高频电子线路6.1选编.ppt

第6章 幅度调制、解调与变频 6.1 非线性电路的分析方法 6.2 差分对及晶体三极管频谱线性搬移电路 6.3 振幅调制信号分析 6.4 振幅调制电路 6.5 调幅信号的解调 6.6 变频 6.1 非线性电路的分析方法 1.什么叫频谱（率）变换电路？为什么要进行频率变换？ 在通信系统和其它一些电子设备中, 需要一些能实现频率变换的电路。这些电路的特点是其输出信号的频谱中产生了一些输入信号频谱中没有的频率分量, 即发生了频率分量的变换, 故称为 频率变换电路。  例如，调幅波就是将频率很低的音频信号或视频信号调制到高频的幅度上去。再如，检波电路就是将载有音频信号或视频信号还原成音频信号或视频信号。 6.1.1 概述 频率变换电路属于非线性电路, 其频率变换功能应由非线性元器件产生。 在高频电子线路里, 常用的非线性元器件有非线性电阻性元器件和非线性电容性元器件。 如不考虑晶体管的电抗效应, 它的输入特性、转移特性和输出特性均具有非线性的伏安特性, 所以晶体管可视为非线性电阻性器件。 变容二极管就是一种常用的非线性电容性器件。 进行频率变换的原因是为了把包含信息的低频基带信号变换为高频信号，从而符合信道传输特性，以实现无线信息传输。 频谱变换电路 频谱线性搬移电路 频谱非线性搬移电路 调幅及解调电路 混频电路 倍频电路 普通调幅及解调电路 单边带调幅解调电路 双边带调幅解调电路 调频电路 调频波的解调电路限幅器 直接调频电路 间接调频电路 变容二极管调频电路 晶体管振荡器直接调频电路 电容话筒调频电路 电抗管调频电路 斜率鉴频器 相位鉴频器 比例鉴频器 移相乘积鉴频器 脉冲均值鉴频器 锁相环鉴频器 跟相环鉴频器 2.分 类 图6.1 频谱搬移电路 (a) 频谱的线性搬移 (b) 频谱的非线性搬移 6.1.2 非线性函数的级数展开分析法 非线性器件的伏安特性,可用下面的非线性函数来表示: (6.1) 式中,u为加在非线性器件上的电压。一般情 况下, u＝EQ+u1+u2,其中EQ为静态工作点,u1和 u2为两个输入电压。在EQ 点 将式（6.1）展开 为泰勒级数,可得 式中, an（n=0,1,2,…）为各次方项的系数,由下式确定: (6.3) (6.2) 式中, Cmn=n！／m！（n-m）！为二项式系数,故 (6.4) (6.5) 可见，当非线性器件同时受两个电压作用时，响应电流中存在两个电压的相乘项2a2u1u2。 若作用在非线性器件上的两个电压均为余弦信号, 即u1＝U1cosω1t, u2＝U2cosω2t, 代入式（6.2）,经过计算，可以得到下列结论： 1。输出电流中包含由下列通式表示的无限多个组合频率分量： (6.6) 当p=1,q=1时的频率 分量是有用相乘项产生的，而其他组合频率分量是无用相乘项产生的。 2。和差频率的出现使非线性器件能够实现频谱搬移，但其中某些频率分量可能落入有用信号频带内而