【正文】 電路的分析方法 ? 2. 折線分析法 ? 大信號(hào)分析時(shí)使用 ：功率放大器、大信號(hào)檢波等 iCvB EvbiCttVB ZQ0()C BE BZC C BE BZ BE BZiVi g V V???? ? ??vvv播放 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 57 ??v1??v2 非線性電路分析基礎(chǔ) 非線性電路的分析方法 ? 3. 線性時(shí)變參量電路分析法 ○參變電路 ○線性時(shí)變電路 ? 時(shí)變電導(dǎo)為例： ? VQ 直流信號(hào) ○決定工作點(diǎn) Q ?v2 小信號(hào) ○線性工作狀態(tài) ?v1 大信號(hào) ○非線性工作狀態(tài) ? VQ ? v1 ? v2 ○ v2 小信號(hào)工作在線性狀態(tài) ○ VQ + v1 大信號(hào)控制工作點(diǎn) vD iD O RiVQDQ ? 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 58 非線性電路分析基礎(chǔ) 非線性電路的分析方法 ? i ( t ) ? f (VQ ? v1 ? v2 ) ? 在工作點(diǎn)處展開(kāi)為泰勒級(jí)數(shù)： ? 忽略高次項(xiàng)，得： i( t ) ? f (VQ ? v1 )＋ f 39。 (VQ ? v1 ) v2 ? i ( t ) ? i0( t )＋ g ( t ) v2( t ) ? 總電流 ? 靜態(tài)時(shí)變電流 ＋ 時(shí)變跨導(dǎo) 小信號(hào)電壓 ? g( t ) v2( t ) 產(chǎn)生了 頻率分量 p?1 ? ?2 ，可完成 頻率變換 21 1 2 1 2()121( ) ( ) ( ) ( )2!1()!Q Q QnnQi t f V f V f VfVn? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?v v v v vvv? ?? ?0 1 1 2 10 1 1 2 1 2 2( ) c o s c o s 2c o s c o s 2 c o smmmi t I I t I tg g t g t V t??? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 59 非線性電路分析基礎(chǔ) 非線性電路的應(yīng)用 ?三、非線性電路的應(yīng)用 ? 1. 實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜的線性變換 (頻譜搬移 ) ? 調(diào)幅電路、檢波電路、混頻電路等 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 60 非線性電路分析基礎(chǔ) 非線性電路的應(yīng)用 ?三、非線性電路的應(yīng)用 ? 2. 實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜的非線性變換 ? 角度調(diào)制與解調(diào) ? 3. 實(shí)現(xiàn)變參量電路 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 61 非線性電路分析基礎(chǔ) 相乘器及其頻率變換作用 ?四、五、相乘器及其頻率變換作用 ? 非線性電路可完成乘法運(yùn)算 ? 相乘器可進(jìn)一步克服無(wú)用的頻率分量 ? 相乘器的 種類 ： ? 二極管平衡相乘器 ? (集成 ) 模擬相乘器：專用、通用 ? 相乘器的 基本特征 vo(t) = K v1(t) v2(t) v1(t)、 v2(t)：任意信號(hào)； K：比例系數(shù)、增益系數(shù) ? 電路符號(hào)： ? 工作區(qū)域：?jiǎn)蜗笙?、二象限、四象? ? 工作特性：線性與非線性、輸出特性 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 62 非線性電路分析基礎(chǔ) 相乘器及其頻率變換作用 ? 1. 單二極管電路 (補(bǔ)充 ) ?v2 小信號(hào)： v2 = V2mcos(?2t ) ?v1 大信號(hào)： v1 = V1mcos(?1t ) V1m V2m , V1m ? ，開(kāi)關(guān)狀態(tài) ? 開(kāi)關(guān)函數(shù)分析法 ：比折線法更簡(jiǎn)單 v1 ? 0， D 導(dǎo)通， v1 0， D 截止， iD ? 0 ? 其中 ： v2 S1(?1t) 完成乘法運(yùn)算 ? 若 D 反轉(zhuǎn)， RLiDD??v2??v112DDLi rR?? ?vv1211()DDLi S trR ??? ?vv?1t0?1t01S1( ?1t )v1?1t01S1( ?1t ? )1211()DDLi S trR ??????vv單向開(kāi)關(guān)函數(shù) 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 63 非線性電路分析基礎(chǔ) 相乘器及其頻率變換作用 ? 2. 二極管平衡相乘器 ? 單二極管電路乘法器，無(wú)用頻率成分過(guò)多 ? 