电力电子电路的非线性现象汇总.85页PPT
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非线性电路分析解析ppt课件
则称函数关系f所描述的系统为线性系统。
5
非线性电路中至少包含
一个非线性元件，它的输出 输入关系用非线性函数方程 v + 或非线性微分方程表示，右 –
图所示是一个线性电阻与二
极管组成的非线性电路。
Di
i
ZL
0
V0 v
二极管电路及其伏安特性
二极管是非线性器件，ZL为负载，V是所加信号 源，幅度不大。设非线性元件的函数关系为i = f
所表征的电流。如果根据叠加原理，电流i应该是v1和 v2分别单独作用时所产生的电流之和，即
i
kv
2 1
kv
2 2
kV12m
sin2 1t
kV22m
sin2 2t
（6）
i kV12m sin2 1t kV22m sin2 2t 2kV1mV2m sin1t sin2t
（4）
18
i
kv
2 1
kv
28
(4) m次谐波(直流成分可视作零次、基波可 视作一次)以及系数之和等于m的各组合频 率成分，其振幅只与幂级数中等于及高于 m次的各项系数有关。例：直流成分与b0 、 b2都有关，而二次谐波及组合频率为1 + 2与1 - 2的各成分其振幅只与b2有关， 而与b0无关。
29
(5) 因为幂级数展开式中含有两个信号的相 乘项，起到乘法器的作用，因此，所有 组合频率分量都是成对出现的，如有1 + 2就一定有1 – 2，有21 – 2，就 一定有21 + 2，等等。
31
信号较大时，所有实际的非
线性元件，几乎都会进入饱和
ic
如右图所示半导体二 i
i
极管的伏安特性曲线。当 (a)
某一频率的正弦电压作
5
非线性电路中至少包含
一个非线性元件，它的输出 输入关系用非线性函数方程 v + 或非线性微分方程表示，右 –
图所示是一个线性电阻与二
极管组成的非线性电路。
Di
i
ZL
0
V0 v
二极管电路及其伏安特性
二极管是非线性器件，ZL为负载，V是所加信号 源，幅度不大。设非线性元件的函数关系为i = f
所表征的电流。如果根据叠加原理，电流i应该是v1和 v2分别单独作用时所产生的电流之和，即
i
kv
2 1
kv
2 2
kV12m
sin2 1t
kV22m
sin2 2t
（6）
i kV12m sin2 1t kV22m sin2 2t 2kV1mV2m sin1t sin2t
（4）
18
i
kv
2 1
kv
28
(4) m次谐波(直流成分可视作零次、基波可 视作一次)以及系数之和等于m的各组合频 率成分，其振幅只与幂级数中等于及高于 m次的各项系数有关。例：直流成分与b0 、 b2都有关，而二次谐波及组合频率为1 + 2与1 - 2的各成分其振幅只与b2有关， 而与b0无关。
29
(5) 因为幂级数展开式中含有两个信号的相 乘项，起到乘法器的作用，因此，所有 组合频率分量都是成对出现的，如有1 + 2就一定有1 – 2，有21 – 2，就 一定有21 + 2，等等。
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信号较大时，所有实际的非
线性元件，几乎都会进入饱和
ic
如右图所示半导体二 i
i
极管的伏安特性曲线。当 (a)
某一频率的正弦电压作
《非线性电路》PPT课件
24
4.5 晶体管混频器
1、电路分析
本振信号 v是0 (t一) 个大信号，使得晶 体管工作在非线性状态；但真正的信 号是小信号 ，v所s (以t) 图上 、 ab a、b a都b可 以看成线性。对于 而vs言(t)， 晶体管工作在线性状态。
可见随着 v发0 (t生) 变化，各线段的斜 率(跨导)将随着 的频v0率(t)( )发生周0 期性的变化。因此晶体管对于输入信 号而言是一个时变线性器件。
1 2 1 2
vs ) S (t) vs ) S (t)
vi RLi1 R
