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如何进行線(xiàn)性電(diàn)路分(fēn)析
这类似于在電(diàn)路中放置電(diàn)流和電(diàn)压的情况-了解它们之间的关系以及它们将如何影响電(diàn)路性能(néng)至关重要。这就是為(wèi)什么在PCB设计过程中理(lǐ)解電(diàn)路線(xiàn)性和进行線(xiàn)性電(diàn)路分(fēn)析很(hěn)重要的原因。
什么是電(diàn)路線(xiàn)性度？
在进行線(xiàn)性電(diàn)路分(fēn)析之前，您需要了解電(diàn)路線(xiàn)性。在電(diàn)子产品中，線(xiàn)性電(diàn)路由電(diàn)阻器内的元件组成，这些元件导致電(diàn)压和電(diàn)流之间成比例关系。
電(diàn)阻被认為(wèi)是線(xiàn)性元件。当放置在電(diàn)路中时，流经電(diàn)阻的電(diàn)流与降落在其两端的電(diàn)压成比例地变化。電(diàn)压和電(diàn)流之间的关系可(kě)以用(yòng)ax + b = 0的線(xiàn)性方程式表示。電(diàn)感器和電(diàn)容器也被认為(wèi)是線(xiàn)性元件。
電(diàn)阻器中電(diàn)压和電(diàn)流之间的关系。
非線(xiàn)性電(diàn)路呢(ne)？它如何应对当前变化？这种类型的電(diàn)路由一个或多(duō)个不满足線(xiàn)性方程式的非線(xiàn)性组件组成。对一个参数所做的更改不会按比例反映在另一个参数中。该二极管是一个很(hěn)好的例子。
二极管的非線(xiàn)性IV曲線(xiàn)。
考虑以上二极管的IV图。以正向偏置驱动时，没有(yǒu)電(diàn)流在0V至结電(diàn)压之间流动，对于硅树脂，该電(diàn)压约為(wèi)0.7V。一旦電(diàn)压超过结電(diàn)压，電(diàn)流就会急剧上升。
当以反向偏置配置驱动时，二极管还表现出非線(xiàn)性特性，与大击穿電(diàn)流相比，泄漏量小(xiǎo)。其他(tā)非線(xiàn)性元件包括晶體(tǐ)管，变压器和SCR。
線(xiàn)性電(diàn)路可(kě)在任何时间常数下求解。但是，非線(xiàn)性電(diàn)路有(yǒu)很(hěn)多(duō)解决方案，或者根本没有(yǒu)解决方案。
执行線(xiàn)性電(diàn)路分(fēn)析
分(fēn)析線(xiàn)性電(diàn)路需要基本的電(diàn)子知识，尤其是欧姆定律和基尔霍夫定律。欧姆定律使用(yòng)以下公式定义電(diàn)压，電(diàn)流和電(diàn)阻的关系：
V =红外
当任何两个参数已知时，就可(kě)以计算出第三个参数。
通常，線(xiàn)性電(diàn)路由串联，并联或两者结合的许多(duō)元件组成。这是基尔霍夫定律变得有(yǒu)用(yòng)的时候。第一条基尔霍夫定律，即基尔霍夫電(diàn)流定律，规定进入节点的总電(diàn)流等于离开节点的总電(diàn)流。
基尔霍夫的電(diàn)压和電(diàn)流定律
同时，第二个基尔霍夫定律或基尔霍夫的電(diàn)压定律指出，闭环中所有(yǒu)電(diàn)位差的总和等于零。通过使用(yòng)两个基尔霍夫定律，您可(kě)以通过為(wèi)每个子電(diàn)路建立方程来求解复杂的線(xiàn)性電(diàn)路。
这是一个例子。
線(xiàn)性電(diàn)路的例子。
以上電(diàn)路由以并联串联配置的電(diàn)阻组成。当電(diàn)压和電(diàn)阻已知时，可(kě)以计算流到每个环路的電(diàn)流。
根据KVL，每个循环的两个方程式可(kě)以这样定义：
因此，I1和I2可(kě)以按以下方式求解：
应用(yòng)KCL，通过以下等式可(kě)知。
交流驱动電(diàn)路是線(xiàn)性的吗？
通常，将交流驱动電(diàn)路误认為(wèi)是非線(xiàn)性的，因為(wèi)确定電(diàn)路線(xiàn)性的基础是電(diàn)压和電(diàn)流之间的关系。尽管交流信号随时间变化，但它在電(diàn)阻，電(diàn)容器和電(diàn)感器等元件之间仍然呈现線(xiàn)性关系。因此，交流驱动電(diàn)路是線(xiàn)性的。