1.電路中只含有一個非線性電阻
(1) 利用戴維南/諾頓定理對線性部分化簡,得圖(b)所示的簡單非線性電路。
(2) 列寫圖(b)電路方程。
i流控型:u=u(i),以i為變量列kvl:
ii壓控型:i=i(u),以u為變量列kvl:
iii解得非線性電阻的解答(u,i)。
(3)可根據(jù)上述解答,用電壓源/電流源置換非線性電阻,得圖(c)直流電路,求解便得到欲求線性部分的解答。
例題4.1:圖4.6所示電路,非線性電阻特性為(單位:v,a)。試求電壓u和u1的值。
解:(1) 將a,b左邊含源一端口網(wǎng)絡(luò)等效成戴維南電路,如圖(b)。對圖(a)電路,當(dāng)a,b斷開時求得開路電壓
等效電阻
(2) 對圖(b)列kvl方程:
代入非線性電阻特性得
(單位a)
解得非線性電阻電流的兩個解答:
代入特性方程得到電壓的兩個解答:
,
(3) 用電壓源置換非線性電阻得圖(c)所示線性直流電路。由節(jié)點分析法得
求解得到u1與u的關(guān)系:
當(dāng)u分別等于u’和u”時,由上式求得電壓u1的兩個值:
例題4.2:圖4.7所示電路中非線性電阻特性為(單位:a,v),電阻。求us分別為2v、10v和12v時的電壓u。
解:對圖中電路列kvl方程:
將r及非線性電阻特性代入式(1)得
求解方程(2),略去復(fù)根,得
(1) 當(dāng)時,。
(2) 當(dāng)時,。
(3) 當(dāng)時,。
2.電路中含有多個非線性電阻
1) 與都是壓控的
以圖4.8橋形電路為例。圖中含有兩個非線性電阻和,-其它電阻元件都是線性的。首先設(shè)與-都是壓控的,即
圖4.8 非線性直流電路的節(jié)點電壓法
要點:此時用節(jié)點分析法
i將非線性電阻電流列入方程
ii用節(jié)點電壓表示壓控非線性電阻自變量
2) 與一個壓控,一個流控
,
要點:此時仍然可用節(jié)點分析法
i將非線性電阻電流列入方程
ii用節(jié)點電壓表示壓控非線性電阻自變量;對于流控電阻補充其特性方程
3) 與都是流控的
u1=u1(i1),u2=u2(i2)
要點:此時用回路電流分析法
圖4.9 非線性直流電路的回路電流法
i將非線性電阻電壓列入方程
ii用回路電流表示流控非線性電阻自變量;(對于壓控電阻補充其特性方程)
例題4.3:圖4.10電路含一個壓控電阻和一個流控電阻。試列寫關(guān)于控制量和的聯(lián)立方程。
圖4.10 例題4.3
解:對節(jié)點①列kcl方程:
將
和
代入式(1)得
再對左邊回路列kvl方程得
上面兩式便是本題關(guān)于和的聯(lián)立方程。
i含壓控電阻節(jié)點列kcl方程
ii含流控電阻用回路列kvl方程(對于壓控電阻補充其特性方程)