非线性电阻的串联与并联

《非线性电阻的串联与并联》由会员分享，可在线阅读，更多相关《非线性电阻的串联与并联（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、62 非线性电阻的串联与并联非线性电阻的串联与并联 一、非线性电阻的串联一、非线性电阻的串联 图图63(a)表表示示两两个个流流控控非非线线性性电电阻阻的的串串联联，它它们们的的VCR特特性性曲曲线线u1=f1(i1)和和u2=f2(i2)如如(b)中中曲曲线线、所所示示。下下面面求求它它们们串串联联后后的的VCR特特性性曲曲线线，即即电电阻阻串串联联单单口口网网络络等效电阻的等效电阻的VCR特性曲线。特性曲线。 图图63 列出列出 KCL和和KVL方程：方程： 将元件特性将元件特性u1=f1(i1)和和u2=f2(i2)代入上式得到代入上式得到 这就是计算两个非线性电阻串联单口这就是计算两个

2、非线性电阻串联单口VCR特性曲线的特性曲线的公式。在已知两个电阻公式。在已知两个电阻VCR特性曲线的条件下，可以给定特性曲线的条件下，可以给定某电流值某电流值i，找出曲线，找出曲线、上相应的电压值上相应的电压值u1=f1(i1)和和u2=f2(i2)相加，得到单口相加，得到单口VCR特性曲线特性曲线的一点的一点a，如图，如图63(b)所示。所示。 按此方法，给定一系列电流值，就可求出单口按此方法，给定一系列电流值，就可求出单口VCR特特性曲线上的一系列点，连接这一系列点，就可得到单口性曲线上的一系列点，连接这一系列点，就可得到单口VCR特性曲线特性曲线。由上可见，。由上可见，n个非线性电阻串联

3、单口，个非线性电阻串联单口，就端口特性而言，等效于一个非线性电阻，其就端口特性而言，等效于一个非线性电阻，其VCR特性曲特性曲线，可以用同一电流坐标下电压坐标相加的方法求得。线，可以用同一电流坐标下电压坐标相加的方法求得。 例例6l 用图解法求图用图解法求图64(a)线性电阻和电压源串联单口线性电阻和电压源串联单口 的的VCR特性曲线。特性曲线。 图图6 64 4电阻与电压源的串联电阻与电压源的串联 解：在解：在u-i平面上画出线性电阻平面上画出线性电阻R和电压源和电压源US的特性曲线，的特性曲线， 分别如图分别如图64(b)中的曲线中的曲线和和所示。将同一电流下所示。将同一电流下 曲线曲线和

4、和的横坐标相加，得到图的横坐标相加，得到图64(a)所示单口的所示单口的 VCR特性曲线，如图中曲线特性曲线，如图中曲线所示。若改变电流参考所示。若改变电流参考 方向，如图方向，如图6-4(c)所示，相应的特性曲线则如图所示，相应的特性曲线则如图6-4(d) 所示。它是通过所示。它是通过(US,0)和和(0, US/R)两点的一条直线。两点的一条直线。 图图6 64 4电阻与电压源的串联电阻与电压源的串联 例例62 用图解法求图用图解法求图65(a)所示电阻、电压源和理想二所示电阻、电压源和理想二 极管串联单口的极管串联单口的VCR特性曲线。特性曲线。 图图65 电阻、电压源和理想二极管的串联

5、电阻、电压源和理想二极管的串联 解解：在在平平面面上上画画出出电电阻阻、电电压压源源和和理理想想二二极极管管的的特特性性曲曲线线， 如如图图65(b)中中曲曲线线和和所所示示。将将同同一一电电流流下下以以上上 三三条条曲曲线线的的横横坐坐标标相相加加，就就得得到到图图65(c)所所示示的的单单口口 的的VCR特特性性曲曲线线。当当uUS时时，理理想想二二极极管管导导通通，相相 当当于于短短路路，特特性性曲曲线线与与电电阻阻和和电电压压源源串串联联单单口口相相同同； 当当uUS时时，理理想想二二极极管管相相当当于于开开路路，串串联联单单口口相相当当 于开路。于开路。图图65 电阻、电压源和理想二

6、极管的串联电阻、电压源和理想二极管的串联 二、非线性电阻的并联二、非线性电阻的并联 图图66(a)表示两个压控非线性电阻的并联，它们的表示两个压控非线性电阻的并联，它们的VCR特性曲线特性曲线i1=g1(u1)和和i2=g2(u2)如图如图66(b)中曲线中曲线和和所示。下面求该并联单口的所示。下面求该并联单口的VCR特性曲线。特性曲线。 图图66 列出列出 KVL和和KCL方程方程: 将元件特性将元件特性i1=g1(u1)和和i2=g2(u2)代入上式得到代入上式得到 这就是计算两个非线性电阻并联单口这就是计算两个非线性电阻并联单口VCR特性曲线的特性曲线的公式。在已知两个电阻公式。在已知两

7、个电阻VCR特性曲线的条件下，可以给定特性曲线的条件下，可以给定一系列电压值，用将曲线上相应电流值一系列电压值，用将曲线上相应电流值i1=g1(u1)和和i2=g2(u2)相加的方法，逐点求得电阻并联单口的相加的方法，逐点求得电阻并联单口的VCR曲线曲线i=g(u)，如图如图66(b) 曲线曲线所示。所示。 由上可见，由上可见，n个非线性电阻串联单口，就端口特性而言，个非线性电阻串联单口，就端口特性而言，等效于一个非线性电阻，其等效于一个非线性电阻，其VCR特性曲线，可以用同一电特性曲线，可以用同一电压坐标下电流坐标相加的方法求得。压坐标下电流坐标相加的方法求得。 例例63 用图解法求图用图解

8、法求图6-7(a)的所示电阻、电流源和理想二的所示电阻、电流源和理想二 极管并联单口的极管并联单口的VCR特性曲线。特性曲线。 图图67解：在解：在u-i平面上画出电阻、电流源和理想二极管特性曲线，平面上画出电阻、电流源和理想二极管特性曲线， 分别如图分别如图(b)中曲线中曲线和和所示。所示。 将将这这三三条条曲曲线线的的纵纵坐坐标标相相加加，得得到到并并联联单单口口的的VCR特特性曲线，如图性曲线，如图(c)中曲线中曲线所示。所示。 该该曲曲线线表表明明：当当iiS时时，u=R(i-iS)0，理理想想二二极极管管反反向向偏偏置置，相相当当于于开开路路，特特性性曲曲线线由由电电阻阻和和电电流流

9、源源并并联联确定。确定。例例64 用图解法求图用图解法求图6-8(a)所示电阻单口网络的所示电阻单口网络的VCR特性特性 曲线。曲线。 解解:先在先在u-i平面上画出理想二极管平面上画出理想二极管D1、1 电阻和电阻和3V电压源电压源 串联的串联的VCR特性曲线，如图特性曲线，如图(b)所示。所示。图图68 再画出再画出3 电阻和理想二极管电阻和理想二极管D2串联的串联的VCR特性曲线，特性曲线，如图如图(c)所示。最后将以上两条特性曲线的纵坐标相加，得所示。最后将以上两条特性曲线的纵坐标相加，得到所求单口的到所求单口的VCR特性曲线，如图特性曲线，如图68(d)所示。所示。 该曲线表明，当该曲线表明，当u0时，时，D1开路，开路，D2短路，单口等效短路，单口等效于一个于一个3 电阻；当电阻；当0 u3V时，时，D1短路，短路，D2开路，单口等效于开路，单口等效于1 电电阻和阻和3V电压源的串联。电压源的串联。