非線性電子線路緒論ppt

1、緒 論0.1 非線性電子線路的作用0.2 非線性器件的基本特點 0.3 本課程的特點10.1 非線性電子線路的作用一、線性電路與非線性電路 電子器件嚴格上講是非線性的，但依使用條件不同，表現(xiàn)的非線性程度不同，為此，有如下兩種應用： 線性電路：對信號進行處理時，盡量使用器件特性的線性部分。電路基本是線性的，但存在不希望有的失真。非線性電路：對信號進行處理時，使用了器件特性的非線性部分，利用器件的非線性完成振蕩、頻率變換等功能。器件特性與使用條件密切相關，例如：2 小信號條件下，輸入信號小，電路可用線性等效電路表示。如各種小信號放大器(線性電子線路)。器件的特性，歸屬線性電子線路。 大信號條件下，

2、輸入信號大，必涉及到器件的非線性部分，如功率放大器。故不能用線性等效電路表示電子器件的特征，而必須用非線性電路的分析方法。所以，功放歸屬非線性電子線路。 二、非線性電子線路在通信系統(tǒng)中的應用1. 通信系統(tǒng)的分類 (1) 有線通信系統(tǒng)：利用導線傳送信息(2) 無線通信系統(tǒng)：利用電磁波傳送信息 (3) 光纖通信系統(tǒng)：利用光導纖維傳送信息32. 無線通信系統(tǒng) 組成：發(fā)射裝置 + 接收裝置 + 傳輸媒體(1) 發(fā)射裝置 將被發(fā)送的信息變換為電信號。例：話筒將聲音變?yōu)殡娦盘枴?換能器： 將換能器輸出的電信號變?yōu)閺姸茸銐虻母哳l電振蕩。 發(fā)射機： 無線通信系統(tǒng)的組成無線通信系統(tǒng)的組成4(2) 接收裝置 接收

3、是發(fā)射的逆過程。 接收天線： 將從空間接收的電磁波高頻電振蕩。 接收機：高頻電振蕩電信號 換能器：將電信號所傳送信息 將高頻電振蕩變成電磁波向傳輸媒質輻射。 天線：(3) 傳輸媒體電磁波電磁波傳送方式，依據(jù)波長不同，可分：長波、中波、短波、超短波。5 波 段波 長頻 率特 點說 明中、長波200m1500kHz沿地表傳播大地表面是導體，一部分電磁波會損耗掉，頻率越高，損耗越大短波10m-200m1.530MHz靠電離層反射傳播電磁波一部分被吸收，另一部分被反射或折射到地面。頻率越高，被吸收的能量越小，但頻率越過一定值，電磁波會穿過電離層，不再返回地面超短波10m30MHz沿空間直線傳播地球表面

4、是彎曲的，所以只能限制在視線范圍內(nèi)表 各波段特點6傳播距離：電離層 地面 直線 無線電波傳播方式中、長波短波超短波7(2)存在干擾 如其它電臺的發(fā)射信號，各種工業(yè)、醫(yī)學裝置輻射電磁波，大氣層，宇宙固有的電磁干擾等。對接收裝置的要求：增益高，選擇性好。4. 解決方案 發(fā)射機和接收機借助線性和非線性電子線路對攜有信息的電信號進行變換和處理。除放大外，最主要有調制、解調。 (1) 調制：由攜有信息的電信號(如聲音)去控制高頻振蕩信號的某一參數(shù)(如振幅)，使該參數(shù)按照電信號的規(guī)律而變化(調幅)。 3. 無線電通信存在的問題(1)接收信號微弱 電磁波接收天線8調制信號：攜有信息的電信號。 載波信號：未調

5、制的高頻振蕩信號。 已調波：經(jīng)過調制后的高頻振蕩信號。 根據(jù)受控參數(shù)：調幅、調角(調頻、調相)。 (2) 解調：調制的逆過程，將已調波轉換為載有信息的電信號。 (3) 調制的作用： 減小天線的尺寸。 音頻范圍：20 20 kHz，若發(fā)射100 Hz，波長= c/f = 3000 km，天線至少幾百 km，需減少波長，提高發(fā)射頻率； 選臺。將不同電臺發(fā)送的信息分配到不同頻率的載波信號上，使接收機可選擇特定電臺的信息而抑制其它電臺發(fā)送的信息和各種干擾。 95. 調幅發(fā)射機組成調幅發(fā)射機的組成調幅廣播發(fā)射機的組成10(2) 高頻放大器： 多級小信號諧振放大器，放大振蕩信號，使頻率倍增至 fc，并提供

6、足夠大的載波功率。(3) 調制信號放大器：多級放大器，前幾級為小信號放大器，放大微音器的電信號；后幾級為功放，提供功率足夠的調制信號。 (4) 振幅調制器：實現(xiàn)調幅功能，將輸入的載波信號和調制信號變換為所需的調幅波信號，并加到天線上。(1) 振蕩器：產(chǎn)生 fosc 的高頻振蕩信號，幾十 kHz 以上。各部分作用：116. 調幅接收機 調幅收音機組成調幅廣播接收機的組成12(2) 混頻器： 兩路輸入 由高放級：已調信號 fc ； 由本機振蕩器：本振信號 fL。作用：載波變頻將已調信號的載波由 fc (高頻)變換為fI (中頻) ，而調制波形不變。(1) 高頻放大器：為小信號諧振放大器，作用： 選

7、臺利用可調諧的諧振系統(tǒng)選出有用信號，抑制其它頻率的干擾信號； 放大放大選出的有用信號。(4) 中頻放大器：為多級固定調諧的小信號放大器，作用：放大中頻信號。 (3) 本機振蕩：產(chǎn)生頻率為的高頻等幅振蕩信號。fL 可調，并能跟蹤 fc。(或 )13(5) 檢波器：解調，從中頻調輻波還原所傳送的調制信號。(6) 低頻放大器：小信號放大器功率放大器，作用：放大調制信號，向揚聲器提供所需的推動功率。特點：解調電路前包括混頻器、本機振蕩、中頻放大器等。 優(yōu)點： 增益高，選擇性好可見，有用信號在不同頻率上進行放大超外差接收機 。 直接高放接收機：解調前僅包括高放，無混頻器、本機振蕩、中頻放大器等，增益低，

8、選擇性差。 14實現(xiàn)調制的模塊頻率調制器，實現(xiàn)解調的模塊頻率檢波器或鑒頻器。 (2) 數(shù)字通信系統(tǒng)，調制信號為數(shù)字信號，相應的調制為數(shù)字調制。 (3) 軟件無線電，用軟件的方法實現(xiàn)通信系統(tǒng)中一部分電路的功能，改變程序便可變更調制方式。 8. 小結 (1) 非線性電子線路討論的范圍：除小信號放大器以外的其它功能電路振蕩器、功放、調制器、解調器、混頻器、倍頻器。 7. 其它通信系統(tǒng)(1) 調頻無線通信系統(tǒng)：發(fā)射機和接收機都包括上述各模塊，區(qū)別主要在于調制器和解調器上。15 (2) 本課程討論的內(nèi)容三類電路： 功率放大電路在輸入信號作用下，可將直流電源提供的功率部分地轉換為按輸入信號規(guī)律變化的輸出信號功率，并使輸出信號的功率大于輸