高频电路原理与分析-第5章 频谱的线性搬移电路.ppt

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 5.2 二极管电路 5.2.3 二极管环行电路 5.4 其他频谱线性搬移电路 2、分析 二极管处于大信号工作，为开关工作状态。两管的电压为： 显然，两个管的导通、截止时间相同，即开关函数相同。 次级电流： 结论： 1）可以是频率变换 2）控制信号频率的基波分量和偶次谐波成分被抵消,频率成分 大大减少. 电流中的频率成分有： （1）输入信号频率 （2）控制信号频率的奇次谐波分量与输入信号频率的组合频率分量 3、改进型平衡电路 —桥式电路 特点：四个二极管同时导通或截止。故AB要么短路、要么开路 1、电路结构 等效电路：在 大信号 U2处于正半周时，D1、D2导通，为一组平衡式电路。 在 大信号 U2处于负半周时，D3、D4导通，为另一组平衡式电路。 故称为双平衡电路。 在 大信号 U2处于正半周时，D1、D2导通，为一组平衡式电路。 在 大信号 U2处于负半周时，D3、D4导通，为另一组平衡式电路。 2、工作原理分析 负载上的电流： 则总电流： 这里 ： （双向开关函数 ） 《高频电路原理与分析》 第5章 频谱的线性搬移电路 §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?，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（fo?=2fo, B越小越好) ? v= (KV2)/2cos2ωot?? 故：经带通滤波器（fo?,B =2F) ??? vDSB=v3 单边带信号: 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)t ? V=(K/2)Vc VL 5．混频 令： 则： §5-1-2 非线性电路分析方法概述 　线性电路中：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，工作点在曲线上的非线性部分，若输入信号