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1、第5章 频谱的线性搬移电路,频谱搬移是指信号的频谱在频率轴上的移动，如这种移动不改变频谱的结构，称为线性搬移。若改变了频谱结构称为非线性搬移。,具有这种特性的电路称为频谱搬移电路。,线性频谱搬移电路可以完成调幅、检波、混频功能。,以幅度调制为例说明频谱线性搬移：,（1）通过非线性器件对输入信号的频谱实行变换，产生新的频率成分，通过滤波器取出有用信号，滤除无用的频率成分。 （2）频谱的线性搬移，从时域角度看相当于输入信号与一个参考正弦信号相乘，搬移的距离由参考信号的频率决定。,第一节 非线性电路的分析方法 第二节 二极管电路 第三节 差分对电路 第四节 其它频谱线性搬移电路,第一节 非线性电路的
2、分析方法,一、非线性函数的级数展开分析法,1、非线性器件的伏安特性,（1）二极管:,（2）双极型晶体管：,（3）场效应晶体管：,表示为：,2、在UQ 点展成泰勒级数,式中 an (n= 0，1，2，3正整数) 。为与电路静态工作点有关的系数，通常n越大，则系数an的值越小。当电路中非线性器件用幂级数表示时，所取的级数项数就完全取决于信号幅度的大小和所要求的精度。,3、只有一个信号作用且为余弦波u1时,n为偶数：常数项、2次谐波、4次谐波 不大于n的偶次谐波的和。 n为奇数： 1次谐波、3次谐波 不大于n的奇次谐波的和。,如当输入信号幅度大，必须考虑到三次方项的作用时（三次方项以上可以忽略），则
3、由上式得电流信号为,1、单一频率信号输入时,通过非线性器件,输出电流中既有原输入频率的基波分量,又有直流分量和大量的高次谐波分量 2、基波分量是由各奇次方项产生的,二次(包括四次以上的偶次)谐波是由偶次方项产生的,三次(包括五次以上的奇次)谐波则是由奇次方项产生的 3、谐波次数越高(即n越大),则an值越小,甚至还会是负值.当输入信号幅度 较小时, 则an 也更小,所以输出的高次谐波一般是可以忽略的,分析：,4、两个电压均为余弦波,u1U1cos1t, u2U2cos2t,根据三角函数积化和差公式,频率组合分量：,5、组合频率的分析,（1）p、q称为组合阶数，p、 q=0、1、2。 （2）一般
4、情况下，有用分量是p、 q=1的组合频率。由平方项产生。 （3）p+q为偶数的组合频率，由n为偶数且n p+q的各次项产生。 （4）p+q为奇数的组合频率，由n为奇数且n p+q的各次项产生。 （5）U1和U2的幅度较小时，它们的强度随p+q的增大而减小。,选用具有平方律特性的场效应管。 采用平衡、补偿、负反馈等措施。 适当限制输入信号的范围。,为减小无用频率成分：,二、线性时变电路分析法 线性时变电路分析法是非线性电路的一种分析方法。,在UQ+u2上对u1用泰勒级数展开,有,1、非线性伏安特性展为泰勒级数,u1足够小，忽略高阶项。,I0(t) 称为时变静态电流 ， g(t) 称为时变增量电导
5、,2、若u1足够小，可用线性时变电路分析,3、若u1与u2为余弦波,u1U1cos1t, u2U2cos2t 偏置电压UQ（t）=UQ+U2cos2t,为一周期性函数,I0(u2)、g(u2)是角频率为2的周期函数。,根据：,信号中频率分量为：,在u1较小时可以对非线性特性作近似，采用线性时变电路分析法得到比较简单的计算公式。,第二节 二极管电路,二极管电路广泛用于通信设备中，具有电路简单、噪声低、组合频率分量少，工作频带宽的优点。可以构成平衡调制器等电路，实现振幅调制、解调、混频等功能。,一、单二极管电路,1、电路结构与特点,忽略输出电压u。， 加在二极管两端的电压uD为：,2、二极管特性的
6、折线化,已知,U2U1， 且U20.5V,3、u2对二极管的控制,一般情况下,Up较小,有U2Up,或加入偏置电压U0，抵消UP作用。可以认为由U2控制二极管的导通和截止。,4、,单向开关函数K(2t),傅立叶展开式：,4、iD的表达式和二极管的时变电路模型,按闭合回路求出i,然后乘以 。,5、iD电流中的频率分量,若u1U1cos1t,为单一频率信号,代入上式有,二、二极管平衡电路,通过电路的对称性减小不需要的频率分量。,1、电路结构,上下对称 T1与T2中心抽头变压器 输入信号u1与参考信号u2 对称加入。,2、电路性能分析,i1、i2在T2次级产生的电流分别为:,次级总电流iL应为,3、
7、输出信号中的频率分量与单二极管比较,单二极管：,平衡电路：,4、考虑负载电阻RL,当考虑RL的反映电阻对二极管电流的影响时,要用包含反映电阻的总电导来代替gD(次级为宽带电阻）。,6、二极管的时变参数,(1) I0(t),根据：,通过作图法,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.8.1820.8.18Tuesday, August 18, 2020 2、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。01:08:5901:08:5901:088/18/2020 1:08:59 AM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.8.1801:08:5901:08Aug-2018-Aug-20 4、越
8、是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。01:08:5901:08:5901:08Tuesday, August 18, 2020 5、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.8.1820.8.1801:08:5901:08:59August 18, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年8月18日星期二上午1时8分59秒01:08:5920.8.18 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年8月上午1时8分20.8.1801:08August 18, 2020 8、业余生活要有意义，不要越轨。2020年8月18日星期二1时8分59秒01:08:591
9、8 August 2020 9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午1时8分59秒上午1时8分01:08:5920.8.18 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。8/18/2020 1:08:59 AM01:08:592020/8/18 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。8/18/2020 1:08 AM8/18/2020 1:08 AM20.8.1820.8.18 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。18-Aug-2018 August 202020.8.18 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Tuesday, August 18, 202018-Aug-2020.8.18 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。20.8.1801:08:5918 August 202001:08,谢谢大家,
