ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ

В линейных системах отношение выходного сигнала к входному сигналу постоянное, или, другими словами величина выходного сигнала прямо пропорциональна величине входного сигнала. Например, если входной сигнал увеличится в 2 раза, то выходной сигнал увеличится тоже в 2 раза. Различие между двумя линейными графиками в том, что в первом случае сигналы на входе и выходе равны нулю одновременно, а во втором случае нулевому сигналу на входе соответствует ненулевой сигнал на выходе. Такая система называется системой со смещением. Нелинейная функция на третьем графике — без смещения. Резисторы являются линейными элементами электрической схемы. Если подавать напряжение на резистор и измерять ток на выходе, то получающееся отношение будет постоянным. Это соотношение называется сопротивлением. Сопротивление резистора не зависит от величины приложенного напряжения. Все расчеты схем делаются, принимая это за аксиому, хотя на практике приложенное напряжение приводит к нагреву материала, из которого изготовлен резистор, и происходит изменение сопротивления. Как правило, эти изменения незначительны, но есть материалы, которые существенно меняют свое сопротивление в зависимости от температуры. Из них делают терморезисторы, которые применяются для измерения температуры.

Задание.

Резистор из углеродной пленки имеет сопротивление 100 Ом при температуре 70 С и рассеивает энергию 1 Вт. Рассчитайте его сопротивление при напряжении 10 Мв и 15 В. Температурный коэффициент а = - 10 ^-3 ppm/C. Комнатная температура 20 ⁰ С, а температура резистора прямо пропорциональна энергии, которую он рассеивает.

Линейность катушек индуктивности зависит от магнитных свойств материалов, из которых изготовлен его сердечник. Воздушный сердечник дает хорошую линейность, ферритовый нет. Такие свойства компонентов необходимо учитывать при измерениях и в расчетах устройств для получения заданных характеристик.

Конденсаторы сохраняют свою линейность в пределах условий, отраженных в спецификации.

Все полупроводниковые компоненты нелинейные. Однако есть и линейные полупроводниковые приборы.