电子线路 非线性部分(第五版)冯军 谢嘉奎 绪论和第一章课件.ppt

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1、绪　论0.1非线性电子线路的作用0.2非线性器件的基本特点0.3本课程的特点0.1非线性电子线路的作用一、线性电子电路与非线性电子电路电子器件严格讲是非线性的，但依使用条件不同，表现的非线性程度不同。为此，有如下两种应用：线性电路：对信号进行处理时，尽量使用器件特性的线性部分。电路基本是线性的，但存在不希望有的失真。非线性电路：对信号进行处理时，使用了器件特性的非线性部分，利用器件的非线性完成振荡、频率变换等功能。器件特性与使用条件密切相关，例如：小信号条件下，输入信号小，在一定条件下电路可用线性等

2、效电路表示，例如各种小信号放大器(《线性电子线路》)中，器件的特性归属线性电子线路。大信号条件下，输入信号大，必涉及器件的非线性部分，例如功率放大器。故不能用线性等效电路表示电子器件的特征，而必须用非线性电路的分析方法。所以，功放归属非线性电子线路。二、非线性电子线路在通信系统中的应用1．通信系统的分类(1)有线通信系统：利用导线传送信息(2)无线通信系统：利用电磁波传送信息(3)光纤通信系统：利用光导纤维传送信息2．无线通信系统图0-1-1无线通信系统的组成组成：发射装置+接收装置+传输媒体(1)

3、发射装置①换能器：将被发送的信息变换为电信号。例：话筒将声音变为电信号。将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。②发射机：无线通信系统的组成③天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。(2)接收装置接收是发射的逆过程。①接收天线：高频电振荡电信号②接收机：将从空间接收的电磁波高频电振荡。③换能器：将电信号所传送信息(3)传输媒体——电磁波电磁波传送方式，依据波长不同，可分为：长波、中波、短波、超短波。表1各波段特点波段波长/m频率/MHz特点说明中、长波>200<1.5沿地表传播大地表面是

4、导体，一部分电磁波会损耗掉，频率越高，损耗越大短波10~2001.5~30靠电离层反射传播电磁波一部分被吸收，另一部分被反射或折射到地面。频率越高，被吸收的能量越小，但频率超过一定值，电磁波会穿过电离层，不再返回地面超短波<10>30沿空间直线传播地球表面是弯曲的，所以只能限制在视线范围内图0-1-2无线电波传播方式传播距离：电离层＞地面＞直线3．无线通信存在的问题(1)接收信号微弱电磁波接收天线(2)存在干扰例如其他电台的发射信号，各种工业、医学装置辐射电磁波，大气层、宇宙固有的电磁干扰等。对接收

5、装置的要求：增益高，选择性好。4．解决方案发射机和接收机借助线性和非线性电子线路对携有信息的电信号进行变换和处理。除放大外，最主要有调制、解调。(1)调制由携有信息的电信号(如音频信号)去控制高频振荡信号的某一参数(如振幅)，使该参数按照电信号的规律而变化(调幅)。调制信号：携有信息的电信号。载波信号：未调制的高频振荡信号。已调波：经过调制后的高频振荡信号。根据受控参数：调幅、调角(调频、调相)。(2)解调调制的逆过程，将已调波转换为载有信息的电信号。(3)调制的作用①减小天线的尺寸。音频范围：20

6、Hz~20kHz，若发射100Hz，波长=c/f=3000km，天线至少几百千米。需减少波长，提高发射频率。②选台。将不同电台发送的信息分配到不同频率的载波信号上，使接收机可选择特定电台的信息而抑制其他电台发送的信息和各种干扰。5．调幅发射机组成图0-1-3调幅广播发射机的组成调幅广播发射机的组成各部分作用：(1)振荡器产生fosc的高频振荡信号，几十千赫以上。(2)高频放大器多级小信号谐振放大器，放大振荡信号，使频率倍增至fc，并提供足够大的载波功率。(3)调制信号放大器多级放大器，前几级为小信

7、号放大器，放大微音器的电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。(4)振幅调制器实现调幅功能，将输入的载波信号和调制信号变换为所需的调幅波信号，并加到天线上。6．调幅接收机图0-1-4调幅广播接收机的组成调幅广播接收机的组成(1)高频放大器为小信号谐振放大器，作用：①选台。利用可调谐的谐振系统选出有用信号，抑制其他频率的干扰信号。②放大。放大选出的有用信号。(2)混频器两路输入为：①由高放级：已调信号fc。②由本机振荡器：本振信号fL。作用：载波变频——将已调信号的载波由fc(高频)变换为fI(

8、中频)，fI=

9、fc-fL

10、而调制波形不变。(3)本机振荡产生频率为fL=

11、fc+fI

12、(或fL=fc-fI)的高频等幅振荡信号。fL可调，并能跟踪fc。(4)中频放大器为多级固定调谐的小信号放大器，作用：放大中频信号。(5)检波器解调，从中频调幅波还原所传送的调制信号。(6)低频放大器小信号放大器＋功率放大器，作用：放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。可见，有用信号在不同频率上进行放大——超外差接收机。特点：解调电路前包括混频器、本机振荡、中频放大器等。优点：