非线性电阻电路word版文档格式.docx
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三、引言
从理论上来说，几乎一切的电路都是非线性的。
但是元件接入电路中，由于各方面的原因，其性质必然会受到一些影响。
但我们在研究的时候常常将其理想为理想电路。
本文主要在电子电工综合试验基础上，设计非线性电路对非线性元件特性进行研究，并利用multisim软件进行模拟试验。
测量所设计电路的伏安特性，记录数据，画出它的伏安特性曲线并给予验证。
在研究中对非线性电阻电路的主要分析方法有：
图解法、解析法、计算机辅助法等。
四、实验内容
（一）实验装置
Multisim7软件
（二）设计要求
用二极管、稳压管、稳流管等元器件设计如下图所示的伏安特性的非线性电阻电路。
（三）实验过程
1.非线性电阻电路的伏安特性
1）常用元件
ABCDE
2）凹电阻
当两个或两个以上的元件串联时，电路的伏安特性图上的电压是各元件电压之和。
如上图所示，是将a,d,e三元件串联而成（e在其中暂不起作用）。
伏安特性曲线如上右图所示。
它是由a,d,e三个元件的伏安特性在i相等的情况下的相加而成。
具有上述伏安特性的电阻，称为凹电阻。
上述电阻的主要参数是U和G=1/R，改变U和G的值，就可以得到不同参数的凹电阻，图中的电压u也可以用稳压管代替。
3）凸电阻
与凹电阻相对应，凸电阻则是当两个或以上元件并联时，电流是各元件电流之和。
如上左图，是将b,d,e三元件进行并联组成，伏安特性曲线如上右图所示。
它是由b,d,e三个元件的伏安特性在U相等情况下的相加而成。
具有上述伏安特性的电阻，称为凸电阻。
上述电阻的主要参数是I和R=1/G，改变I和R的值，就可以得到不同参数的凸电阻。
上图中的电流源可用一恒流管代替。
2.非线性元件电路的综合
1）串联分解法。
得到如下电路图：
实验数据如下表：
电压/V
电流/mA
6.0
2.001
-6.0
-2.001
5.5
-5.5
5.0
-5.0
4.5
-4.5
4.0
-4.0
3.5
-3.5
3.0
-3.0
2.5
-2.5
2.0
2.000
-2.0
-2.000
1.8
-1.8
1.6
-1.6
1.4
-1.4
1.2
1.998
-1.2
-1.998
1.0
1.837
-1.0
-1.837
0.8
1.499
-0.8
-1.499
0.6
1.133
-0.6
-1.133
0.4
0.759
-0.4
-0.759
0.2
0.380
-0.2
-0.380
所得伏安特性曲线如下：
伏安特性曲线
（一）
2）并联分解法。
分解第二个伏安特性曲线：
分解第一象限的曲线：
第三象限的同理。
因为最后所得的电流是相互叠加的，所以采用并联每一小部分的方式连接电路。
以上图形是将图形的分解，下面要根据分解的图形选择合适的元器件设计电路。
完整电路图如下：
实验数据结果如下：
20
8.587
-20
-8.587
18
7.400
-18
-7.400
16
6.226
-16
-6.226
14
4.313
-14
-4.313
12
2.625
-12
-2.625
10
1.650
-10
-1.650
8
0.672
-8
-0.672
6
-6
4
-4
2
-2
伏安特性曲线如下：
（四）实验结果
由图可得：
在误差允许范围内，实验曲线与理论曲线符合得较好，说明设计的电路图在理论上是可行的，在误差允许范围内，但在转折点处，误差较大。
实验目的基本达到
实验过程中要注意所加的电压不要超过元件所能承受的最大电压，不然元件会损坏。
五、结论
由上述非线性电阻电路实验可知，非线性电阻电路构造灵活，运用方便。
同时，在电学、光学、声学等方面也存在着丰富的非线性问题，非线性电阻电路具有线性电阻电路无可比拟的性质。
这就需要我们运用我们学过的知识去解答它，分析它，从而解决难题。
不同学科，不同领域的非线性问题却往往可以采用相同的分析解决方法。
不论在模拟电路还是在别的学科领域，只要是有非线性电阻，我们一般取一小段做线性分析（比如说小信号模型分析法），所以说研究非线性电阻电路的伏安特性曲线还是有用处的。
致谢
感谢电工电子实验徐行健老师。
感谢同班同学的帮助。
感谢李敬学长的指导。
参考文献
电工仪表与电路实验技术马鑫金编著
电路黄锦安编著
（注：
本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
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）
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