Lektsia_12_DRTTs_22

Содержание

Слайд 2

Тема лекции исключительно актуальна!!!

Тема лекции исключительно актуальна!!!

Слайд 3

Учебные вопросы

1. Нелинейная электрическая цепь и её преобразовательные свойства.
2. Классификация нелинейных

Учебные вопросы 1. Нелинейная электрическая цепь и её преобразовательные свойства. 2. Классификация
резистивных элементов и их характеристики.
3. Статические и дифференциальные параметры резистивных нелинейных элементов.
4. Аппроксимация ВАХ нелинейных элементов.
5. Ток в нелинейном резисторе при воздействии гармонического напряжения. Анализ аналитическим методом.
6. Ток в нелинейном резисторе при воздействии гармонического напряжения. Анализ графическим методом.

Слайд 4

Литература

1. Попов В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов спец. "Радиотехника".-М.: Высшая

Литература 1. Попов В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов спец. "Радиотехника".-М.:
школа, 2007 с. 275-305.

Слайд 5

В электротехнике, автоматике, электронике и радиотехнике широко применяются элементы электрических цепей, имеющие

В электротехнике, автоматике, электронике и радиотехнике широко применяются элементы электрических цепей, имеющие
нелинейную зависимость между током и напряжением: u = f(i) или i = f(u).

Нелинейными элементами электрической цепи называются элементы, параметры которых существенно зависят от приложенного к ним напряжения или от проходящего по ним тока

1. Нелинейная электрическая цепь
и её преобразовательные свойства

Слайд 6

В зависимости от типа параметра различают нелинейные резистивные, индуктивные и емкостные элементы

В зависимости от типа параметра различают нелинейные резистивные, индуктивные и емкостные элементы

Нелинейные элементы описываются нелинейными уравнениями или соответствующими нелинейными вольтамперными i(u) (рис. а), вебер-амперными ψ(i) (рис. б) и кулон-вольтными q(u) (рис. в) характеристиками

Нелинейная электрическая цепь - это цепь, которая содержит хотя бы один нелинейный элемент.

Слайд 8

Статическая ВАХ – это зависимость тока, протекающего через нелинейный резистивный элемент, от

Статическая ВАХ – это зависимость тока, протекающего через нелинейный резистивный элемент, от
приложенного к нему напряжения в установившемся режиме (или наоборот – зависимость падения напряжения на элементе от протекающего через него тока).

В зависимости от числа внешних выводов различают нелинейные двухполюсные элементы (резисторы с нелинейным сопротивлением, электровакуумные и полупроводниковые диоды) и нелинейные многополюсные элементы (транзисторы и тиристоры различных типов, электровакуумные триоды и пентоды).

2. Классификация нелинейных резистивных элементов и их характеристики

Слайд 9

Примеры статических ВАХ

а) СИММЕТРИЧНАЯ
I(U) = -I(-U)

б) НЕСИММЕТРИЧНЫЕ
I(U) ≠ -I(-U).

Различают нелинейные резистивные

Примеры статических ВАХ а) СИММЕТРИЧНАЯ I(U) = -I(-U) б) НЕСИММЕТРИЧНЫЕ I(U) ≠
элементы с монотонной (рис. а) и немонотонной (рис. б и в) ВАХ.

Слайд 10

Типовые ВАХ нелинейных двухполюсников

Типовые ВАХ нелинейных двухполюсников

Слайд 11

ВАХ с зоной нечувствительности

ВАХ с зоной нечувствительности

Слайд 12

Управляемые нелинейные элементы:

Семейство ВАХ термистора

Транзистор и его выходные характеристики

а) неэлектрически управляемые

Управляемые нелинейные элементы: Семейство ВАХ термистора Транзистор и его выходные характеристики а)
двухполюсники

б) электрически управляемые элементы

Слайд 13

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ

Слайд 14

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ (продолжение)

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ (продолжение)

Слайд 15

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ (продолжение)

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ (продолжение)

Слайд 16

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ (продолжение)

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ (продолжение)

Слайд 17

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ (продолжение)

Резистивные нелинейные элементы и их ВАХ (продолжение)

Слайд 18

3.1 Статические параметры

Статическое сопротивление – это отношение напряжения к току в данной

3.1 Статические параметры Статическое сопротивление – это отношение напряжения к току в
точке ВАХ. Статическое сопротивление – это сопротивление нелинейного элемента постоянному току.

