高频电子电路4.1与4.2.pdf

第4章 频率变换电路基础 第4章 频率变换电路基础 4.1 概述 4.2 非线性元器件的特性描述 4.3 模拟相乘器及基本单元电路 4.4 单片集成模拟乘法器及其典型应用 上一章 下一页 返回 4.1 概述 4.1 概述 一、元件的分类 常用的元件可分为三类： 1.线性元件 （用常系数微分方程描述线性电路） 其主要特点是：元件参数与通过元件的电流或施于其上的 电压无关，如电阻、电容、电感等。 线性电路：由线性元件组成的电路。如：谐振电路、低频 放大器和高频小信号放大器等。 2.非线性元件 （用非线性方程描述非线性电路） 其主要特点是：元件参数与通过元件的电流或施于其上的 电压有关，如二极管、晶体管等。 非线性电路：必含一个或多个非线性元件，且所用的电子 器件都工作在非线性状态。如功放、振荡器、调制器、解调器。 3.时变参量元件 （用变系数微分方程描述时变参量电路） 其主要特点是：元件参数按一定规律随时间线性变化，如 大小两个信号同时作用于晶体管的基极。 时变线性电路：由时变参量元件组成的电路，又称时变参 由于大信号的控制作用，静态工作点发生变动，引起晶体管跨导 量电路。 随时间而变；对小信号而言，晶体管看成是变跨导的线性元件。 4.1 概述 4.1 概述 二、频率变换电路 频率变换电路指输出信号中除了含有输入信号的全部或部分频 率成分外，还会出现不同于输入信号频率的其他频率分量，因此它 属于非线性电路。 1.分类 （1 ）频谱的线性变换电路 如：调幅信号的产生与解调、 混频电路。 （2 ）频谱的非线性变换电路 如：FM信号的产生与解调 2.相乘器 相乘器电路是常用的非线性电路的基本组件。它可完成频谱的 非线性搬移及线性搬移。 4.2 非线性元器件的特性描述 4.2 非线性元器件的特性描述 高频电路中常用的非线性元件有：二极管、晶体管等。 4.2.1 非线性元器件的基本特性 ①伏安特性不是直线； 基本特性 ②具有频率变换的作用，会产生新的频率分量； ③非线性电路不满足叠加定理。 4.2.2 非线性电路的工程分析方法 高频电路中常用的非线性电路分析方法有： ①图解法（第2章中已介绍过）； ②幂级数分析法； ③开关函数分析法； ④线性时变电路分析法。 利用三角函数： ⎧ n I ：PN结反向饱和电流 4.2.2 非线性电路的工程分析方法 −1 4.2.2 非线性电路的工程分析方法⎡ S ⎤ n ⎪1 ⎢ 2 2 k ⎥ + Σ U −kT q （室温时，U 26mV） C C n k t n ω 为偶数