高频电路原理与分析-第5章_频谱的线性搬移电路ppt课件.ppt

《高频电路原理与分析-第5章_频谱的线性搬移电路ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第5章频谱的线性搬移电路5.1非线性电路的分析方法5.2二极管电路5.3差分对电路5.4其他频谱线性搬移电路§5-1非线性电路的分析方法§5-1-1概述一、通信系统中的信号变换通信系统中非线性电路的共同特点：可产生新的频率分量。 (即：可对信号进行频率变换，负载往往是一个选频回路)例如：原频率          新的频率分量倍频器 fo         2fo ，3fo ，……调幅器 fo ，F           fo ，fo±F(AM)，fo±F(DSB)调频器 fo ，F           fo

2、 ，fo±nF变频器 fo ，fL     fL-fo 或fL+fo(fi)检波器(AM)   fo ，fo ±F            F(DSB)  fo ±F                    F鉴频器fo ，fo ±nF         F二、频率变换的实现1．倍频令：v1=v2=Vcosωot则：v3=KV2cos2ωot=(KV2)/2(1+cos2ωot)故：经带通滤波器（f'o =2fo,B越小越好)v=(KV2)/2cos2ωot故：经带通滤波器（fo ,B=2F)vDSB=v3单

3、边带信号:经带通滤波器（fo ,B=F)上边频（带）下边频（带）2．平衡调幅(抑制载波)令：故：经带通滤波器（fo,B=2F)3．普通调幅令：则：故：经低通滤波器（fH=F,B=F)4．同步检波(频率相等)令：则：故：经带通滤波器（fo =fo +fL ,B=2F)v上混频=V'(1+mcosΩt)cos(ωo+ωL)t经带通滤波器（fo =fo -fL,B=2F)v下混频=V'(1+mcosΩt)cos(ωo-ωL)tV'=(K/2)VcVL5．混频令：则：§5-1-2非线性电路分析方法概述线性电路中

4、：信号幅度较小，各元器件参量均近似为常量，可采用等效电路分析计算电路指标。非线性电路中：信号幅度较大，各元器件参数均呈非线性，参量不再为常量，可采用以下四种方法分析计算:一、幂级数分析法二、时变参量分析法（用于调幅、混频等）三、折线分析法(高频功放、大信号调幅和检波等)四、开关函数分析法利用指数函数的幂级数展开式一、幂级数分析法用于小信号检波、小信号调幅等方面。小信号运用时，某些非线性器件的传输特性可用幂级数近似。例：二极管（非线性器件）二极管电路及特性(1)在UQ处展为幂级数（泰勒级数）(2)UQ点处

5、，工作点在曲线上的非线性部分，若输入信号足够小，也可近似为线性。即：ic≈Ico+gm△vb'egm反映vb'e→ic的转移情况即：线性是非线性的一个特例2.非线性分析取前四项(其他高次项幅度很小,可忽略)设:外加单频信号v=Vo+Vcosωt外加两个频率ω1、ω2信号分量时:增加(ω1±ω2)、(2ω1±ω2)、(ω1±2ω2)等组合谐波频率分量。3.参数α的求取（某些器件可查表）先通过实验测取曲线的部分数据(足够的)，再联立方程求各项系数。例：参数α的求取讨论：(1)展开项越多(取点多)，方程与曲线

6、越接近。(2)可通过改变工作点或输入信号幅度，来调整α（曲线）。讨论：(1)输出含有基波分量(输入信号)、非线性作用产生的高次谐波和组合频率分量。可实现倍频、混频、小信号调幅等。(2)高次谐波的振幅与高次幂的α有关。(3)直流分量与输入信号的振幅平方成正比。故：小信号检波称为平方率检波。(4)乘法器作用下，组合分量成对出现。二、时变参量分析法（用于调幅、混频等）两输入信号幅度相差很大时。例如：晶体管混频器大信号：100~200mv小信号：几mv原理：大信号作为器件的附加偏置，使器件的参量受大信号控制周期

7、性变化（成为时变参量）。小信号瞬时在各点近似为线性。故称为：时变参量的线性电路。时变参量的信号变化输入：v=VQ+vL(大）+vS（小）=VQ+VLcosωLt+VScosωst=VQ'(t)+VScosωst时变VQ:因为vS很小，幂级数展开时可忽略二次幂以上各项。输出：i=f(v) =f(VQ')+f'(VQ')vs=f(VQ+VLcosωLt)+f'(VQ+VLcosωLt)VLcosωSt在可变点VQ'处：(付氏级数展开）集电极电流f(VQ')=Io+I1cosωLt+I2cos2ωLt+...

8、斜率f(VQ')=go+g1cosωLt+g2cos2ωLt+...(均为ωL的周期函数)代入：i≈(Io+I1cosωLt+I2cos2ωLt+...)+(go+g1cosωLt+g2cos2ωLt+...)VscosωSt含有乘积项：g1cosωLtVscosωSt即实现乘法器功能。三、折线分析法(高频功放、大信号调幅和检波等)对于晶体二极管、三极管，当vs>0.5V(较大)时，采用幂级数法，误差增加，要求级数项数多。折线分析法：(1)