《电路分析》课件10.3.ppt

1、 内容简介内容简介 本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分“重计重计算算”及及“重概念重概念”两类区别对待，编排讲究逐步引深的两类区别对待，编排讲究逐步引深的递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时数。适用于数。适用于

2、应用型本科应用型本科及及高职高专高职高专电力类、自动化类、电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。业。10.1 10.1 非线性电阻元件的伏安特性非线性电阻元件的伏安特性10.2 10.2 非线性电阻电路计算简介非线性电阻电路计算简介10.3 10.3 小信号分析法小信号分析法10.3 小信号分析法小信号分析法 小信号分析法是电子技术中常用的一小信号分析法是电子技术中常用的一种方法。种方法。先假设仅有直流电压源先假设仅有直流电压源UDD作用，如图作用，如图（b）所示，线性部分的伏安关系式为：）所示，线性部分的伏安关系

3、式为：图图(a)(a)为一含二极管的电路。为一含二极管的电路。QDDQUURI 线性部分的伏安曲线与二极管的线性部分的伏安曲线与二极管的伏安曲线相交于伏安曲线相交于Q Q点点(静态工作点静态工作点)，Q Q点是电路处理时变信号的基础电压、点是电路处理时变信号的基础电压、电流值电流值,其坐标为（其坐标为（U UQ Q、I IQ Q）。）。工作点工作点Q Q的切线的斜率反映了二的切线的斜率反映了二极管在该点的动态电阻极管在该点的动态电阻 ,即即 DDdQDDduurdii 加上小时变信号后，二极管的电压、加上小时变信号后，二极管的电压、电流值仅在电流值仅在Q Q点周围很小的范围内变化，点周围很小的

4、范围内变化，可认为动态电阻不变可认为动态电阻不变。考虑时变电压信号单独作用时，考虑时变电压信号单独作用时，UDD不作用以短路替代；不作用以短路替代；电容电容C对交流的容抗很小也视为短路。二极管用其动态电阻来对交流的容抗很小也视为短路。二极管用其动态电阻来取代，使电路变成了线性电路，如图（取代，使电路变成了线性电路，如图（c）所示。）所示。根据图根据图10105 5（c c）可确定由于时变电）可确定由于时变电压信号的单独作用，引起的电压、电流变压信号的单独作用，引起的电压、电流变化量化量u ud d(t t)、i id d(t t)：()()sin()sin()dssmssmdddutu tUt

5、u tUti trr 综合静态分析和动态分析的结果，二极管的电压、电流为：综合静态分析和动态分析的结果，二极管的电压、电流为：()()sin()sin()()QdQsmssmQdQQddu tUutUUtu tUti tIi tIIrr 以上结果也可以用图解法来解释，如图以上结果也可以用图解法来解释，如图10105 5（d d）所示。）所示。这反映了当信号变化很小时，在这反映了当信号变化很小时，在Q点附近非线性元件就可点附近非线性元件就可以用以用Q点的动态电阻来取代。点的动态电阻来取代。Q点移动的结果是使二极管的电点移动的结果是使二极管的电压、电流发生了相应的变化，如图压、电流发生了相应的变化

6、，如图105（d）中波形所示。）中波形所示。注意：当输入的时变电压振幅较大时注意：当输入的时变电压振幅较大时,Q,Q点沿的曲线移点沿的曲线移动与沿动与沿Q Q点处的切线移动产生很大分歧，小信号分析法就不点处的切线移动产生很大分歧，小信号分析法就不适用了。适用了。综上所述，小信号分析方法的步骤是：综上所述，小信号分析方法的步骤是：()(),()()QdQdu tUuti tIi t 1、先假设仅有直流电源作用，用曲线相交法求静态工作先假设仅有直流电源作用，用曲线相交法求静态工作点点Q的坐标（的坐标（UQ、IQ），然后画），然后画Q点的切线，确定动态电点的切线，确定动态电阻值。阻值。2、画出小信号

7、交流通路，也称为微变等效电路，用动态、画出小信号交流通路，也称为微变等效电路，用动态电阻值取代非线性电阻元件，计算电压、电流变化量电阻值取代非线性电阻元件，计算电压、电流变化量ud(t)、id(t)。3、综合静态和动态分析：、综合静态和动态分析：P273P273例例103103解：（解：（1 1）求静态工作点。）求静态工作点。线性部分的线性部分的VCRVCR式为式为1 80QQUI 作负载线作负载线,与隧道二极管伏安曲线交于与隧道二极管伏安曲线交于Q点。点。Q点的坐点的坐标为标为(0.6V,5mA)。过过Q点作隧道二极管伏安曲线的点作隧道二极管伏安曲线的切线，求得小信号电阻为切线，求得小信号电阻为：00.62000.0080.005duri（2）画小信号动态电路，如图所示。画小信号动态电路，如图所示。0.1sin()0.83sin mA80200dti t t 隧道二极管上电压、电流的变化量为隧道二极管上电压、电流的变化量为200()0.1sin0.1667sin V 80200dutt t（3 3）综合静态和动态分析得）综合静态和动态分析得()()1 0.1667sin VQdu tUut t()()12.50.83sin mAQdi tIi tt