平衡對(duì)消技術(shù) ○單平衡式 ○雙平衡式 1 : 1 ? 2RL2 ? 1 : 1iLi1i2+?v1D1D4D3D2i3i4+?v2+?v2v2+?1 : 1 ? 2RL2 ? 1 : 1iL 1 . 2i1i2+?v1D1D2+?v2+?v2v2+?1 : 1 ? 2RL2 ? 1 : 1iL 3 . 4+?v1D4D3i3i4+?v2+?v2v2+?通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 64 非線性電路分析基礎(chǔ) 相乘器及其頻率變換作用 ? ?1 1 2 1 1()Di g S t??? vv? ?2 1 2 1 1()Di g S t??? vv1 . 2 1 2 2 1 12 ( )LDi i i g S t?? ? ? v? ?3 1 2 1 1()Di g S t??? ? ? ?vv? ?4 1 2 1 1()Di g S t??? ? ? ?vv3 . 4 3 4 2 1 12 ( )LDi i i g S t??? ? ? ? ?v1 . 2 3 . 4 2 1 1 1 1 2 12 ( ) ( ) 2 ( )L L L D Di i i g S t S t g S t? ? ? ?? ? ? ? ? ?????vv1 1 1 1 11 2 2 2( ) c o s c o s 3 c o s 52 3 5S t t t t? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?1 : 1 ? 2RL2 ? 1 : 1iL 1 . 2i1i2+?v1D1D2+?v2+?v2v2+?1 : 1 ? 2RL2 ? 1 : 1iL 3 . 4+?v1D4D3i3i4+?v2+?v2v2+?通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 65 非線性電路分析基礎(chǔ) 相乘器及其頻率變換作用 ? 雙向開(kāi)關(guān)函數(shù) S(?1t ) ? 輸出僅含有 ( 2n ?1)?1 ? ?2； n = 0, 1, 2, ? ? 可見(jiàn)，經(jīng)過(guò) 平衡對(duì)消 后，性能更接近理想相乘器 2 1 1 14 4 42 c o s c o s 3 c o s 535LDi g t t t? ? ?? ? ???? ? ? ?????v1 1 1 14 4 4( ) c o s c o s 3 c o s 535S t t t t? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?1t01S ( ?1t )1 . 2 3 . 4 2 1 1 1 1 2 12 ( ) ( ) 2 ( )L L L D Di i i g S t S t g S t? ? ? ?? ? ? ? ? ?????vv?1t01S1( ?1t ? )?1t01S1( ?1t )通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 66 VC CRCRCiC 1iC 2V1V2vB E 1vB E 2v1??voIoV3REVE E????????0 E E EI V R 非線性電路分析基礎(chǔ) 相乘器及其頻率變換作用 ? 3. 四象限 雙差分對(duì) 模擬相乘器原理 ? 單差分 ? 加入 v2 控制恒流源 I0 11 2 0 2CCTi i I th V? ? v212EEoCETV R t hRV?? ? vvvv2REVE EV3Io???? ?02E E EI V R?? v12121 2 01() TBE BECCCCTV Vi i e ei i I?? ???? ????vv v2112 2EECCETVi i t hRV?? ? vv12()o C C Ci i R? ? ?vTBE VveIii /SEC ??通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 67 非線性電路分析基礎(chǔ) 相乘器及其頻率變換作用 ? 雙差分對(duì) 單差分的輸出中有與 v2 相加的無(wú)用項(xiàng) ? 擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍方法 ： 加入負(fù)反饋 加入反雙曲運(yùn)算 RCiC 1V1V2v1??voRCVC CiC 2iC 3iC 4v2IoV5V6iC 5iC 6V3V4????01224CoTIRV? ? v v v210 22oCTTI R th thVV? ? vvv212EEoCETV R t hRV?? ? vvv通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 68 非線性電路分析基礎(chǔ) 相乘器及其頻率變換作用 +VCC 13 3 –VEE I01 1 iy1 iy2 v?1 8 4 5 6 v1 Ry I01 2 I01 2 7 9 12 11 10 v2 Rx 2 14 v0 i1 i2 BG314 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 69 非線性電路分析基礎(chǔ) 相乘器及其頻率變換作用 作業(yè) P61: 27 212 213 22