Нелинейные электрические цепи постоянного тока

построении результирующей ВАХ исходят из того, что напряжения на НС1 и НС2         равны в силу их параллельности соединения, а ток .

 Задается произвольно напряжением U, равным отрезку. Проводим через точку вертикаль. Складываем отрезок, равный току в НС2, c отрезком mp, равным току в НС2 :.

4. Расчет разветвленной нелинейной цепи методом двух узлов.

          

             

                                                                                                                          

                           

 

                                                                                                                                          

 

                  

 

 >>

                                                              

                                                              

 

                                                                                 

По первому закону Кирхгофа:

Каждый из токов является нелинейной функцией падения напряжения на своем НС.

,     .

Таким образом, возникает задача о перестройке кривой в  и т.д.

1) Сместить кривую  параллельно самой себе так, чтобы ее начало находилось в точке

2)Провести через точку   вертикаль и зеркально отразить вертикали.

3)Построить кривую                                                                 

    Точка пересечения кривой 4 с осью абсцисс дает значение , при котором удовлетворяется уравнение . Выставим в этой точке перпендикуляр к оси абсцисс. Ординаты точек пересечения перпендикуляра с кривыми 1,2,3 дадут соответственно точки  и  по величине и знаку.

 

   I

 

     E2

                                        

                                        

            E3             

                                        

                                        

                                        

 

                                                                                                                        

             E1

                   E4

 

5.Статическое и дифференциальное сопротивление.

Статическое сопротивление характеризует поведение НС в режиме неизменного тока. Оно равно отношению напряжения на НС и протекающему по нему току        

При переходе от одной точки ВАХ к соседней статическое сопротивление изменяется.

Под дифференциальным сопротивлением на НС к соответствующему приращению тока : .

Оно характеризует поведение НС при достаточно малых отклонениях от предшествующего состояния. Если ВАХ НС имеет падающий участок, т.е. такой участок, на котором увеличению напряжения на  соответствует убыль тока на величину , то дифференциальное сопротивление на этом участке отрицательно.

Из двух сопротивлений чаще всего применяют Rd.

Крутизна .

Нелинейные сопротивления в ряде случаев придают электрическим цепям свойства, принципиально не достижимые в линейных цепях, например, стабилизация тона, стабилизация напряжения, усиление постоянного тока и д.р.

Стабилизатором тока называют устройство, которое способно поддерживать в нагрузке неизменный ток при изменении сопротивления нагрузки и при изменении напряжения на входе всей схемы.

 

            I

                      a             b

    I1

 

                      U1                  U2

                                                             U

Стабилизатором напряжения называют устройство, на выходе которого напряжение поддерживается постоянным при изменении сопротивления нагрузки или величины напряжения на входе устройства.

         I

        I1                                                         a

         I2                                                     b

 

                                                     U1                                          U

Для оценки качества работы стабилизатора пользуются понятием коэффициента стабилизации. Под ним понимают отношение относительного приращения напряжения на входе стабилизатора к относительному приращению напряжения на выходе стабилизатора

Усилителем постоянного напряжения называют устройство, величина приращения на выходе которого больше величины приращения на входе. Усилители постоянного напряжения выполняют на управляемых НС.

1.Определение рабочих точек нелинейных резистивных       элементов.  

Электрически управляемые НРЭ могут быть охарактеризованы различными семействами ВАХ.

 Выходные ВАХ отображают зависимость между выходным током и выходным напряжением при различных значениях входного тока.

                                                                                             

                                                 I =1,4mA                                                          Ukэ=0B

                                                   I =1,2mA                                                                                               Uкэ=5B

 

  

                                4        8                                                                              

                                                                            

                                                                                       Uкэ=8B

 

                                                          -1               0                1                  

   Входные ВАХ - зависимость между входным током и входным напряжением при различных значениях выходного напряжения.

Проходные ВАХ – зависимость выходного тока от входного тока или напряжения при различных значениях выходного напряжения.

Вид ВАХ НРЭ существенным образом зависит от схемы включения элемента