rd
vs
S(t)
RL RL rd
vsm
cos
s
t
(
1 2
2
cos 0t
2
3
cos 30t
)
29
4.6 二极管混频器
1、平衡混频器
二极管混频器的输出信号：
vi
RL RL
rd
则可展开成泰勒级数：
i b0 b1 v V0 b2 v V0 2 b3 v V0 3
b0 f v vV0 I0
——工作点处的电流
b1
f v vV0
di dv
g ——工作点处的动态电导
vV0
8
2、非线性电路分析法
⑴ 幂级数分析法
分析步骤：
★ 确定特性曲线的近似表达式。——越精密，特性曲线的 工作范围越大，但级数的项数取得越多；
中iC只有频率为 的电i 流分量才是所需要的，称为中频电
流分量 ： ii
ii
1 2
g1Vsm
cos(0
s )t
Iim
cos it
Iim
1 2
g1Vsm
4.5 晶体管混频器
1、电路分析
本振信号 v是0 (t一) 个大信号，使得晶 体管工作在非线性状态；但真正的信 号是小信号 ，v所s (以t) 图上 、 ab a、b a都b可 以看成线性。对于 而vs言(t)， 晶体管工作在线性状态。
可见随着 v发0 (t生) 变化，各线段的斜 率(跨导)将随着 的频v0率(t)( )发生周0 期性的变化。因此晶体管对于输入信 号而言是一个时变线性器件。
1 2 1 2
vs ) S (t) vs ) S (t)
vi RLi1 R
rd
vs
S(t)
RL RL rd
vsm
cos
s
t
(
1 2
2
cos 0t
2
3
cos 30t
)
29
4.6 二极管混频器
1、平衡混频器
二极管混频器的输出信号：
vi
RL RL
rd
则可展开成泰勒级数：
i b0 b1 v V0 b2 v V0 2 b3 v V0 3
b0 f v vV0 I0
——工作点处的电流
b1
f v vV0
di dv
g ——工作点处的动态电导
vV0
8
2、非线性电路分析法
⑴ 幂级数分析法
分析步骤：
★ 确定特性曲线的近似表达式。——越精密，特性曲线的 工作范围越大，但级数的项数取得越多；
中iC只有频率为 的电i 流分量才是所需要的，称为中频电
流分量 ： ii
ii
1 2
g1Vsm
cos(0
s )t
Iim
cos it
Iim
1 2
g1Vsm
第2章--非线性电路分析基础PPT课件
.
10
广义地说，器件的非线性是绝对的，而其线性是相对 的。线性状态只是非线性状态的一种近似或一种特例而已。
非线性器件种类很多，归纳起来，可分为非线性电阻 (NR)、非线性电容(NC)和非线性电感(NL)三类。如隧道 二极管、变容二极管及铁芯线圈等。
本小节以非线性电阻为例，讨论非线性元件的特性。 其特点是：工作特性的非线性、不满足叠加原理，具有频 率变换能力。所得结论也适用于其他非线性元件。
系。
.
6
若满足avo1(t)= f[vi1(t)+vi2(t)]，则称为具有叠加性。 若满足avo1(t)= f[avi1(t)]，avo2(t)= f[avi2(t)]，则称为
具有均匀性，这里a是常数。若同时具有叠加性和均匀性，
即a1*f[vi1(t)]+a2*f[vi2(t)]= f[a1*vi1(t)+a2*vi2(t)]，则称
线性元件的主要特点是元件参数与通过元件的电流或施 于其上的电压无关。例如，通常大量应用的电阻、电容和空 心电感都是线性元件。
.
3
非线性元件的参数与通过它的电流或施于其上的电压 有关。例如，通过二极管的电流大小不同，二极管的内阻 值便不同；晶体管的放大系数与工作点有关；带磁芯的电 感线圈的电感量随通过线圈的电流而变化。
(2-1)
如果将电流i (t)用傅里叶级数展开，可以发现，它的频
O
v
O
t
(c)
O
和二极管的伏安特性曲线， (b )
即可用作图的方法求出通过
二极管的电流i(t)的波形， 如图2-4所示。
图2-4 正弦电压作用于半导体二极管产生 非正弦周期电流
.
