【正文】 ? 冪級(jí)數(shù)法可用于任何非線性狀態(tài)的分析，但結(jié)果復(fù)雜 ? 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 56 非線性電路分析基礎(chǔ) 非線性電路的分析方法 ? 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。 ○④ p ? q ? m 的組合頻率項(xiàng)，振幅僅與級(jí)數(shù)中大于及等于 m 次的各項(xiàng)系數(shù)有關(guān)。 R??vi1 2 1 1 2 2s in s inmmV t V t??? ? ? ?v v v221 1 2 2( s in s in )mmi k k V t V t??? ? ?v1 2 1 22 , 2 ,? ? ? ??2 2 2 21 2 1 2()i k k k k? ? ? ? ?v v v v vR??viT通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 53 非線性電路分析基礎(chǔ) 非線性電路的分析方法 ?二、非線性電路的分析方法 ? 不同的電路工作狀態(tài)采用不同的方法，在保證合理的誤差范圍情況下， 簡(jiǎn)化 非線性方程，得到 簡(jiǎn)潔 的結(jié)果。如二極管的伏安特性 ○產(chǎn)生新的頻率分量 新的頻率分量： ○不滿足疊加定理 ? 時(shí)變參量電路 ： 某個(gè)參量受外加信號(hào)的控制而按一定規(guī)律變化。例如：晶體管的 rbe ，變?nèi)莨艿慕Y(jié)電容 Cj ? 時(shí)變參量元件 ：元件的參數(shù)按一定的規(guī)律隨時(shí)間變化。YX X X Y Y Y 晶體振蕩器 ：基音、泛音 晶體濾波器 ： 帶通、帶阻 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 40 選頻網(wǎng)絡(luò) 選擇性濾波器 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 41 選頻網(wǎng)絡(luò) 選擇性濾波器 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 42 Up to 170 giant, luminous obelisks the biggest is long 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 43 Crystal Palace 1,000ft below the Chihuahua Desert in Mexico 天然水晶： SiO2 石膏水晶： CaSO4 方解石： CaCO3 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 44 選頻網(wǎng)絡(luò) 選擇性濾波器 ? 石英晶體的 物理特性 ① 具有正反壓電效應(yīng)：機(jī)械軸壓力 ?? 電軸電場(chǎng) ② 具有非常穩(wěn)定的物理特性和化學(xué)特性 ③ 具有多模性：基音 、 奇次泛音 ? 石英諧振器的 電特性 ： 動(dòng)態(tài)電感 Lq 約 103~102H；動(dòng)態(tài)電阻 rq 約幾十 ~幾百 ? 動(dòng)態(tài)電容 Cq 約 104~10–1pF；安裝電容 C0 約 1~10pF C0Cq 1rq 1Lq 1Cq 3rq 3Lq 3 …C0CqrqLqZ ( j? )符 號(hào) 基 頻 等 效 電 路 完 整 等 效 電 路 JT 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 45 選頻網(wǎng)絡(luò) 選擇性濾波器 品質(zhì)因數(shù) Qq 可達(dá) 104 ~ 106 接入系數(shù) 很小 外電路影響小 動(dòng)態(tài)電感 Lq 約 103~102H；動(dòng)態(tài)電阻 rq 約幾十 ~幾百 ? 動(dòng)態(tài)電容 Cq 約 104~10–1pF；安裝電容 C0 約 1~10pF 符 號(hào) 基 頻 等 效 電 路 完 整 等 效 電 路 JT C0CqrqLq1 qqqqLQrC?0qCPC?C0Cq 1rq 1Lq 1Cq 3rq 3Lq 3 …C0CqrqLqZ ( j? )通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 46 選頻網(wǎng)絡(luò) 選擇性濾波器 ? 