高频电路原理与分析频谱的线性搬移电路.PPTVIP

第5章 频谱的线性搬移电路;§5-1 非线性电路的分析方法;二、频率变换的实现;故：经带通滤波器（fo?,B =2F) ??? vDSB=v3;故：经带通滤波器（fo,B =2F);故：经低通滤波器（fH?=F,B =F) ; ;§5-1-2 非线性电路分析方法概述;利用指数函数的幂级数展开式; (1)在UQ 处展为幂级数（泰勒级数）;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）。;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+... 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vs0.5V(较大)时，采用幂级数法，误差增加，要求级数项数多。;讨论： （1）波形关系 ??? 导通角?? 工作点 ??? φ=90o? ??? VD?处 ??? 乙类线性运用 ??? φ90o?? ?? VD 之左 ? 丙类运用;① 导通角φ ? 由图6-14： ?? VD-VQ=Vcosφ 则：cosφ=(VD-VQ)/V 故：? φ=arccos [(VD-VQ)/V] ② 脉冲振幅 Im ??? Im=g[V-(VD-VQ)]=g[V-Vcosφ]=gV[1-cosφ] ③各次谐波电流 In? (n=0,1,...) ? Io =Im αo(φ) ?? 直流 ? I1 = Imα1(φ)?? 基波 ???? ... ?? In =Imαn(φ)?? n次谐波 ?αn(φ)和α1(φ)/αo(φ)曲线; 讨论： ① 次数n↑, 谐波振幅↓； ② 不同次分量在不同φ处， ??? 取值不同 例：φ=90o时，α1=0.5,α2=0.2,α3= 0 ? ????? φ在100~140度间，α1最大 ????? ??φ≈60度 ，α2最大（2倍频） ???? ???φ≈40度 ，α3最大（3倍频）;四、开关函数分析法 ?? （高电平调幅、大信号鉴相等） 两信号幅度均很大或一个很大 ?? 对晶体管：信号幅度0.7V~几V，晶体管工作于开关状态。;单向开关函数的傅里叶级数展开式为：;?;例： (1)开关型平衡调幅 ? 调制信号：v1(t)=VΩcosΩt ? ? 载频信号：S(t) ? 相乘后，式中含有： 　　v1(t)2/πcosωot?=VΩ/π[cos(ωo+Ω)t+cos(ωo-Ω)t] 　　　经带通滤波器（fo,B=2F)滤出。 (2)调幅信号的同步检波 ?　　v1(t)为已调幅信号 s(t)为本地载波信号 ? 相乘后，经低通滤波器(fH=fmax,B=fmax)滤出调制信号。;双向开关函数K2(ω1