15
显然，它已不是正弦波形(但它仍然是一个周期性函
非线性电路.ppt
i
图一 线性电阻
图二 非线性电阻
图三 时变电阻
u i
u i
u
i
图一 线性电阻
图二 非线性电阻
图三 时变电阻
u i
u i
u
i
图一 线性电阻
图二 非线性电阻
图三 时变电阻
u i
u i
u
i
图一 线性电阻
图二 非线性电阻
图三 时变电阻
u i
u i
uiΒιβλιοθήκη 图一 线性电阻图二 非线性电阻
图三 时变电阻
静态电阻和动态电阻
u-2+(u-1)5+(u-4) 3=0 u
非线性电路方程仍由KCL、KVL和元件VCR构成, 与线性电路方程相比,非线性电路方程为非线性代数方程.
17-2 非线性电阻电路的分析
二、一般分析法——列解电路的KCL、KVL方程 2、网孔电流法（非线性电阻为流控电阻） 例：已知 u3 =20 i31/3, 求节点电压 u.
u、i变化很小时，可用工作点处线性电阻近似非线性电阻 u4=50 2 sin60t +0.5 8 sin360t =100 sin60t +3 sin60t - sin180t ∵sin3t =3 sint -4 sin3t =103 sin60t - sin180t A 出现3倍频 非线性电阻能产生与输入信号不同的频率（变频作用） i5 = i2 +i3 =12A u5=1464V ≠ u2+u3
dq Cd du
du Cd随工 i Cd 作点变 dt
d Ld di
Ld随工 u L d di 作点变 dt
17-2 非线性电阻电路的分析
电子线路(非线性部分)课件
魔T网络构成的功率 合成电路
Ra
Po1 A
+
vS1
-
C
D
Rc
Rd
Rb
+
vS2
-
B
Po2
同相合 成端
反相合 成端
vS1＝ vS2 时，合成功率从C端输出 vS1＝－ vS2 时，合成功率从D端输出
魔T网络构成的功率 分配电路
将魔T网络功率合成器中的输入与输出端
交换，即可构成功率分配器
若信号从C端输入，A、B 端可获得相位相同的信号
2i
Rs
＋
+v
－
-
i
＋
＋
v R L 2v
－ －
i
ZC v/i
RL
2v i
2ZC
v1 1 Ri 2i2ZC4RL 1:4阻抗变换器
三、用传输线变压器构成的魔T混合网络
ia
＋A
va
－
＋v － i
－
i
vb ic Rc
＋
＋v －
C
B
ib
D'
＋ id vd
－
id
D'
＋D
vd Rd
－
ia
＋A
va
I2
＋
Rs
＋
VS －
V1 C
－
C
C
C
C
V 2 RL
－
I1 L
L
L
L I2
传输线特性阻抗
ZC
L C
传输线特性阻抗
ZC
L C
一般情况下，传输线上各点的电流、电压不相等
电力电子电路的非线性现象汇总.
Contents
1. Nonlinear Study on PE
Nonlinearity – the default property of power electronics circuits Classic example of nonlinear study Recent study from a bifurcation perspective
Basic problems in analysis
Circuits have been studied in detail,Literature review Current state of findings
What models to use? Analysis techniques (Averaging, Discrete-time map)
4
Classic example of nonlinear study
Boost converter with current-mode control
iL
L iL C R D + vo –
I ref
d < 0.5
Simple analysis reveals a change of stability status at a critical duty cycle of 0.5.