Статическая проводимость есть величина, обратная статическому сопротивлению

3. Статические и дифференциальные параметры резистивных нелинейных элементов

Слайд 19

3.2 Дифференциальные параметры

Дифференциальное сопротивление – это предел отношения приращения напряжения к соответствующему

3.2 Дифференциальные параметры Дифференциальное сопротивление – это предел отношения приращения напряжения к
приращению тока при небольшом смещении рабочей точки на ВАХ под воздействием переменного напряжения малой амплитуды:

Дифференциальное сопротивление – это сопротивление нелинейного элемента переменному току малой амплитуды.

Слайд 20

4.1 Полиномиальная аппроксимация на основе метода трёх точек

Формула ряда Тейлора

4. Аппроксимация ВАХ

4.1 Полиномиальная аппроксимация на основе метода трёх точек Формула ряда Тейлора 4. Аппроксимация ВАХ нелинейных элементов
нелинейных элементов

Слайд 21

4.2 Кусочно-линейная аппроксимация. Пример

4.2 Кусочно-линейная аппроксимация. Пример

Слайд 22

Кусочно-линейная аппроксимация

при

при

Кусочно-линейная аппроксимация при при

Слайд 23

Кусочно-линейная аппроксимация

Кусочно-линейная аппроксимация

Слайд 24

5. ТОК В НЕЛИНЕЙНОМ РЕЗИСТОРЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ГАРМОНИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ. АНАЛИЗ АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

u =

5. ТОК В НЕЛИНЕЙНОМ РЕЗИСТОРЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ГАРМОНИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ. АНАЛИЗ АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ u = Umcosωt
Umcosωt

Слайд 25

Ток в нелинейном резисторе при воздействии гармонического напряжения

Выводы
1. Реакция нелинейного элемента

Ток в нелинейном резисторе при воздействии гармонического напряжения Выводы 1. Реакция нелинейного
на гармоническое внешнее воздействие определенной частоты ω представляет собой сумму постоянной составляющей I0 и гармонических составляющих (гармоник) с частотами, кратными частоте внешнего воздействия.
2. Основные гармоники напряжения и тока совпадают по фазе, т.е. резистивный элемент потребляет только активную мощность по первой гармонике.
3. Амплитуда k-й гармоники Imk зависит только от членов полинома k-й и более высоких степеней.
4. Амплитуды четных гармоник и постоянная составляющая определяется только членами полинома четных степеней, а амплитуды нечетных гармоник – членами полинома нечетных степеней.

Слайд 26

Алгоритм анализа НЭЦ графическим методом

1) для ti по графику функции u(t) найти

Алгоритм анализа НЭЦ графическим методом 1) для ti по графику функции u(t)
мгновенное значение внешнего воздействия u(ti);
2) по ВАХ i(u) определить соответствующие этим внешним воздействиям мгновенные значения реакции i(ti) на графике i = i(t).

6. Ток в нелинейном резисторе при воздействии гармонического напряжения. Анализ графическим методом

Слайд 27

Определение тока в нелинейном резисторе графическим методом

Определение тока в нелинейном резисторе графическим методом

Слайд 28

Определение тока в нелинейном резисторе графическим методом с помощью служебной оси

Вывод: реакция

Определение тока в нелинейном резисторе графическим методом с помощью служебной оси Вывод:
нелинейной цепи на гармоническое воздействие в общем случае не является гармонической функцией времени.
Имя файла: Lektsia_12_DRTTs_22.pptx
Количество просмотров: 14
Количество скачиваний: 0