,US为转折点电压, 1/R=G为倾斜段直线的斜率。
凹电阻符号如图:
14.1
非线性电阻元件
图(a)所示隧道二极管是压控型电阻。 图(b)所示氖灯是流控型电阻。 图(c)所示普通二极管既是压控型电阻,又是流控型电阻, 即为单调型电阻。 图(d)所示理想二极管既不是流控电阻,又不是压控电阻。

非线性电阻电路分析

非线性电阻电路分析

u
O
u
可看出方程既无法把u表达成i的单值函数,也无 法把i表达成u的单值函数。
注意:与线性电阻不同,非线性电阻一般不是双向电 阻。例如PN结二极管,就必须明确地用标记将其两 个端钮区别开来,在使用时必须按标记正确接到电路 中。
4.2非线性电阻电路的方程
从列写电路方程的两个基本依据来看:
1.基尔霍夫电流定律(KCL)、基尔霍夫电压定 律(KVL)只与电路的结构有关,而与元件的性 质无关。因此就列写KCL和KVL本身方程,非线 性电阻电路与线性电阻电路无区别。
4.1 非线性电阻元件的特性
一、非线性电阻元件
定义:在ui平面或iu平面上的伏安特性曲线不是
通过原点的直线。
1.伏安关系
+u -
u=f(i)或 i=g(u)
i
非线性电阻不 满足欧姆定律
非线性电阻的电路符号
3.既非压控又非流控电阻
其电压电流关系不能表达为一个变量的单值函数
如:理想二极管
i
i
i 0 对所有u 0 f (u,i) u 0 对所有i 0
分析方法:
1.首先按照KVL列出电路方程
US uS (t) R0i u (4.4.1)
O 图4.4.1(b) u
2.当uS(t)0时
U S R0IQ UQ(4.4.2) IQ f (UQ ) (4.4.3)

非线性电路

非线性电路

1.理想运算放大器的饱和特性 uo
i-
u-
_∞
Usat
ud
+
uo
u+
+
i+
o
ud
有关系式: i 0 i 0
-Usat
uo
Usat
ud ud
ud 0
Usat uo Usat ud 0
输入、输出电压的关系分为三个区域:
uo Usat
正饱和区
负饱和区
o
-Usat
ud 线性区
注意 当运放在饱和区工作时,它是在非线性
区工作,此时ud不为零。
例 分析图示电路的驱动点特性。计及运放工作在
饱和区的情况。
解 在线性区,根据
‘虚短’和‘虚断’ +
i
i Rf
_ _
ud
+
u2有:Ra
Rb
Rb
uo

uo
u
1
_
++ u2
Rb Ra
+
uo _
uo u
应用KVL: u Rf i uo
+u

u f (i) f1(i) f2 (i)
u
f (i)
图解法
u'
u' 2

第五章 非线性电阻电路

第五章  非线性电阻电路

∵i = g(u)
∴ IQ + i1(t) = g(UQ + u1(t))
jump12
右侧用泰勒级数展开:
f (n) (x0 ) 1 f (x0 + ∆x) = f (x0 ) + f ′(x0 ) ⋅ ∆x + f ′′(x0 ) ⋅ ∆x2 +L+ ⋅ ∆xn + Rn (x) 2 n!
IQ + i1(t) = g(UQ ) + & dg ⋅ u1(t) (取前两项) du UQ
对于偏差 、 , 对于偏差 u1(t)、i1(t),非线性电阻等效为在静态 处的动态电阻或动态电导。 工作点Q(UQ , IQ ) 处的动态电阻或动态电导
1 di du Rd Q = ,Gd Q = ,[Rd IQ = G ] di Q du Q dU
Q
12
总的等效电路:
u(t) = UQ + u1 (t) i(t) = IQ + i1 (t)
注意:求得的 u1(t)、i1(t)为 u (t)、i (t),并不严格满 足非线性电阻的 VAR, 不能将 u(t)代入非线性电阻的 VAR 求 i(t)。
15
, 1 , 1
结束 THE END
back 16
2
2、静态电阻: 静态电阻: 静态电阻

电路分析及磁路第5章 非线性电阻电路

电路分析及磁路第5章 非线性电阻电路

2
图 5-1
3
非线性电阻的图形符号如图 5-1( a)所示。 根据电阻元件的 特性,可以将电阻进行分类,下 面讨论其中的几种类型。 1.流控电阻 若一二端电阻的端电压是流过此 电阻电流的单值函数,即
4
2.压控电阻 若流过一二端电阻的电流是此 电阻端电压的单值函数,即
则此电阻称为电压控制型的电阻,简称压控电
15
图 5-6 非线性电阻串联的图解法
16
如果这两个非线性电阻中有一个是电压控制型 的,则电流在某一范围内电压是多值的,这就写不 出如式(5-4)的解析式来。但是,用图解法不难 获得等效非线性电阻的伏安特性曲线。
17
图 5-7(a)为两个非线性电阻并联的电路。 假设这两个非线性电阻都是电压控制型的,其伏安 特性分别为
Q 点的坐标就是在这种情况下的解答,应当 满足下列关系:
31
图 5-11
小信号分析示例
32
工作点则由 Q 移到了 Q′。这时,Q′的坐标就 是此刻的解答。把 Q′的坐标写成( UQ+ Δu,IQ+ Δi),即解答为
20
二、曲线相交法 图 5-8( a)所示电路,由一线性电阻 R 和直 流电压源 U0以及一个非线性电阻———半导体二 极管所组成。半导体二极管的伏安特性如图 5-8( b)所示,其解析式为
如果采用解析法来求解这个电路,则应首先列 出电路的电压方程
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