Nonlinear Phenomena in Power Electronic Circuits Chen Yanfeng
eeyfchen@ 2012.2.13
School of Electronic and Information Engineering South China University of Technology
大学课件-电路学-非线性电路
io
o
负载线
i (u)
Q(u0 , i0 )
静态工作点
uo
Uoc u
返回 上页 下页
17.2 非线性电容和非线性电感
1.非线性电容
①符号 ②库伏特性
i
+
u
-
非线性电容元件的库伏特性不是一条通过原
点的直线，而遵循某种特定的非线性函数关系。
q=f(u) u=h(q)
返回 上页 下页
③类型 电压控制型
R
iS i + u
返回 上页 下页
u g(u) 6 0.5cost
R
①求电路的静态工作点，令 iS(t) 0
u2 u 6 0
u 2 u 3
不符题意
得静态工作点： UQUQ2V ,2IVQ,IQUQ2 UQ24A 4A
②求动态电导
dg(u)
Gd du
2u 4S
UQ
UQ
③作出静态工作点处的小信号等效电路
返回 上页 下页
i0
1 iS i1 + Gd u1
解得：
u1 (t )
iS G Gd
0.5cos t
1 4
0.1costV
i1(t) u1(t)Gd 4 0.1cos t 0.4cos t A
u(t) UQ u1(t) (2 0.1cos t)V
i(t) IQ i1(t) (4 0.4cos t)A
tg
i
i P
①动态电阻Rd
o uu
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。
返回 上页 下页
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 Rd 均变化。
o
负载线
i (u)
Q(u0 , i0 )
静态工作点
uo
Uoc u
返回 上页 下页
17.2 非线性电容和非线性电感
1.非线性电容
①符号 ②库伏特性
i
+
u
-
非线性电容元件的库伏特性不是一条通过原
点的直线，而遵循某种特定的非线性函数关系。
q=f(u) u=h(q)
返回 上页 下页
③类型 电压控制型
R
iS i + u
返回 上页 下页
u g(u) 6 0.5cost
R
①求电路的静态工作点，令 iS(t) 0
u2 u 6 0
u 2 u 3
不符题意
得静态工作点： UQUQ2V ,2IVQ,IQUQ2 UQ24A 4A
②求动态电导
dg(u)
Gd du
2u 4S
UQ
UQ
③作出静态工作点处的小信号等效电路
返回 上页 下页
i0
1 iS i1 + Gd u1
解得：
u1 (t )
iS G Gd
0.5cos t
1 4
0.1costV
i1(t) u1(t)Gd 4 0.1cos t 0.4cos t A
u(t) UQ u1(t) (2 0.1cos t)V
i(t) IQ i1(t) (4 0.4cos t)A
tg
i
i P
①动态电阻Rd
o uu
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。
返回 上页 下页
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 Rd 均变化。
电子线路(非线性部分)ppt课件2
1 (q ) k (q ) 0 (q )
——波形系数
0.536 1q 2 kq 0.5
oq
1 2q 3q 65O 60O 120O q 180O
2 sin nq cosq 2n sin q cos nq n (q ) 2 (1 cosq )n(n 1)
ZP
ZP
1 1 1 C L R
2 2
Zo
ZP
o
Z
P
90o
o
1 C 1 L tg 1/ R 1 ——谐振角频率
LC
-90o
感性 纯 容性 电 阻
IC0＝iCmax0(q) 欠压
VCm ＝ IC1mRe
临界 过压
Re
hC＝ Po/PD
PD＝ IC0 VCC P0＝ IC1m VCm / 2 PC ＝ PD －Po
Reopt
最佳负载（匹配负载）
Re
hC＝ Po/PD PD＝ IC0 VCC
P0＝ IC1m VCm / 2
PC ＝ PD －Po
X S X P RS RP
2 S
XS QS RS
等效前后 Q值不变
XS RP QP QS XP RS
串并联等效变换（P98）
等效条件 Zp
j Xp Rp
Rs
Zp＝Zs
Zs
j Xs
RP RS 1 Q
2 S
X S X P RS RP
高Q2>>1条件下
RP RS Q
vBE ＝ vBEmax
vBEmax Vbm
——波形系数
0.536 1q 2 kq 0.5
oq
