高頻電子線路第四第章 非線性電路時變參量電路

第5章非線性電路、時變參量電路和變頻器5.1概述線性元件特點：元件參數(shù)與通過元件的電流或施加其上的電壓無關(guān)。非線性元件特點：元件參數(shù)與通過元件的電流或施加其上的電壓有關(guān)。嚴(yán)格地說，一切實際的元件都是非線性的。在一定條件下，元件的非線性特性可以忽略不計，則可將該元件看成是線性元件。5.1概述描述線性電路用常系數(shù)線性微分方程。描述非線性電路用非線性微分方程。描述時變參量電路用變系數(shù)線性微分方程。在無線電工程技術(shù)中，一般不用求解非線性微分方程，而是采用一些近似分析方法，如圖解法和解析法。處于非線性狀態(tài)工作的有源器件的輸出響應(yīng)與器件工作點的選取和輸入信號的大小有關(guān)。5.1概述描述非線性器件特性的參量多。非線性電子線路的數(shù)學(xué)描述是非線性方程。非線性微分方程的精確求解仍是一個難題。（圖解法和解析法）5.1概述圖解法：根據(jù)非線性元件的特性曲線和輸入信號波形，通過作圖直接求出電路中的電流和電壓。解析法：就是借助非線性元件的特性曲線的數(shù)學(xué)表示式列出電路方程，從而解出電路中的電流和電壓。非線性元件的特性曲線可用實驗方法求得。5.2非線性元件的特性非線性元件的特性：工作特性非線性，不滿足疊加原理，具有頻率變換能力。非線性元件的工作特性線性電阻：阻值不變。非線性電阻：靜態(tài)電阻，動態(tài)電阻，大小與工作點有關(guān)。5.2.2非線性元件的頻率變換作用線性電阻上的電壓和電流具有相同的波形和頻率。非線性元件上的電壓和電流的波形是不同的。一般來說，非線性元件的輸出信號比輸入信號具有更豐富的頻率成分。5.2.3非線性電路不滿足疊加原理對于非線性電路來說，疊加原理就不再適用了。5.3非線性電路分析法用解析法分析非線性電路時，首先需要寫出非線性元件特性曲線的數(shù)學(xué)表示式。常用的各種非線性元件都有比較準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)表達式。有些元件只能選擇某些函數(shù)來近似表示。冪級數(shù)分析法常用非線性元件的特性曲線均可用冪級數(shù)表示。當(dāng)考慮了負載的影響之后，在非線性元件特性曲線上各瞬時工作點的連接線叫動態(tài)特性曲線。在分析實際電路時，除非特殊需要，一般都不用動態(tài)特性進行分析，大部分情況仍用靜態(tài)特性進行分析。實際應(yīng)用中，常常只取若干項級數(shù)就可以滿足精度要求。求各項系數(shù)的一般方法：選擇若干個點，分別根據(jù)曲線和所選函數(shù)式，求出這些點上的函數(shù)值或函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。列寫方程，求出系數(shù)。折線殿分析鬼法當(dāng)輸伙入信爪號較文大時緒，若我用冪猶級數(shù)罩法分包析，留就需疤要選房誠取比月較多吹項，嘩這將捎使得鼻計算斑很復(fù)究雜，突這時紹一般謠選用云折線橋分析簽法。信號舟較大專時，劫所有圣實際蔬的非叢線性崖元件澡幾乎蕉進入體飽和丈或截炮止?fàn)钪窇B(tài)，倍因此檔，只暑用折腦線來損近似伯實際惜的特哭性曲垃線。電流兔流通搖角：竄甲類爺、乙抱類、擦丙類參、丁仰類。5.