串聯(lián)諧振頻率 ： rLC 支路串聯(lián)諧振 因 rq XC0， JT 呈純阻性 rq， 很小 ? ＜ ?q ，呈容性； ? ＞ ?q ，呈感性 ? 并聯(lián)諧振頻率 ： ? 繼續(xù)增大，在某一頻率將與 C0 產(chǎn)生并聯(lián)諧振， JT 又呈純阻性， 阻抗很大， ?2/rq 1qqqLC? ?01 qpq CC???? 容性 容性 感性 ?q ?p 0 X ? C0CqrqLqZ ( j? )001pqqqCCLCC? ??晶體自然諧振頻率 1qqqLC? ?通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 47 選頻網(wǎng)絡(luò) 選擇性濾波器 因 Cq C0 ，故 ?q 與 ?p 相差無(wú)幾 兩諧振頻率之差決定了濾波器帶寬 ? 擴(kuò)展帶寬的方法： ○串聯(lián)電感，可減小 ?q ○并聯(lián)電感，可增大 ?p ? 用途 ： ○回路電感 ○串聯(lián)諧振狀態(tài) ○泛音振動(dòng)狀態(tài) ? 通常晶體不工作在容性區(qū) 容性 容性 感性 ?q ?p 0 X ? 01 qpq CC????1qqqLC? ?LSJTLSJTC0CqrqLqZ ( j? )通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 48 選頻網(wǎng)絡(luò) 選擇性濾波器 ? 標(biāo)稱頻率 ： 既非 ?q ， 也非 ?p ， 而是 JT與規(guī)定的某負(fù)載電容 CL 并聯(lián)時(shí)的諧振頻率值 CLX?p?q?g ?g 1LC?通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 49 選頻網(wǎng)絡(luò) 選擇性濾波器 ? 陶瓷濾波器 ? 壓電特性：類似石英晶體濾波器 ? 易于焙燒，適于小型化，耐熱耐濕，廣泛應(yīng)用 ? 二端： ? 三端： C0CqrqLq2L 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 50 選頻網(wǎng)絡(luò) 選擇性濾波器 ? 聲表面波濾波器 (Surface Acoustic Wave Filter) 叉指換能器 ○頻率高，選擇性好 ○動(dòng)態(tài)范圍大 ○尺寸小、質(zhì)量小 ○抗輻射能力強(qiáng) ○溫度穩(wěn)定性好 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 51 非線性電路分析基礎(chǔ) ?一、非線性電路的基本概念與非線性元件 ? 從元件角度 ： ? 線性元件 ：元件的參數(shù)與兩端的電壓或電流大小無(wú)關(guān)。 ○最佳全諧振 是復(fù)諧振的特例， 故次級(jí)電流也為 I2max,max ○最佳全諧振 時(shí)的互感 MC 121122()fMRRR??? 1 1 2 2CRRM??Z1 1Zf 1 I1.V1.??Z2 2Zf 2 I2.V2.??Z11 = R11 Z22 = R22 Zf 1 = Rf 1 Zf 2 = Rf 2 + jX11 + jX22 + jXf 1 + jXf 2 2 m ax , m ax11 222SVIRR?通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 36 選頻網(wǎng)絡(luò) 耦合回路 ? ③ 全諧振 ： ○臨界耦合狀態(tài)： 最佳全諧振時(shí)初次級(jí)間的耦合 ○耦合系數(shù) 、 臨界耦合系數(shù) ： ○耦合因數(shù)： 表示與臨界耦合狀態(tài)相比，耦合的相對(duì)強(qiáng)弱 ? 1 弱 耦合 ? = 1 臨界耦合 ? 1 強(qiáng)耦合 Z1 1Zf 1 I1.V1.??Z2 2Zf 2 I2.V2.??Z11 = R11 Z22 = R22 Zf 1 = Rf 1 Zf 2 = Rf 2 11 22MkLL?121Ckkk ? ??1 2 21 1 2 2 121CRRkLL ???? 1 1 2 2CRRM??111112LQR??等 效11111LQR??使用 Q1 ，便于比較性能 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 37 選頻網(wǎng)絡(luò) 耦合回路 ? 4. 耦合回路的頻率特性 ? 設(shè) ?01 = ?02 = ?0， Q1 = Q2 = Q ，則 ?1 =