1 2q 3q 65O 60O 120O q 180O
2 sin nq cosq 2n sin q cos nq n (q ) 2 (1 cosq )n(n 1)
ZP
ZP
1 1 1 C L R
2 2
Zo
ZP
o
Z
P
90o
o
1 C 1 L tg 1/ R 1 ——谐振角频率
LC
-90o
感性 纯 容性 电 阻
IC0＝iCmax0(q) 欠压
VCm ＝ IC1mRe
临界 过压
Re
hC＝ Po/PD
PD＝ IC0 VCC P0＝ IC1m VCm / 2 PC ＝ PD －Po
Reopt
最佳负载（匹配负载）
Re
hC＝ Po/PD PD＝ IC0 VCC
P0＝ IC1m VCm / 2
PC ＝ PD －Po
X S X P RS RP
2 S
XS QS RS
等效前后 Q值不变
XS RP QP QS XP RS
串并联等效变换（P98）
等效条件 Zp
j Xp Rp
Rs
Zp＝Zs
Zs
j Xs
RP RS 1 Q
2 S
X S X P RS RP
高Q2>>1条件下
RP RS Q
vBE ＝ vBEmax
vBEmax Vbm
电子线路非线性部分
单音调制波形：
调频信号
调相信号
5.1.2 调角信号的频谱
单音调制的调频信号：
e jM f sin Ωt 的傅里叶级数展开式：
调频波的傅里叶级数展开式：
0 0,
可见，单音调制时调频信号的频谱由载波分量和无数对边频分量所 组成。其中，n为奇数的上、下边频分量的振幅相等，极性相反； 而n为偶数的上、下边频分量的振幅相等，极性相同。而且载波分 量和各边频分量的振幅均随Mf而变化，特别当Mf =2.40，5.52， 8.65，… 时，载波分量振幅等于零；而当Mf为某些其它特定值时， 又可使某些边频分量振幅等于零
vo (t) Vm cosct VmM p cos Ωt sin ct
矢量合成模型和原理：
二、可变相移法调相电路
vO (t) Vm cos[ct (c )] Vm cos(ct M p cosΩt)
c
1 LCjQ
原理电路和归一化调频特性
2、变容管部分接入
回路总电容：C
C1
C2 C jQ C2 (1 x) n CjQ
调频特性方程 ：
osc (x)
1 LC
1
L C1
C2
(1
C2CjQ x)n
CjQ
原理电路
接入C1或C2 后ω(x)随x的变化曲线
3、电路组成
变容管及其控制电路接入振荡回路的原理电路
单音调制时的调频信号：v(t) Vmcos(ct Mf sin Ωt 0 )
最大角频偏：m 2πfm k fVm
调频指数：
Mf
kfVm Ω
m
Ω
fm F
单音调制时的调相信号：v(t) Vmcos(ct M P cos Ωt 0 ) 最大角频偏：m kpVmΩ M pΩ
电子技术基础课件——非线性元件
此外，芯片的进步还表现在运算速度上。
时钟频率决定着芯片完成一次运算的速度。
目前，高性能微处理器运算速度高达每秒近10亿次。
§1.4.1半导体的基本知识
导体、半导体和绝缘体
导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属 一般都是导体。
绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡 皮、陶瓷、塑料和石英。
半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘 体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓 和一些硫化物、氧化物等。
半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有 不同于其它物质的特点。例如：
• 当受外界热和光的作用时，它的导电能 力明显变化。
• 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变。
半导体二极管
第一章 第二部分 非线性元件
半导体二极管和三极管
1。二极管部分： 从二极管的主要用途出发了解其单向导电的机理， 在电子电路中它主要用作开关，由此弄清为何它能单 向导电？为使其有良好的开关作用，应具备何种工作 条件？结合它的外特性去理解。 2。稳压管部分： 从稳压管的主要作用是稳压这点出发了解其性能特点， 并结合其外特性了解应具备何种工作条件才能使其稳 压？ 3。三极管部分： 模拟电路中三极管的主要作用是放大，数字电路中三 极管的主要作用是开关，由此了解为何能放大？结合 其外特性了解应具备哪些条件才能使其放大？
3. 反向电流 IR
指二极管加反向峰值工作电压时的反向电 流。反向电流大，说明管子的单向导电性 差，因此反向电流越小越好。反向电流受 温度的影响，温度越高反向电流越大。硅 管的反向电流较小，锗管的反向电流要比 硅管大几十到几百倍。