散4線性富跨導(dǎo)租電路刷分析時變朝跨導(dǎo)錯電路器分析模擬掉乘法改器電隸路分賊析模擬蠻乘法忠器電緣瑞路舉挖例開關(guān)煩函數(shù)皆分析救法5.博5變頻鋪器的申工作低原理變頻就是野將高僚頻信景號經(jīng)續(xù)過頻燃率變戒換，幫變?yōu)橥跻粋€票固定瘦的頻攻率。變頻休通常死將高奧頻信啞號的跪載波冶頻率儉從高頻變?yōu)橹蓄l，同孔時保番持其慎調(diào)制耀規(guī)律椅不變構(gòu)，具著有這搖種功癢能的裁電路冤稱為混頻謎電路或變頻尊電路。5.小5變頻墳器的勻工作竟原理變頻小器的甲主要揚質(zhì)量地指標(biāo)愧：（1）變頻餓增益：變種頻器綢中頻仆輸出穩(wěn)電壓擇振幅倍與高矩頻輸鍵入信產(chǎn)號電齊壓振高幅之將比。（2）失真術(shù)和干隸擾失真辯有頻約率失秩真與登非線疑性失射真。（3）選擇卵性：接辭收有秧用信違號，謝排除園干擾鉗信號廢的能鴿力。（4）噪聲艱系數(shù)。5.樣6晶體凡管混念頻器晶體籌管混染頻電棋路形園式。優(yōu)點精：變頻夸增益單高；缺點懂：動態(tài)拘范圍森小，并一般芹只有擱幾十意豪伏準(zhǔn)；組探合頻件率較榜多，狗干擾蜻嚴(yán)重姑；噪家聲較尼大；搶在無缺高放水的接怎收機刻中，裙本振暫電壓牛可通溉過混弄頻管遲級間刑電容例從天透線輻陳射能話量，薪形成狡干擾橋。5.親6晶體研管混脈頻器圖（a），對信寇號電統(tǒng)壓而廟言是翼共射鉤組態(tài)瞞，它熔具有破輸入偉阻抗耳高、慌變頻愁增益滋大的笑優(yōu)點低；對鑼本振律電壓急而言關(guān)是基腹極注捕入（波共射炕組態(tài)莖），拘它對袖本地辛振蕩著器呈料現(xiàn)較征大阻重抗，窗使本片振的捉負載膽較輕萄，容狼易起廳震。因為爹信號翻電壓頁和本期振電后壓均洞由基載極注易入，早所以沖信號料回路納和本眾振回虜路相補互影枯響較自大，南可能柜產(chǎn)生頻率優(yōu)牽引現(xiàn)象卡。5.費6晶體轉(zhuǎn)管混究頻器圖（b），對信章號電別壓而得言是柳共射禽組態(tài)鄭，它謀具有級輸入鉆阻抗泛高、享變頻扛增益答大的街優(yōu)點眼；對本記振電歉壓而浸言是弓共基姐組態(tài)際，它泊的輸臭入阻憑抗小槽，使執(zhí)本振騙的負植載較晴重，澤不易黃起震仗，信號濫電壓豪和本饞振電僚壓加島在兩億個不浩同電燒極上治，相照互影執(zhí)響小竟，實守際電水路應(yīng)勝用較四多。5.奏6晶體位管混墾頻器圖（c、d），對信蘇號電害壓而再言是狼共基待組態(tài)丘，它堅具有艷輸入團阻抗勇小、痕變頻舍增益音??；在頻拌率較卡低時良，一彎般不里用這借兩種烏組態(tài)俊。當(dāng)頻己率較橫高時亞，它礦們的故變頻邪增益與可能后比共疊射組連態(tài)大攪，可傳采用幼這兩鎮(zhèn)種組奔態(tài)。5.粱7二極竭管混尖頻器平衡炊混頻剖器環(huán)形鋸混頻喊器優(yōu)點：組家合頻芝率少償、動胸態(tài)范你圍大倉、噪帽聲小斤、本膊振電吧壓無都反向悼輻射泳。缺點：變確頻增絡(luò)益小嘉于1。二極娘管平禾衡混迎頻器見圖二極疤管環(huán)沒形混美頻器見圖相當(dāng)漢于兩困個平禿衡混斜頻器詢的組膠合。環(huán)形披混頻傅器不看僅用帽于混拳頻，懇還可朝以用諒于振素幅調(diào)灰制與巡壽振幅劈燕檢波這。5.線8差分器對模先擬乘鞭法器伶混頻緞電路見圖5.坐9混頻警器中肥的干怪?jǐn)_混頻裂器的言非線財