电路学习笔记102——小信号分析法

17-4 小信号分析法

1. 小信号分析法的基本概念

(1) 分析的前提

①　通常在电子电路中遇到的非线性电路，不仅有作为偏置电压的直流电源U0的作用，同时还有随时间变动的输入电压us(t)作用。

②　假设在任何时刻有|us(t)|<<U0，则把us(t)称为小信号电压，此时可用小信号分析法分析此类电路。

(2) 利用小信号分析法分析非线性电路

①　当us(t)=0时，即电路中只有直流电压源作用时，负载线AB与非线性电阻伏安特性曲线的交点Q(UQ,IQ)即为电路的静态工作点。

②　在|us(t)|<<U0的条件下，电路的解必在Q的附近，所以可以近似地写为u(t)=UQ+u1(t),i(t)=IQ+i1(t)。

 ③　将非线性元件线性化后，将得到IQ=g（UQ），i(t)=1/Rd*u1(t),其中Rd为电路在Q点时的动态电阻。

④　当忽略U0的影响时，us(t)=R0i1(t)+Rdi1(t),其中R0为电路在Q点时的静态电阻，根据此式可以作出给定非线性电阻在Q点处的小信号等效电路图(将偏置电源置零、非线性电阻用动态电阻代替)。

⑤　根据小信号等效电路求解i1(t)和u1(t).

(3) 小信号分析法的步骤

①　求解非线性电路的静态工作点；

②　求解非线性电路的动态电导或动态电阻；

③　作出给定的非线性电阻在静态工作点处的小信号等效电路；

④　根据小信号等效电路进行求解。

2. 典型例题

例4-1：求非线性电路的u(t)和I(t)

例4-2：求非线性电路的I(t)