一、基本结构
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
时钟频率决定着芯片完成一次运算的速度。
目前，高性能微处理器运算速度高达每秒近10亿次。
§1.4.1半导体的基本知识
导体、半导体和绝缘体
导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属 一般都是导体。
绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡 皮、陶瓷、塑料和石英。
半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘 体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓 和一些硫化物、氧化物等。
半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有 不同于其它物质的特点。例如：
• 当受外界热和光的作用时，它的导电能 力明显变化。
• 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变。
半导体二极管
第一章 第二部分 非线性元件
半导体二极管和三极管
1。二极管部分： 从二极管的主要用途出发了解其单向导电的机理， 在电子电路中它主要用作开关，由此弄清为何它能单 向导电？为使其有良好的开关作用，应具备何种工作 条件？结合它的外特性去理解。 2。稳压管部分： 从稳压管的主要作用是稳压这点出发了解其性能特点， 并结合其外特性了解应具备何种工作条件才能使其稳 压？ 3。三极管部分： 模拟电路中三极管的主要作用是放大，数字电路中三 极管的主要作用是开关，由此了解为何能放大？结合 其外特性了解应具备哪些条件才能使其放大？
3. 反向电流 IR
指二极管加反向峰值工作电压时的反向电 流。反向电流大，说明管子的单向导电性 差，因此反向电流越小越好。反向电流受 温度的影响，温度越高反向电流越大。硅 管的反向电流较小，锗管的反向电流要比 硅管大几十到几百倍。
一、基本结构
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
《非线性电阻电路》课件
非线性元件的特征
非线性响应
电流与电压之间的关系不是直线的，而是呈现出非线性特征。
参数的非线性变化
非线性元件的参数，如电阻、电容或电感，可能随着电流或电压的变化而变化。
频率和温度敏感性
非线性元件的特性可能受到频率和温度的影响。
半导体器件作为非线性元件
半导体器件，如二极管和晶体管，是常用的非线性元件。它们的特殊材料和结构使其能够表现出非常有用的非 线性特性。
二极管偏置电路
用于稳定二极管工作点以确保它在合适 的工作状态。
二极管整流电路
将交流信号转换为直流信号，常用于电 源和通信设备。
布拉温管电路
布拉温管是一种非线性元件，它通过控制温度来调节电阻值。这种电路常用于温度补偿和稳压电源设计。
浮压器电路
浮压器电路是一种常见的非线性电阻电路，用于提供稳定的输出电压，适用 于各种电源应用。
非线性元件的IV曲线
非线性元件的IV曲线描述了电流与电压之间的关系。这些曲线非常重要，因 为它们可以帮助我们分析和设计电路。
非线性电阻电路的应用
1二极管限幅电路2通过限制信号的幅值，确保输出信号在
特定范围内。
3
射极跟随器（Emitter Follower）
4
用于驱动负载电路，可以提高信号的放 大和响应能力。
《非线性电阻电路》PPT 课件
通过本课件，我们来探讨非线性电阻电路的原理和应用。了解非线性元件的 特征，IV曲线以及不同电路的功能和设计将有助于您深入理解电子电路的复 杂性。
什么是非线性电阻电路？
非线性电阻电路指的是使用非线性元件的电路，其中电流和电压的关系不符合欧姆定律。这些电路广泛用于各 种电子设备和系统中。
稳压二极管电路
附录-非线性电路.ppt
综上所述，一个非线性电阻元件的端电压u和端电流i 之间的关系可用非线性方程f(u, i) = 0来描述。
§2 非线性电阻元件的串联和并联
非线性电路(nonlinear circuit)：
至少包含着一个非线性元件的电路称为非线性电路
1、串联
i i1 i2
u u1 u2
f1(i1 ) f2(i2 )
电路符号
非线性电阻元件一般可分为电流控电阻元件(currentcontrolled resistor)和电压控电阻元件(voltagecontrolled resistor)两类。 1、电流控电阻元件
u = f (i) 为单值函数
如充气二极管(gas diode)
2、电压控电阻元件 i = g(u) 为单值函数
du u*
1
df
(is
is )
R2
(u *
u)
f (u*)
du
u*
u0
1
1
df
is
R2
u*
