非線性電子線路緒論

緒論0.1非線性電子線路的作用0.2

非線性器件的基本特點

0.3

本課程的特點非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!0.1

非線性電子線路的作用一、線性電路與非線性電路

電子器件嚴(yán)格上講是非線性的，但依使用條件不同，表現(xiàn)的非線性程度不同，為此，有如下兩種應(yīng)用：

線性電路：對信號進行處理時，盡量使用器件特性的線性部分。電路基本是線性的，但存在不希望有的失真。非線性電路：對信號進行處理時，使用了器件特性的非線性部分，利用器件的非線性完成振蕩、頻率變換等功能。器件特性與使用條件密切相關(guān)，例如：非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!

小信號條件下，輸入信號小，電路可用線性等效電路表示。如各種小信號放大器(《線性電子線路》)。器件的特性，歸屬線性電子線路。

大信號條件下，輸入信號大，必涉及到器件的非線性部分，如功率放大器。故不能用線性等效電路表示電子器件的特征，而必須用非線性電路的分析方法。所以，功放歸屬非線性電子線路。二、非線性電子線路在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用1.通信系統(tǒng)的分類

(1)有線通信系統(tǒng)：利用導(dǎo)線傳送信息(2)無線通信系統(tǒng)：利用電磁波傳送信息＊(3)光纖通信系統(tǒng)：利用光導(dǎo)纖維傳送信息非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!(2)接收裝置

接收是發(fā)射的逆過程。①接收天線：將從空間接收的電磁波→高頻電振蕩。②接收機：高頻電振蕩電信號③換能器：將電信號所傳送信息

將高頻電振蕩變成電磁波向傳輸媒質(zhì)輻射。

③天線：(3)傳輸媒體——電磁波

電磁波傳送方式，依據(jù)波長不同，可分：長波、中波、短波、超短波。非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!傳播距離：電離層＞地面＞直線

無線電波傳播方式中、長波短波超短波非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!調(diào)制信號：攜有信息的電信號。

載波信號：未調(diào)制的高頻振蕩信號。

已調(diào)波：經(jīng)過調(diào)制后的高頻振蕩信號。

根據(jù)受控參數(shù)：調(diào)幅、調(diào)角(調(diào)頻、調(diào)相)。

(2)解調(diào)：調(diào)制的逆過程，將已調(diào)波轉(zhuǎn)換為載有信息的電信號。(3)調(diào)制的作用：

①減小天線的尺寸。音頻范圍：20～20kHz，若發(fā)射100Hz，波長λ=c/f=3000

km，天線至少幾百km，需減少波長，提高發(fā)射頻率；

②選臺。將不同電臺發(fā)送的信息分配到不同頻率的載波信號上，使接收機可選擇特定電臺的信息而抑制其它電臺發(fā)送的信息和各種干擾。

非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!

(2)

高頻放大器：

多級小信號諧振放大器，放大振蕩信號，使頻率倍增至fc，并提供足夠大的載波功率。

(3)調(diào)制信號放大器：多級放大器，前幾級為小信號放大器，放大微音器的電信號；后幾級為功放，提供功率足夠的調(diào)制信號。

(4)振幅調(diào)制器：實現(xiàn)調(diào)幅功能，將輸入的載波信號和調(diào)制信號變換為所需的調(diào)幅波信號，并加到天線上。

(1)振蕩器：產(chǎn)生fosc

的高頻振蕩信號，幾十kHz以上。各部分作用：非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!

