高频电子线路第四第章 非线性电路时变参量电路

第5章非线性电路、时变参量电路和变频器5.1概述线性元件特点：元件参数与通过元件的电流或施加其上的电压无关。非线性元件特点：元件参数与通过元件的电流或施加其上的电压有关。严格地说，一切实际的元件都是非线性的。在一定条件下，元件的非线性特性可以忽略不计，则可将该元件看成是线性元件。5.1概述描述线性电路用常系数线性微分方程。描述非线性电路用非线性微分方程。描述时变参量电路用变系数线性微分方程。在无线电工程技术中，一般不用求解非线性微分方程，而是采用一些近似分析方法，如图解法和解析法。处于非线性状态工作的有源器件的输出响应与器件工作点的选取和输入信号的大小有关。5.1概述描述非线性器件特性的参量多。非线性电子线路的数学描述是非线性方程。非线性微分方程的精确求解仍是一个难题。（图解法和解析法）5.1概述图解法：根据非线性元件的特性曲线和输入信号波形，通过作图直接求出电路中的电流和电压。解析法：就是借助非线性元件的特性曲线的数学表示式列出电路方程，从而解出电路中的电流和电压。非线性元件的特性曲线可用实验方法求得。5.2非线性元件的特性非线性元件的特性：工作特性非线性，不满足叠加原理，具有频率变换能力。非线性元件的工作特性线性电阻：阻值不变。非线性电阻：静态电阻，动态电阻，大小与工作点有关。5.2.2非线性元件的频率变换作用线性电阻上的电压和电流具有相同的波形和频率。非线性元件上的电压和电流的波形是不同的。一般来说，非线性元件的输出信号比输入信号具有更丰富的频率成分。5.2.3非线性电路不满足叠加原理对于非线性电路来说，叠加原理就不再适用了。5.3非线性电路分析法用解析法分析非线性电路时，首先需要写出非线性元件特性曲线的数学表示式。常用的各种非线性元件都有比较准确的数学表达式。有些元件只能选择某些函数来近似表示。幂级数分析法常用非线性元件的特性曲线均可用幂级数表示。当考虑了负载的影响之后，在非线性元件特性曲线上各瞬时工作点的连接线叫动态特性曲线。在分析实际电路时，除非特殊需要，一般都不用动态特性进行分析，大部分情况仍用静态特性进行分析。实际应用中，常常只取若干项级数就可以满足精度要求。求各项系数的一般方法：选择若干个点，分别根据曲线和所选函数式，求出这些点上的函数值或函数的导数。列写方程，求出系数。折线殿分析鬼法当输伙入信爪号较文大时绪，若我用幂犹级数罩法分包析，留就需疤要选房诚取比月较多吹项，哗这将捎使得鼻计算斑很复究杂，突这时绍一般谣选用云折线桥分析签法。信号舟较大专时，劫所有圣实际蔬的非丛线性崖元件澡几乎蕉进入体饱和丈或截炮止状址态，倍因此档，只暑用折脑线来损近似伯实际惜的特哭性曲垃线。电流兔流通摇角：窜甲类爷、乙抱类、擦丙类参、丁仰类。5.散4线性富跨导租电路刷分析时变朝跨导错电路器分析模拟掉乘法改器电隶路分贼析模拟蛮乘法忠器电缘瑞路举挖例开关烦函数皆分析救法5.博5变频铺器的申工作低原理变频就是野将高僚频信景号经续过频燃率变戒换，帮变为王一个票固定瘦的频攻率。变频休通常死将高奥频信哑号的跪载波冶频率俭从高频变为中频，同孔时保番持其慎调制耀规律椅不变构，具著有这摇种功痒能的裁电路冤称为混频谜电路或变频尊电路。5.小5变频坟器的匀工作竟原理变频小器的甲主要扬质量地指标愧：（1）变频饿增益：变种频器绸中频仆输出稳电压择振幅倍与高矩频输键入信产号电齐压振高幅之将比。（2）失真术和干隶扰失真辩有频约率失秩真与登非线疑性失射真。（3）选择卵性：接辞收有秧用信违号，谢排除园干扰钳信号废的能鸽力。（4）噪声艰系数。5.样6晶体凡管混念频器晶体筹管混染频电棋路形园式。优点精：变频夸增益单高；缺点懂：动态拘范围森小，并一般芹只有搁几十意豪伏准；组探合频件率较榜多，狗干扰蜻严重姑；噪家声较尼大；抢在无缺高放水的接怎收机刻中，裙本振暂电压牛可通溉过混弄频管迟级间刑电容例从天透线辐陈射能话量，薪形成狡干扰桥。5.亲6晶体研管混脉频器图（a），对信寇号电统压而庙言是翼共射钩组态瞒，它熔具有破输入伟阻抗耳高、慌变频愁增益滋大的笑优点低；对锣本振律电压急而言关是基腹极注捕入（波共射炕组态茎），拘它对袖本地辛振荡着器呈料现较征大阻重抗，窗使本片振的捉负载胆较轻萄，容狼易起厅震。因为爹信号翻电压页和本期振电后压均洞由基载极注易入，早所以冲信号料回路纳和本众振回虏路相补互影枯响较自大，南可能柜产生频率优牵引现象卡。5.费6晶体转管混究频器图（b），对信章号电别压而得言是柳共射禽组态郑，它谋具有级输入钻阻抗泛高、享变频扛增益答大的街优点眼；对本记振电歉压而浸言是弓共基姐组态际，它泊的输臭入阻凭抗小槽，使执本振骗的负植载较晴重，泽不易黄起震仗，信号滥电压豪和本馋振电僚压加岛在两亿个不浩同电烧极上治，相照互影执响小竟，实守际电水路应胜用较四多。5.奏6晶体位管混垦频器图（c、d），对信苏号电害压而再言是狼共基待组态丘，它坚具有艳输入团阻抗勇小、痕变频舍增益音小；在频拌率较卡低时良，一弯般不里用这借两种乌组态俊。当频己率较横高时亚，它矿们的故变频邪增益与可能后比共叠射组连态大搅，可传采用幼这两镇种组奔态。5.粱7二极竭管混尖频器平衡炊混频剖器环形锯混频喊器优点：组家合频芝率少偿、动胸态范你围大仓、噪帽声小斤、本膊振电吧压无都反向悼辐射泳。缺点：变确频增络益小嘉于1。二极娘管平禾衡混迎频器见图二极疤管环没形混美频器见图相当汉于两困个平秃衡混斜频器询的组胶合。环形披混频傅器不看仅用帽于混拳频，恳还可朝以用谅于振素幅调灰制与巡寿振幅劈燕检波这。5.线8差分器对模先拟乘鞭法器伶混频缎电路见图5.坐9混频警器中肥的干怪扰混频裂器的言非线财