1、63 简单非线性电阻电路的分析,图6-9(a)表示含一个非线性电阻的电路,它可以看作是一个线性含源电阻单口网络和一个非线性电阻的连接,如图(b)所示。图中所示非线性电阻可以是一个非线性电阻元件,也可以是一个含非线性电阻的单口网络的等效非线性电阻。这类电路的分析方法下:,图69,1将线性含源电阻单口网络用戴维宁等效电路代替。2写出戴维宁等效电路和非线性电阻的VCR方程。,求得,这是一个非线性代数方程;若已知i=g(u)的解析式,则可用解析法求解:若已知i=g(u)的特性曲线,则可用以下图解法求非线性电阻上的电压和电流。,在u-i平面上画出戴维宁等效电路的VCR曲线。它是通过(uoc,0)和(0,
2、 uoc/R)两点的一条直线。该直线与非线性电阻特性曲线i=g(u)的交点为Q,对应的电压和电流是式(62)的解答。交点Q(UQ ,IQ)称为“工作点”。直线u = uoc- Roi称为“负载线”,如图所示。,图611,求得端口电压和电流后,可用电压源或电流源替代非线性电阻,再用线性电路分析方法求含源单口网络内部的电压和电流。,例6-5 电路如图611(a)所示。已知非线性电阻特性曲线 如图611(b)中折线所示。用图解法求电压u和电流i。,图611,解: 求得Uoc=10V, Ro=1k ,于是得到图6(c)所示戴维宁等 效电路。在图(b)的u-i平面上,通过(10V,0)和(0,10V/1
3、k) 两点作直线,它与非线性特性曲线交于Q1、Q2和Q3三点。这三点相应的电压u和电流i分别为,例66 求图612(a)所示电路的电流I和I1。,图612,解:先求出 a、b以左含源线性电阻单口的戴维宁等效电路, 求得Uoc=2V, Ro=1k,得到图612(b)所示等效电路。再根据Uoc=2V和Uoc/Ro=2mA,在u-i平面上作直线,如图612(c)所示。,用上节介绍的曲线相加法,画出 a、b以右单口的特性曲线,如图612(c)中曲线所示。该曲线与直线的交点为Q,其应电压UQ=1V,电流IQ=1mA。由此求得:,图612,例6-7 电路如图6-13(a)所示。已知非线性电阻的VCR 方程 为i1=u2-3u+1,试求电压u和电流i。,图613,解:已知非线性电阻特性的解析表达式,可以用解析法求 解。由KCL求得l电阻和非线性电阻并联单口的VCR 方程,写出l电阻和3V电压源串联单口的VCR方程,由以上两式求得,求解此二次方程,得到两组解答:,