非线性电路分析基础讲解共104页文档
第十七章 非线性电路简介
第十七章非线性电路简介非线性元件中的电压和电流之间的关系是非线性的，有时不能用函数是来表示，要靠对应的曲线来表征其特征，这一特点是分析非线性电路的困难所在。
与线性电路的一个根本区别就是不能使用叠加定理和齐性定理。
但是分析非线性电路的基本依据仍然是KCL、KVL和元件的特性方程。
一、基本要求1、掌握非线性电阻元件的电特性；2、掌握含非线性电阻电路方程的建立；3、掌握非线性电路的计算方法—图解法和小信号分析法。
二、重点和难点重点：1. 非线性元件的特性；2. 非线性电路的小信号分析法；难点：非线性电阻电路方程的列写。
三、学时安排共计4学时四、基本内容§17.1 非线性电阻1．非线性电路在线性电路中, 线性元件的特点是其参数不随电压或电流而变化。
如果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。
实际电路元件的参数总是或多或少地随着电压或电流而变化, 所以严格说来, 一切实际 电路都是非线性电路。
但在工程计算中，可以对非线性程度比较弱的电路元件做为线性元件来处理, 从而简化电路分析。
而对许多本质因素具有非线性特性的元件，如果忽略其非线性特性就将导致计算结果与实际量值相差太大而无意义。
因此，分析研究非线性电路具有重要的工程物理意义。
2．非线性电阻线性电阻元件的伏安特性可用欧姆定律来表示, 即Ri u =, 在 i u -平面上它是通过坐标原点的一条直线。
非线性电阻元件的伏安关系不满足欧姆定律, 而是遵循某种特定的非线性函数关系。
非线性电阻在电路中符号如图 17.1（a ）所示 。
图 17.1(a) 图 17.1 (b) 图 17.1 (c)（1）电流控制型电阻： 非线性电阻元件两端电压是其电流的单值函数, 它的伏安特性可用下列函数关系表示：)(i f u =其典型的伏安特性如图17.1（b ）所示 , 从其特性曲线上可以看到: 对于同一电压值, 与之对应的电流可能是多值的。
非线性电子线路总复习讲义共175页
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
非线性电子线路总复习讲义
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
非线性电路与混沌讲解共34页文档
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
Hale Waihona Puke 1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
第十三章 非线性电路
262 第十三章 非线性电路本章提要 介绍非线性电阻元件及特性，简单非线性电阻电路的图解分析法，小信号分析法，分段线性分析法及其它非线性元件。
13.1 非线性电阻及其特性在第一章中已给出了线性电阻的定义，线性电阻的端电压u 与通过它的电流i 成正比，即i R i f u )(== 线性电阻的电压、电流关系受欧姆定律的约束，其特性曲线是在u –i 平面上过坐标原点的一条直线。
非线性电阻的电压、电流关系不满足欧姆定律，其特性方程遵循某种特定的非线性函数关系，即0),,(=t i u f (13-1)非线性电阻的电路符号如图13.1所示。
非线性电阻种类较多，就其电压、电流关系而言，有随时间变化的非线性时变电阻，也有不随时间变化的非线性定常电阻。
本章只介绍非线性定常电阻元件，通常也称为非线性电阻。
常见的非线性电阻一般又分为电流控制电阻、电压控制电阻和单调电阻等。
电流控制电阻是一个二端元件，其端电压u 是电流i 的单值函数，即)(i f u = (13-2)电压u 是电流i 的单值函数是指在每给定一个电流值时，可确定唯一的电压值，如图13.2图13. 1非线性电阻图形符号图13. 3隧道二极管特性曲线图13. 2辉光二极管特性曲线263所示辉光二极管特性曲线，它是一个典型的电流控制的非线性电阻元件的特性。
电压控制电阻元件是一个二端元件，其通过的电流i 是电压u 的单值函数，即 )(u g i = (13-3) 电流是电压的单值函数，但电压可以是多值的，如图13.3所示隧道二极管的特性曲线，是一个典型的电压控制非线性电阻元件。
单调电阻是一个二端元件，其端电压u 是电流i 的单值函数，电流也是电压的单 值函数，即)(i f u = 和 )( u g i = (13-4) 同时成立，并且f 和g 互为反函数，则u 、i 间函数关系又可以写为 )( )(11u f i i g u --==和 (13-5)这种非线性电阻既是电流控制的又是电压控制的，其特性曲线是单调增长或单调下降，如图13.4(a)所示的元件图形符号是电子技术中常用的二极管，它是一个典型的单调型电阻。
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60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
非线性电路与混沌讲解
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
第10章非线性运算电路43页PPT
+ A
z
反双曲正切运算电路 四象限变跨导乘法电路
求和电路
图10.1.5 变跨导乘/除法器电路原理图
v o , [V C C R c(iC 2 iC 4 iC 1)2 ][V C C R c(iC 1 iC 3 iC 1)1]
R c [iC ( 1 iC 2 ) (iC 4 iC 3 ) ]R c(iC 1 2iC 1)1
入电压必须大于0。但是，输出电压幅值小于0.7V，输入电压必须大于0。
2．具有温度补偿的对数电路
当环境温度变化时，VT和IS都变化，故输出电压随温度变化。 具有温度补偿的对数电路如图10.2.2所示。
图中T1和T2特性一致，运放A1和T1等组成基本对数电路，运放 A2、T2和热敏电阻Rt等组成温度补偿及同相放大电路。
10.1.2 四象限变跨导乘法器
为了允许vY为双极性，采用双差分放大电路组成四象限变跨导
乘法器，如图10.1.3 所示。由电路，得 iC 1iC 2iE 1iE 2iC 5
晶体管的电流方程为
i C i E I S ( e v B /V T E 1 ) I S e v B /V T E v B /V E T 1
1 vX VTln1RX vIXOX
RXIOX
（10.1.15）
+ A
z
反双曲正切运算电路 四象限变跨导乘法电路
求和电路
图10.1.5 变跨导乘/除法器电路原理图
arcth(x)是非线性的反双曲正切函数。代入（10.1.14），得
vo , RX2RR YcIOXvXvY2R R ZcvZ
10.2.2 指数运算电路
对数的逆运算就是指数运算，或称为反对数运算。在基本对 数电路中，将电阻R与晶体管对换，新的电路既是指数电路，如 图10.2.3所示。
高等电路理论与技术课件非线性电阻电路分析方法
试用分段线性化方法确定隧道二极管的工作点。
i
R0
u
U0
i / mA
4
3 Q1
Q2
2
1
Q3
0
0.1
0.3
解 负载线方程 u 0.6 200i
第1段折线的方程 i 3102u
第2段折线的方程 i 2 102u 5 103
第3段折线的方程 i 102u 1103
－
UC0=4V，Cd＝4 10－6F， uc＝1/3(1-e-62.5t) (t) V uc＝4.33-0.33e-62.5t V，t>0
例5：已知u1＝ i13 i12 i1 (单位：V, A)， ＝(10-3/3) il3（Wb, A)， q ＝(10-3/54) uc2（C,V)，
R2d
du2 di2
I2 1A
1
6i
2 2
I2 1A
7
R3d
du3 di3
I3 1A
2
3i
2 3
I3 1A
5
画出小信号工作等效电路，求 u , i
I1 2
+
Emsinw_t
I2
I3
7
+ _U2
5
+ _ U3
I1=Emsinw t /(2+35/12)= 0.2033 Emsinw t I2= I1 5/12 =0.0847 Emsinw t I3= I1 7/12 =0.1186 Emsinw t
含有一个非线性电阻元件电路的求解:
先用戴维南等效电路化简，再用图解法求解