第13讲_高频_频谱的线性搬移电路.pptVIP

第5章 频谱的线性搬移电路 ;概述;线性频率变换电路的特点是输出信号频谱与输入信号频谱有简单的线性关系, 如 (1)和频或差频, 即ωo=ω1±ω2(如调幅电路、 检波电路和混频电路)，输出信号频率ωo是两个输入信号频率ω1和ω2的和值或差值。 (2)倍频，即ωo=Nωs，输出信号频率ωo是输入信号频率ωs的固定倍数。 　　　 非线性频率变换电路的特点是输出信号频谱和输入信号频谱不再是简单的线性关系, 而是产生了某种非线性变换, 如： 调频（调相）电路、鉴频（鉴相）电路。; （1）非线性器件具有频率生成的功能，即能够产生与输入信号不同频谱的信号。; 从频谱结构看，上述频率变换电路都只是对输入信号频谱实行横向搬移而不改变原来的谱结构，因而都属于所谓的线性频率变换。;5.频谱搬移的数学模型:;习题5-1;;习题5-2;5.2 二极管电路 ------开关函数近似法;图5―5 二极管伏安持性的折线近似; 忽略输出电压u0对回路的反作用,这样加在二极管两端的电压uD 为; 由前已知,U2?U1,而uD＝u1+u2,可进一步认为二极管的通断主要由u2控制,可得; 由于u2＝U2 cosω2t,则u2≥0对应于正半周： 2nπ-π/2≤ω2t≤2nπ+π/2,n=0,1,2,…,故有 ;(5―34) ; K（ω2t）是一周期性函数,其周期与控制信号u2的周期相同,可用一傅里叶级数展开,其展开式为;(5―38) ; 由上式可以看出,流过二极管的电流iD中的频率分量有: （1）输入信号u1和控制信号u2的频率分量： ω1 ,ω2 ; （2）控制信号u2的频率ω2的偶次谐波分量： 　　2nω2,n=1,2,……; （3）由输入信号u1的频率ω1与控制信号u2的奇次谐波 分量的组合频率分量: （2n+1）ω2±ω1,n=0,1,2,……。 　所以适当设置滤波器Ｈ(jω)的参数（带宽Ｂ，中心频率f０ ）就可选得所需频率分量．; 5.2.2 二极管平衡电路 1．电路 它是由两个性能一致的二极管及中心抽头变压器T1、T2接成平衡电路的。; 2．工作原理 ; 但两电流流过T2的方向相反,在T2中产生的磁通相消,故次级总电流iL应为; 由上式可以看出, 输出电流iL中的频率分量有: （1）输入信号u1和控制信号u2的频率分量： ω1; （2）由输入信号u1的频率ω1与控制信号u2的奇次谐波 分量的组合频率分量: （2n+1）ω2±ω1,n=0,1,2,……。 与单二极管电路相比较，输出的频率分量少了ω2及 2nω2,n=1,2……;3. 二极管桥式电路 ;5.2.3　二极管环形电路 1．基本电路 ;2．工作原理 　(a)平衡电路Ｉ分析 (b)平衡电路 II 分析;(a) 三种开关函数波形关系图 :;(5―52) ; ,当u1=U1cosω1t时有：;图5―11 实际的环形电路;作业：习题5-4,5-5, 5-7,5-10;1;题5-５ ;;习题6-4,6-5,6-6,6-7,6-8;题6-4(d);习题5-10：输入信号u1=U1cosω1t，u2=U2cosω2t，且ω2?ω1，U2?U1。输出回路对ω2谐振，谐振阻抗为RL，带宽B=2f1（f1=ω1/2π）。不考虑输出电压的反作用，求输出电压u0的表示式； ;5.3 差分对电路 ;a)：其定义域为:(-∞,+∞)； b)：是奇函数； c)：其图形夹在水平直线y=1及y=-1之间；在定域内单调增；;式中，u = ube1－ ube2;2.差分对的传输特性 ; （1）ic1、ic2和io与差模输入电压u是非线性关系——双曲正切函数,与恒流源I0成线性关系。双端输出时,直流抵消,交流输出加倍。  （2）输入电压很小时,传输特性近似为线性关系,即工作在线性放大区。这是因为当|x|1时,tanh（x／2）≈x／2,即当|u|＜VT＝52mV时, 　　　　　io=I0tanh（u/2VT）≈I0u/2VT （3）若输入电压很大,一般在|u|100mV时,电路呈现限幅