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第十二章非线性电路基础基本练习题
12.1-1A
12.1-2B
12.1-3C
12.2-1图题
12.27所示电路中,4=4,小信号电压源u0i=g〃=«50uQ0,试用小信号分析法求非线性电阻的电;「/)一)cos(K「n\已知非线性电阻的伏安特性为•压和电流+I00Q¥Ilooah小”uz=1000+
2.5cosfirmV,it=20+
0.1cos创mA答案:图题
12.2-
112.3-1如图题
12.3-1所示电路中,求理想二极管上的伏安关系i
2.5A,二极管导通,相当于短路,〃=-L5+3i当i〈
2.5A时,二极管截止,相当于断答案:路,u=-4+4z o综合练习题12-1试说明一个由线性电阻、独立电源和理想二极管组成的一端口,如图题127a所示,它的伏安特性具有如图题127所示特性图题12-1答案当时,趋于无穷大,此时并联二极管处于导通状态;当时,并联二极管处于截止状i态,i=2w+2=J〃+/$K12-2图题12-2a所示电路,其非线性电阻伏安特性以及其分段线性化折线逼近情况如图题12-2b所示求回路电流i5a----1=3----■I-5V()-K图题12-2答案i=
2.315A12-3题图12-3中,直流电压源;j V.小信号电流源u2,u0z=4,oM=
0.5cosr mA非线性电阻的伏安特性为⑼试用小信号分析法求图中的电压U和电流io%,力:图题12-3u=2000+=cos/mV;i=4000+y cosrmA答案:12-4是否会出现采用小信号分析法求得的结果,与采用折线法求得的结果一样的情况试举例说明答案在理论上,采用小信号分析法和采用折线法得到的结果不会完全相同,因为这两种方法涉及到不同的近似和假设小信号分析法是在频域使用线性化模型进行分析,而折线法是在时域通过连接折线来近似描述非线性系统的动态响应然而,在某些特定条件下,它们可能会得到相似或近似的结果举一个例子,考虑一个简单的电容充放电电路电路由一个电容C和一个电阻R组成,初始电压为V0,然后施加一个短脉冲信号Vino小信号分析法我们可以将电容充电电路表示为传递函数,即输出电压Vout与输入信号Vin的复频率响应关系采用小信号分析法,我们可以线性化这个电路,在频域得到传递函数Hs:Vout s/Vinso折线法采用折线法,我们可以根据电容充电的基本原理,在时域画出电容电压随时间的变化曲线在短脉冲信号作用下,电容的电压会从V0逐渐上升,呈现出一条折线如果重复这个过程,我们可以绘制出Vout与Vin的时域关系在这个例子中,当短脉冲信号幅值很小且持续时间很短时,小信号分析法和折线法可能会得到相似的结果因为在这种情况下,电容的充放电过程可以近似看作线性过程,折线法的结果可能与线性化的传递函数在低频段上相似然而,如果信号幅值较大或持续时间较长,电容充放电过程可能会呈现非线性行为,此时两种方法得到的结果将有较大差异综上所述,小信号分析法和折线法在特定条件下可能会得到相似的结果,但它们是不同的近似方法,应用的条件和精度也会有所不同在实际工程应用中,需要根据具体问题和系统的特性选择合适的分析方法。