11.3.4. Линеаризация ВАХ нелинейного элемента

в ограниченной области

Если приблизительно известно положение рабочей точки Р на вольтамперной характеристике нелинейного элемента (рис. 11.15,а), то близлежащий участок характеристики может быть заменен отрезком касательной к ней в этой точке. Иллюстрацией сказанному служит рис. 11.15,б. Уравнение касательной в точке Р можно записать в двух формах:

дифференциальное сопротивление нелинейного элемента в точке Р,

– отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, а – масштабы напряжения и тока на графиках рис. 11.15,б.

– отрезок, отсекаемый касательной на оси абсцисс.

Соответственно нелинейный элемент (рис. 11.15,а) можно заменить активным линейным двухполюсником, который представлен двумя схемами замещения, которые показаны на рис. 11.15,в и 11.15,г.

Внешняя характеристика первой из них описывается уравнением которое совпадает по форме с уравнением касательной варианта 1. Уравнение внешней характеристики схемы рис. 11.15,г совпадает по форме с уравнением касательной для варианта 2. Сопротивление пассивного линейного элемента в обеих схемах равно дифференциальному сопротивлению нелинейного.

Если ВАХ обращена вогнутостью к оси токов, как на рис. 11.15,б, то, очевидно, величина  положительна, а  отрицательна, причем . Касательная в точке P к участку, обращенному вогнутостью к оси напряжений (рис. 11.16,а), отсекает на осях отрезки  по другую сторону от начала координат по сравнению с предыдущим случаем. Поэтому при той же схеме замещения меняются знаки перед числовыми значениями ЭДС и задающего тока.

Если же известны лишь границы участка, по которому может перемещаться рабочая точка, то его можно заменить секущей, проходящей через граничные точки. В этом случае можно говорить о как условном дифференциальном сопротивлении нелинейного элемента.

Следует отметить, что коэффициенты могут оказаться отрицательными (например, для характеристики, изображенной на рис. 11.16,б). В этом случае параметры схемы замещения имеют лишь расчетный смысл.