(2)混頻器：

兩路輸入

①

由高放級：已調(diào)信號fc；

②由本機振蕩器：本振信號fL。作用：載波變頻——將已調(diào)信號的載波由fc(高頻)變換為fI(中頻)，而調(diào)制波形不變。

(1)高頻放大器：為小信號諧振放大器，作用：①選臺——利用可調(diào)諧的諧振系統(tǒng)選出有用信號，抑制其它頻率的干擾信號；②放大——放大選出的有用信號。

(4)中頻放大器：為多級固定調(diào)諧的小信號放大器，作用：放大中頻信號。(3)本機振蕩：產(chǎn)生頻率為的高頻等幅振蕩信號。fL可調(diào)，并能跟蹤fc。(或)非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!實現(xiàn)調(diào)制的模塊——頻率調(diào)制器，實現(xiàn)解調(diào)的模塊——頻率檢波器或鑒頻器。(2)

數(shù)字通信系統(tǒng)，調(diào)制信號為數(shù)字信號，相應(yīng)的調(diào)制為數(shù)字調(diào)制。

(3)軟件無線電，用軟件的方法實現(xiàn)通信系統(tǒng)中一部分電路的功能，改變程序便可變更調(diào)制方式。8.

小結(jié)

(1)

非線性電子線路討論的范圍：除小信號放大器以外的其它功能電路——振蕩器、功放、調(diào)制器、解調(diào)器、混頻器、倍頻器。

7.其它通信系統(tǒng)

(1)

調(diào)頻無線通信系統(tǒng)：發(fā)射機和接收機都包括上述各模塊，區(qū)別主要在于調(diào)制器和解調(diào)器上。非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!2.

無線通信系統(tǒng)

組成：發(fā)射裝置+接收裝置+傳輸媒體(1)

發(fā)射裝置

將被發(fā)送的信息變換為電信號。例：話筒將聲音變?yōu)殡娦盘?。①換能器：將換能器輸出的電信號變?yōu)閺姸茸銐虻母哳l電振蕩。②發(fā)射機：

無線通信系統(tǒng)的組成無線通信系統(tǒng)的組成非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!

波段波長頻率特點說明中、長波＞200m＜1500kHz沿地表傳播大地表面是導(dǎo)體，一部分電磁波會損耗掉，頻率越高，損耗越大短波10m-200m1.5～30MHz靠電離層反射傳播電磁波一部分被吸收，另一部分被反射或折射到地面。頻率越高，被吸收的能量越小，但頻率越過一定值，電磁波會穿過電離層，不再返回地面超短波＜10m＞30MHz沿空間直線傳播地球表面是彎曲的，所以只能限制在視線范圍內(nèi)表１各波段特點非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!(2)存在干擾如其它電臺的發(fā)射信號，各種工業(yè)、醫(yī)學(xué)裝置輻射電磁波，大氣層，宇宙固有的電磁干擾等。對接收裝置的要求：增益高，選擇性好。4.解決方案

發(fā)射機和接收機借助線性和非線性電子線路對攜有信息的電信號進行變換和處理。除放大外，最主要有調(diào)制、解調(diào)。

(1)調(diào)制：由攜有信息的電信號(如聲音)去控制高頻振蕩信號的某一參數(shù)(如振幅)，使該參數(shù)按照電信號的規(guī)律而變化(調(diào)幅)。

3.

無線電通信存在的問題(1)接收信號微弱

電磁波接收天線非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!5.

調(diào)幅發(fā)射機組成調(diào)幅發(fā)射機的組成調(diào)幅廣播發(fā)射機的組成非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!6.調(diào)幅接收機調(diào)幅收音機組成調(diào)幅廣播接收機的組成非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!

(5)

檢波器：解調(diào)，從中頻調(diào)輻波還原所傳送的調(diào)制信號。

(6)低頻放大器：小信號放大器＋功率放大器，作用：放大調(diào)制信號，向揚聲器提供所需的推動功率。

特點：解調(diào)電路前包括混頻器、本機振蕩、中頻放大器等。

優(yōu)點：

增益高，選擇性好可見，有用信號在不同頻率上進行放大——超外差接收機。

直接高放接收機：解調(diào)前僅包括高放，無混頻器、本機振蕩、中頻放大器等，增益低，選擇性差。

非線性電子線路緒論共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!

(2)本課程討論的內(nèi)容——三類電路：

①功率放大電路——在輸入信號作用下，可將直流電源提供的功率部分地轉(zhuǎn)換為按輸入信號規(guī)律變化的輸出信號功率，并使輸出信號的功率大于