線性元件和非線性元件:在金屬導(dǎo)體中電流跟電壓成正比,伏安特性曲線是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件。
概要
在電子電路中,非線性元件(英語:nonlinearelement),或稱非線性器件(nonlineardevice)是電流電壓關(guān)系為非線性的電子元件。例如,在二極管中,通過晶體管的電流是其兩端電壓的非線性函數(shù):
在有的電子電路中,非線性元件需要盡量避免,以免信號流經(jīng)器件后發(fā)生失真。在某些條件下(如雙極性晶體管的放大區(qū)),器件的電流電壓關(guān)系為近似線性,這樣可以方便進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。
定義
對歐姆定律不適用的導(dǎo)體和器件,即電流和電壓不成正比的電學(xué)元件叫做非線性元件。非線性元件是一種通過它的電流與加在它兩端電壓不成正比的電工材料,即它的阻值隨外界情況的變化而改變。求解含有非線性元件的電路問題通常要借助U-I圖像:在定性分析中,重點(diǎn)是掌握理論上的分析方法;而在定量計(jì)算中,一般求出的都只能是近似結(jié)果。
伏安特性曲線
簡介
定義:在實(shí)際生活中,常用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U,這樣畫出的I-U圖像叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。
某一個(gè)金屬導(dǎo)體,在溫度沒有顯著變化時(shí),電阻是不變的,它的伏安特性曲線是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件。
歐姆定律是個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,實(shí)驗(yàn)中用的都是金屬導(dǎo)體。這個(gè)結(jié)論對其它導(dǎo)體是否適用,仍然需要實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明,除金屬外,歐姆定律對電解質(zhì)溶液也適用,但對氣態(tài)導(dǎo)體(如LED環(huán)形燈、霓虹燈管中的氣體)和半導(dǎo)體元件并不適用。也就是說,在這些情況下電流與電壓不成正比,這類電學(xué)元件叫做非線性元件。
有關(guān)信息
二極管伏安特性曲線加在PN結(jié)兩端的電壓和流過二極管的電流之間的關(guān)系曲線稱為伏安特性曲線。如圖所示:
正向特性:的部分稱為正向特性。
反向特性:的部分稱為反向特性。
反向擊穿:當(dāng)反向電壓超過一定數(shù)值U(BR)后,反向電流急劇增加,稱之反向擊穿。
勢壘電容:耗盡層寬窄變化所等效的電容稱為勢壘電容。
變?nèi)荻O管:當(dāng)PN結(jié)加反向電壓時(shí),明顯隨u的變化而變化,而制成各種變?nèi)荻O管。如下圖所示。
平衡少子:PN結(jié)處于平衡狀態(tài)時(shí)的少子稱為平衡少子。
非平衡少子:PN結(jié)處于正向偏置時(shí),從P區(qū)擴(kuò)散到N區(qū)的空穴和從N區(qū)擴(kuò)散到P區(qū)的自由電子均稱為非平衡少子。
擴(kuò)散電容:擴(kuò)散區(qū)內(nèi)電荷的積累和釋放過程與電容器充、放電過程相同,這種電容效應(yīng)稱為。
結(jié)電容:勢壘電容與擴(kuò)散電容之和為PN結(jié)的結(jié)電容。
參考資料 >