非線性元器件頻率變換特性的分析方法-資料下載頁(yè)
2025-08-01 15:32本頁(yè)面
【正文】 2cosω2t) )( 1TUUmth,1 xUUmT? )2()2( xx ?twUUTm11 c os2 可見(jiàn) , 此時(shí)輸出電流中僅有 ω1以及 ω1， ω2的和頻與差頻 。 當(dāng) x＞ 10時(shí) , 趨近于周期性方波 , 可近似用圖 K2(ω1t)表示 : K2(ω1t)=K1(ω1t)K1(ω1tπ) = () 所以 , 當(dāng) u1較大時(shí) (Um1＞ 260 mV), i≈(A+BUm2cosω2t)K2(ω1t) () twnnnn111 )12c o s ()12(4)1( ???????? 由于 K2(ω1t)中僅有 ω1的奇次諧波分量 , 所以此時(shí)輸出電流中含有 ω1的奇次諧波分量以及 |177。 (2n1)ω1177。 ω2|分量 (n=1, 2, 3, …)。 )co s( 12 twth x 如前所述 , 在調(diào)幅 、 檢波和混頻電路中 , 需要產(chǎn)生兩個(gè)輸入信號(hào)頻率的和頻或差頻 , 這可以通過(guò)乘法運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 設(shè)兩個(gè)輸入信號(hào)分別為 u1=Um1cosω1t, u2=Um2cosω2t, 且 ω1＞ ω2, 則兩信號(hào)相乘后的輸出信號(hào) uo=ku1u2= ［ cos (ω1+ω2)t+cos (ω1ω2)t］ 。 221 mm UkU 模擬乘法器是一種能實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算的常用集成電路 。 有關(guān)模擬乘法器的原理和電路分析已在 《 模擬電子線路基礎(chǔ) 》 課程中介紹 , 故不再重復(fù) 。 需要說(shuō)明的是 , 由于模擬乘法器不僅能產(chǎn)生和頻與差頻 , 而且不會(huì)產(chǎn)生一般情況下不需要的高次諧波的組合分量 , 所以在頻率變換電路里用途很廣 。 現(xiàn)在不但出現(xiàn)了多種型號(hào)的單片模擬乘法器集成電路 , 而且在許多功能集成電路里也包含有模擬乘法器部分 。 在以后兩章里將會(huì)詳細(xì)介紹模擬乘法器在頻率變換電路里的應(yīng)用 。 章末小結(jié) 第 6章與第 7章將要介紹的調(diào)制 、 解調(diào)與混頻電路是通信系統(tǒng)中的重要組成部分 。 從頻域的角度來(lái)看 , 它們都被稱為頻率變換電路 , 屬于非線性電路范疇 。 本章作為學(xué)習(xí)這兩章的入門(mén) , 介紹了以下基礎(chǔ)知識(shí) : (1) 頻率變換電路的輸出能夠產(chǎn)生輸入信號(hào)中沒(méi)有的頻率分量 。 頻率變換功能必須由非線性元器件實(shí)現(xiàn) , 所以非線性元器件特性分析是頻率變換電路分析的基礎(chǔ) 。 (2) 非線性元器件的特性分析建立在函數(shù)逼近的基礎(chǔ)上 。 一般可采用超越函數(shù) (如指數(shù)函數(shù) 、 雙曲函數(shù)等 )、 折線函數(shù)或冪級(jí)數(shù)來(lái)逼近 , 但要注意工作信號(hào)大小不同或偏置電壓不同時(shí) , 適用的函數(shù)可能不一樣 。 (3) 當(dāng)輸入是單一交流信號(hào)時(shí) , 晶體管的輸出是輸入信號(hào)頻率的各次諧波；當(dāng)輸入是兩個(gè)交流信號(hào)迭加時(shí) , 晶體管的輸出是輸入兩信號(hào)頻率的各次諧波的組合分量 。 然而 , 實(shí)際頻率變換電路要求產(chǎn)生的頻率分量或組合分量只是其中極少數(shù) 。 所以 , 需要采取一些措施來(lái)減少或抑制輸出頻率中的無(wú)用組合分量 。 其中 , 以差分電路為代表的平衡電路可抵消很大一部分無(wú)用頻率分量 , 工作在線性時(shí)變狀態(tài) (開(kāi)關(guān)狀態(tài)是其中一個(gè)特例 )的晶體管也可使輸出無(wú)用頻率分量大大減少 。 (4) 模擬乘法器是頻率變換電路中廣泛應(yīng)用的一種集成電路 , 它除了能夠產(chǎn)生和頻與差頻信號(hào)之外 , 還具有其它一些功能 。
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