Оглавление

1. Электронные приборы как нелинейные сопротивления. 2

2. Характеристики газоразрядных (ионных) приборов. 3

3. Неоновая лампа, стабилитрон. 4

4. Тиратрон тлеющего разряда, тиратрон с накаленным катодом. 5

Тиратроны с накаливаемым катодом 5

В некоторых случаях мощный тиратрон можно использовать в газотронном режиме, для чего сетку соединяют с катодом через активное сопротивление или на сетку подают небольшой положительный потенциал относительно катода. Тиратроны тлеющего разряда (ТТР) 6

5. Характеристики фотоэлектронных приборов. 6

6. Фотоэлементы. 10

7. Фоторезисторы. 11

8. Фотодиоды. 11

9. Нелинейные сопротивления на р-n переходах. Туннельный диод. 13

10. Обращенный диод, варикап. 13

11. Фототранзистор. 15

12. Тиристоры. 16

13. Нелинейные активные сопротивления, управляемые магнитным полем. 19

14. Эффект Холла. 21

15. Варисторы. Их вольт-амперные характеристики. 22

16. Терморезисторы и их вольт-амперные характеристики. 23

17. Свойства термисторов, их вольт-амперные характеристики. 24

18. Позисторы. 25

19. Электрическая дуга. 26

20. Нелинейные индуктивности и емкости. 28

21. Устройства на нелинейных индуктивностях. 29

22. Магнитный усилитель мощности 30

Принцип действия магнитного усилителя 30

Устройство, схема 31

23. Характеристики ферромагнитных материалов. 32

24. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. 32

25. Потери, обусловленные гистерезисом и вихревыми токами. 34

26. Динамические петли гистерезиса. 34

27. Нелинейные конденсаторы – вариконды. 36

28. Антисегнетодиэлектрики. 37

29. Аппроксимация характеристик для мгновенных значений. Кусочно – линейная аппроксимация. 38

30. Аналитическая аппроксимация. 39

31. Аппроксимация гистерезисной кривой. 43

32. Формирование нелинейных двухполюсников с заданными ВАХ. Типичные нелинейности механических систем. Воспроизведение нелинейных зависимостей при использовании метода структурных моделей. 44

33. Формирование двухполюсников с заданными ВАХ при использовании диодов и источников опорного напряжения. 45

34. Реализация вогнутых монотонных ВАХ. 45

35. Реализация выпуклых монотонных ВАХ. 48

36. Характеристики двухполюсников с туннельными диодами. 50

37. Встречные соединения двух туннельных диодов одинаковых с одинаковыми ВАХ. 53

38. Многоступенчатые ВАХ для средних за полпериода значений токов и напряжений. 54

39. Синтез нелинейных элементов с помощью новых схемных элементов. Свойства мутатора. Реализация мутаторов и их применения. 55

40. Синтез нелинейных элементов с помощью новых схемных элементов. Свойства и реализация скалоров. Некоторые применения нового элемента. 56

41. Синтез нелинейных элементов с помощью новых схемных элементов. Свойства и реализация рефлекторов и их применения. 58

42. Синтез нелинейных элементов с помощью новых схемных элементов. Свойства и реализация ротаторов и их применения. 59

43. Отрицательные дифференциальные параметры цепей. Причины образования отрицательных сопротивлений. 60

44. Методы получения отрицательных индуктивностей и емкостей. 62

45. ВАХ, вебер-амперные и кулон-вольтные характеристики S- и N-типов. 63

46. Возникновение падающих участков на характеристиках. 63

47. Двухполюсник с отрицательным входным сопротивлением. 63

48. Основы теории устойчивости. Виды устойчивости. 68

49. Исследование устойчивости в малом. 69

50. Исследование устойчивости в большом. 71

51. Исследование устойчивости по Ляпунову. 72

52. Фазовая плоскость, фазовые траектории. 73

1. Электронные приборы как нелинейные сопротивления.

Сопротивления, значения которых не зависят от силы тока, при­ложенного напряжения или от их направления, называются линей­ными. Электрические цепи, в которые включены такие сопротивления, называют линейными цепями. Для линейного сопротивления завиеимость силы тока I от напряжения U (рис. 36) представляет собой прямую ли­нию 1. Зависимость I от U называется вольт-амперной характеристикой. Однако в электротехнике широко применяют и такие устройства, сопротивление которых резко изменяется в зависимости от силы или направления проходящего через них тока, либо приложенного напряжения. Подобные сопротивления имеют вольт-амперную характеристику, отличающуюся от прямой (кривая 2 на рис. 36), и называ­ются поэтому нелинейными сопротивле­ниями. Простейшим нелинейным сопротивлением является электри­ческая лампа накаливания. При протекании тока по металлической нити лампа нагревается и сопротивление ее возрастает. Следователь­но, при увеличении приложенного к лампе напряжения сила тока будет возрастать не прямо пропорционально напряжению, а в не­сколько меньшей степени.

В принципе большинство электрических устройств может быть представлено в виде нелинейного сопротивления, так как при изме­нении силы тока меняется температура данного устройства, а следо­вательно, и его сопротивление. Однако у многих из них вольт-амперные характеристики в рабочем диапазоне изменений напряжения и тока мало отличаются от прямой, поэтому приближенно можно их считать линейными сопротивлениями.

К сопротивлениям с нелинейной вольт-амперной характеристикой относятся: электрические лампы накаливания, термисторы (полупро­водниковые резисторы, сопротивление которых сильно изменяется при изменении температуры), полупроводниковые диоды, тиристоры и транзисторы, электронные лампы и пр. Нелинейные сопротивления широко используют в электротехнике для автоматического регулиро­вания силы тока и напряжения в электрических цепях, электрических измерений, выпрямления тока и пр.

2. Характеристики газоразрядных (ионных) приборов.

Газоразрядными, или ионными, называют электронные приборы, в которых используется электрический разряд в газовой среде, сопровождающийся направленным движением электронов и ионов. Величина тока, протекающего через ионный прибор, зависит от многих факторов, а возникновение тока обусловлено столкновением свободных электронов с атомами газа и ионизацией газа. Процесс ионизации газа нарастает лавинообразно, поэтому для ограничения тока последовательно с газоразрядным прибором включают ограничительный резистор. По способу получения положительных ионов различают разряды: самостоятельный, возникающий под действием электрического поля, и несамостоятельный, для поддержания которого, кроме электрического поля, нужен внешний источник энергии, обеспечивающий начальную ионизацию. По плотности тока в разрядном промежутке различают темный, тлеющий и дуговой разряды. Схема включения ионного прибора и вольт-амперная характеристика электрического разряда приведены на рис. 1,а, б. Недостатками вакуумных и ионных приборов являются: небольшой срок службы, большое внутреннее сопротивление, а следовательно, и большое падение напряжения; необходимость стабилизации тока накала.