电工电子综合实验论文

----非线性电阻电路的研究

姓名:xxx

学号:xxxxxxxxxxxxxxxx

学院:xxxxx

时间:xxxxx

非线性电阻电路研究论文

一、摘要

在了解常用的非线性电阻元件的伏安特性、凹电阻、凸电阻等基础上,自行设计非线性电阻电路进行综合电路设计,通过线性元件设计非线性电阻电路,用软件仿真并观察非线性电阻的伏安特性。二、关键词

非线性电阻,伏安特性,Multisim10仿真,凹电阻,凸电阻,串联分解,并联分解。

三、引言

非线性系统的研究是当今科学研究领域的一个前沿课题,其涉及面广,应用前景非常广阔。对于一个一端口网络,不管内部组成,其端口电压与电流的关系可以用U~I平面的曲线称为伏安特性。各种单调分段线形的非线性元件电路的伏安特性可以用凹电阻和凸电阻作为基本积木块,综合出各种所需的新元件。常用串联分解法或并联分解法进行综合。本文主要介绍在电子电工综合实验基础上,根据已有的伏安特性曲线图来设计非线性电阻电路,并利用multisim10软件进行仿真实验。测量所设计电路的伏安特性,记录数据,画出它的伏安特性曲线并与理论值比较。

四、正文

1、设计要求:

(1)用二极管、稳压管、稳流管等元件设计如图9.8、图9.9伏安特性的非线形电阻电路。

(2)测量所设计电路的伏安特性并作曲线,与图9.8、图9.9比对。 2、非线性电阻电路的伏安特性: (1)常用元件

常用元件有二极管、稳压管、恒流管、电压源、电流源和线性电阻等。(如图1)

6 12 15 20

9 6 3

i/mA

图9.9伏安特性

u /V

i/mA

图9.8伏安特性

1

2

图1

(2)凹电阻

当两个或两个以上元件串联时,电路的伏安特性图上的电压是各元件电压之和。如图所示,是将上图中电压源、线性电阻、理想二极管串联组成。主要参数是Us和G,改变Us和G的值,就可以得到不同参数的凹电阻,其中电压源也可以用稳压管代替。总的伏安特性形状为凹形。

图2

(3)凸电阻

与凹电阻对应,凸电阻是当两个或以上元件并联时,电流是各元件电流之和。是将图1中电流源、电阻、理想二极管并联组成。主要参数为Is和R,改变Is和R的值就可以得到不同参数的凸电阻。总的伏安特性为凸形。

图3

3、非线性元件电路的综合 (1)串联分解法

串联分解法在伏安特性图中以电流I 轴为界来分解曲线。分解得分电路在相同的I 轴坐标上U 值相加得原电路。实际电路为分电路的串联。 对于图(a)进行串联分解,在伏安特性图中以电流i 轴来分解曲线

对图(a-1)进行分析可知,其伏安特性曲线电路为一个二极管和一个电阻的并联,一个二极管和一个电流源的并联,然后以上二者串联。图(a-2)是图(a-1)伏安线旋转180度,即以上电路的二极管和电

= 1 0 2

(串联)

+

u/V

u/V

u/V

0 -2

-1

i/mA

i/mA

图(a-2)

图(a-1)

0 1

-1 2

-2

i/mA

流源反接。 (2)并联分解法

并联分解法在伏安特性图中以电压U 轴为界来分解曲线。分解得分电路在相同的U 轴坐标上I 值相加得原电路。实际电路为分电路的并联。

可以将特性曲线上下两部分并联(如图b )

u/v

图(b) =

由于特性曲线上下部分是对称的,这里只分析下半部分的设计思路,上半部分只需把下半部分设计的电路图中的所有电源和二极管反向即可。

图b-1又可以分为三部分曲线的并联。即:

图(b-1)

分解后的图形又可以分解成一步并联和一步串联,其中并联由二极管和电流源实现,再串接一个凹电阻。

4、电路设计以及数据记录

电路1:

(1)根据串联分解法可知,图(a)所示伏安特性曲线电路为一个二极管和一个电阻的并联,一个二极管和一个电流源的并联,然后以上二者串联。因此电路图如下:

(2)参数选择:R1:500 Ohm I1 : 2 mA I2 : 2 mA

调节电压源大小,记录电路中电流的变化,绘制I-U曲线。

(3)数据记录

电源电压(V)电流表示数

(mA)

电源电压

(V)

电流表示数

(mA)

-2-2.0000.20.374 -1.8-2.0000.40.747 -1.6-2.0000.6 1.117 -1.4-2.0000.8 1.478 -1.2-1.997 1.0 1.814 -1.0-1.814 1.2 1.997 -0.8-1.478 1.4 2.000 -0.6-1.117 1.6 2.000 -0.4-0.747 1.8 2.000 -0.2-0.374 2.0 2.000 00.059p 2.2 2.000(4)由表中数据画出I-U特性曲线:

(5)误差分析:

通过(-0.6,-1.117)和(0.6,1.117)两点求得斜率K=1.862,斜率误差E=|1.862-2|/2=6.92%,且在V=1V的点,误差为:E=|1.814-2|/2=9.3%。由此可知,二极管并不是完全理想的。

电路2:

(1)根据并联分解法,图(b)所示的曲线可以通过电流源、二极管和线性电阻的并联实现,因此对应的电路图如下:

(2)参数选择:

V1从-26V到24V进行调节V2=6V V3=12V V4=6V V5=12V

R1=2KΩR2=2KΩR3=0.667KΩR4=2KΩR5=2KΩR1=0.667KΩI1=6mA I2=6mA

(3)数据记录:

相关文档
最新文档