第四章非线性电路、时变参量电路和变频器第五版.ppt

本章重点 1、非线性电路的特点。 2、非线性电路的幂级数分析法。 3、线性时变参量电路的特点。 4、开关函数分析法与二极管混频器。 5、变频器的工作原理。 6、模拟乘法器的基本电路与工作原理。 7、混频器中的干扰类型。 常用的无线电元件有三类： 线性元件：元件参数与通过元件的电流或施于其上的电压无关 非线性元件：参数与通过它的电流或施于其上的电压有关 时变参量元件：参数按照一定规律随时间变化 4.9 4.10 4.22 4.23 4.34 例4.6.1 用晶体管3DG8D组成混频电路。已知工作点的发射级电流IE=0.5mA，本振电压为150mV，信号频率fs=40MHz，中频频率fi=1.5MHz，中频负载电导GL=1mS。在工作频率时，输入电导gic= 430μS,输出电导goc = 10μS。 试求：变频跨导gc ，变频电压增益Avc和功率增益Apc 。 (已知3DG8D的特征频率fT≥150MHz，rbb?≤15Ω) 解： 第六节 第七节 二极管混频器 一、二极管平衡混频器 小信号时，混频时输入信号VD=Vs+V0 二极管的伏安特性可用幂级数表示： 为简化分析，忽略输出电压对二极管的反作用，则 + + + - - - - + + - 当vD很小时，级数可只取前四项，得 利用三角公式展开，并分类整理，可得 第七节 单管输出电流中频率为：输入频率的谐波2?0和2?s、3?0和3?s；输入频率及其谐波所形成的各种组合频率?0±?s、?0 ± 2?s、2?0 ± ?s。 i1、i2以相反方向流过输出端变压器初级，故变压器次级负载电流 il1 = i1–i2 同理可得： 平衡混频器输出电流的频率成份为： ?s、 ?0 ± ?s、2?0 ± ?s、 3?0 故平衡混频器抑制了许多组合频率，大大减小了组合频率的干扰。 第七节 例4.7.1 如图所示电路中，二极管D1和D2特性相同，都为i=kv2,k为常数。试求输出电压vo的表示式(v1和v2均已知)。 解： 设流过两个二极管的电流分别为i1，i2，则： 第七节 二、二极管环形混频器（双平衡混频器) + _ 第七节 第七节 环型混频器输出电流的频率成份为：n?0 ± m?s 故在实际应用中，环型混频器比平衡混频器更优越。 (n和m均为奇数) 由平衡混频器得： 第七节 三极管混频器 优点：有变频增益 缺点：①动态范围较小 ②组合频率干扰严重 ③噪声较大 ④存在本地辐射 二极管混频器 优点：①动态范围较大 ②组合频率干扰少 ③噪声较小 ④不存在本地辐射 缺点：无变频增益 第七节 MCI596构成的集成混频电路 第八节 差分对模拟相乘器混频电路 第九节 混频器中的干扰 一、组合频率干扰和副波道干扰 1、组合频率干扰：有用信号和本振产生的组合频率干扰。混频器的输出信号中所包含的各种频率分量为： p ,q为任意正整数，分别代表本振频率和信号频率的谐波次数。 只有p=q=1对应的频率为f0-fs 的分量是所需要的中频信号。 如果某些组合频率落在谐振回路的通频带内，这些组合频率分量就和有用的中频分量一样，通过中放进入检波器，并在检波电路中与有用信号产生差拍，这时在接收机的输出端将产生哨叫声，形成有害的干扰。这种干扰又称为哨声干扰。 即当 时会产生干扰哨叫。 组合副波道干扰 如果混频器之前的输入回路和高频放大器的选择性不够好，除了要接收的有用信号外，干扰信号也会进入混频器。 当干扰频率fn与本振频率f0满足： 会产生组合副波道干扰。 第九节 2、副波道干扰 在组合副波道干扰中，某些特定频率形成的干扰称为副波道干扰。这种干扰主要有中频干扰( fn≈fi )和镜像干扰( fn≈ fs+2fi )。 ① 中频干扰 干扰信号的频率等于或接近fi 时的干扰。 ② 镜像频率干扰 外来干扰信号的频率 时的干扰。 形成镜像对称关系 第九节 第四章 非线性电路、时变参量电路和变频器 第一节：概述 第二节：非线性元件的特征 第三节：非线性电路分析法 第四节：线性时变参量电路分析法 第五节：变频器的工作原理 第六节：晶体管混频器 第七节：二极管混频器 第八节：差分对模拟乘法器混频电路 第九节：混频器中的干扰 第十节：外部干扰 概 述 第一节 非线性电路的特性 线性元件 非线性元件 工作特性 频率变换作用 叠加原理 满足 不满足 无频率变化 产生新的频率 直线关系 正向：指数曲线 反向：数值很小的反向饱和电流 第二节 非线性电路分析法 线性时变电路分析法 图解法 解析法 非线性元件 时变参量元件 幂级数分析法 指