f
(u*)
is
R2
u
du
u*
u
0
因
is
1 R2
u*
f
(u*)
0
故
1
df
is
R2
u
du
u0
u*
小信号等效电路 (smallsignal equivalent circuit)
小信号电阻(small-signal resistance) 是线性电 阻
非线性电阻电路的图解分析法不仅适用于简单电路， 也可用以求解仅含有一个非线性电阻元件而结构复杂 的电阻电路。
例1 求图示电路的各节点电压和通过电压源的电流。
§2 非线性电阻元件的串联和并联
非线性电路(nonlinear circuit)：
至少包含着一个非线性元件的电路称为非线性电路
1、串联
i i1 i2
u u1 u2
f1(i1 ) f2(i2 )
电路符号
非线性电阻元件一般可分为电流控电阻元件(currentcontrolled resistor)和电压控电阻元件(voltagecontrolled resistor)两类。 1、电流控电阻元件
u = f (i) 为单值函数
如充气二极管(gas diode)
2、电压控电阻元件 i = g(u) 为单值函数
du u*
1
df
(is
is )
R2
(u *
u)
f (u*)
du
u*
u0
1
1
df
is
R2
u*
f
(u*)
is
R2
u
du
u*
u
0
因
is
1 R2
u*
f
(u*)
0
故
1
df
is
R2
u
du
u0
u*
小信号等效电路 (smallsignal equivalent circuit)
小信号电阻(small-signal resistance) 是线性电 阻
非线性电阻电路的图解分析法不仅适用于简单电路， 也可用以求解仅含有一个非线性电阻元件而结构复杂 的电阻电路。
例1 求图示电路的各节点电压和通过电压源的电流。
电子技术基础课件——非线性元件
在科学技术发展的关键时刻， 往往需要富有想象力的科学家创造全新的观念。
1958年，就出现了两位这样的人物： 基尔比和诺伊斯。
1958年9月12日，基尔比的第一个集成电路实验 获得成功。在这一年里，
美国仙童公司的R·N·诺伊斯也 研制出第一块集成电路片。
到今天，集成电路已走过40多年的历程。 在这40多年中，集成电路发生了巨大的变化。
uo
二极管起到隔离和检波作用
t
§1.4.3 特殊二极管
稳压二极管
曲线越陡， 电压越稳 I
定。
最小稳 定电流
UZ 反向击穿电压
动态电阻：
r UZ
Z
I Z
稳压 灵敏 度
rz越小，稳 压性能越好。
UZ
UZ IZ
IZmin
U
IZ
IZmax
稳压原理
+ i 限流电阻 iL
R
ui
DZ
iZRL uo
Ui则Uo,于是Uz.由稳压特性知， 必然使 Iz，于是 I, UR最终使Uo稳定。
耗电量也仅为1/100，而寿命却要长100倍。 晶体管以咄咄逼“人”之势占领了原被电子管占领 的舞台，到50年代末，采用晶体管的收音机、电视
机已比比皆是了。
到50年代末，人们越来越强烈地感到， 一个个互相独立的元件、器件的小型化之路，
将走到尽头。这是因为， 一个复杂的电路，里面有大量的元器件，
这些“零件”之间要用导线连接起来。 大量的导线也限制了电路体积的缩小。
R
DZ
iZRL uo
Izmin 5mA
负载电阻 RL 2k 。要求当输入电压由正常值发
生20%波动时，负载电压基本不变。
求：电阻R和输入电压 ui 的正常值。
1958年，就出现了两位这样的人物： 基尔比和诺伊斯。
1958年9月12日，基尔比的第一个集成电路实验 获得成功。在这一年里，
美国仙童公司的R·N·诺伊斯也 研制出第一块集成电路片。
到今天，集成电路已走过40多年的历程。 在这40多年中，集成电路发生了巨大的变化。
uo
二极管起到隔离和检波作用
t
§1.4.3 特殊二极管
稳压二极管
曲线越陡， 电压越稳 I
定。
最小稳 定电流
UZ 反向击穿电压
动态电阻：
r UZ
Z
I Z
稳压 灵敏 度
rz越小，稳 压性能越好。
UZ
UZ IZ
IZmin
U
IZ
IZmax
稳压原理
+ i 限流电阻 iL
R
ui
DZ
iZRL uo
Ui则Uo,于是Uz.由稳压特性知， 必然使 Iz，于是 I, UR最终使Uo稳定。
耗电量也仅为1/100，而寿命却要长100倍。 晶体管以咄咄逼“人”之势占领了原被电子管占领 的舞台，到50年代末，采用晶体管的收音机、电视
机已比比皆是了。
到50年代末，人们越来越强烈地感到， 一个个互相独立的元件、器件的小型化之路，
将走到尽头。这是因为， 一个复杂的电路，里面有大量的元器件，
这些“零件”之间要用导线连接起来。 大量的导线也限制了电路体积的缩小。
R
DZ
iZRL uo
Izmin 5mA
负载电阻 RL 2k 。要求当输入电压由正常值发
生20%波动时，负载电压基本不变。
求：电阻R和输入电压 ui 的正常值。