第一章(胡宴如耿蘇燕主編).

1、高頻電子線路主要參考書：高等教育出版社，胡宴如、耿蘇燕主編主講人：羅來成主講人：羅來成E-meil：時(shí)間：2016年3月-6月友情提示：如何學(xué)好高頻課 課程性質(zhì)：理論聯(lián)系實(shí)踐，突出重點(diǎn)，重應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)物理概念，強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐。 每次課程結(jié)束附有小練習(xí)，望各位同學(xué)認(rèn)真做答，內(nèi)含各位同學(xué)期待的期末考試內(nèi)容。 期末考試閉卷，主要有選擇題、填空題、判斷題、簡答題、綜合題。 從各個(gè)角度消化課堂知識(shí)。 第一章 緒 論v通信與通信系統(tǒng)通信與通信系統(tǒng)v無線電波的基本特點(diǎn)無線電波的基本特點(diǎn)v非線性電路的基本概念非線性電路的基本概念v本課程的主要內(nèi)容及特點(diǎn)本課程的主要內(nèi)容及特點(diǎn)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1.1通信與通信系統(tǒng)

2、通信與通信系統(tǒng)主要要求： 掌握通信系統(tǒng)的基本組成及各組成部分的作用了解調(diào)幅廣播通信系統(tǒng)的基本組成及各組成部分的作用了解數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成及各組成部分的作用理解通信系統(tǒng)中為何要采用調(diào)制技術(shù)1.1、通信與通信系統(tǒng)l通信系統(tǒng)：通信系統(tǒng)： 用電信號(hào)（或光信號(hào)）傳輸信號(hào)的系統(tǒng)用電信號(hào)（或光信號(hào)）傳輸信號(hào)的系統(tǒng) 稱為通信系統(tǒng)，也稱電信系統(tǒng)。稱為通信系統(tǒng)，也稱電信系統(tǒng)。 l通信系統(tǒng)的組成：通信系統(tǒng)的組成： 一般通信系統(tǒng)由輸入、輸出變換器，發(fā)一般通信系統(tǒng)由輸入、輸出變換器，發(fā) 送、接收設(shè)備和信道等組成。送、接收設(shè)備和信道等組成。 通信：發(fā)送者與接收者之間的信息傳遞通信：發(fā)送者與接收者之間的信息傳遞1.1、

3、通信與通信系統(tǒng)l無線通信系統(tǒng)組成框圖無線通信系統(tǒng)組成框圖信源輸入變換器發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備輸出變換器輸出通信系統(tǒng)基本組成基帶信號(hào) (低頻信號(hào))調(diào)制已調(diào)信號(hào)(高頻信號(hào))噪聲與干擾解調(diào)基帶信號(hào) (低頻信號(hào))各部分作用各部分作用1) 信息源信息源：提供需要傳送的信息；：提供需要傳送的信息；2) 輸入變換器輸入變換器：將信息源（圖像、聲音等）：將信息源（圖像、聲音等）的信息變換成電信號(hào)，把該信號(hào)稱為的信息變換成電信號(hào)，把該信號(hào)稱為基基帶信號(hào)帶信號(hào)；3) 發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)：將基帶信號(hào)進(jìn)行某種處理，并：將基帶信號(hào)進(jìn)行某種處理，并以足夠的功率送入信道，以實(shí)現(xiàn)有效的以足夠的功率送入信道，以實(shí)現(xiàn)有效的傳送，其中最主

4、要的處理為調(diào)制，調(diào)制傳送，其中最主要的處理為調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)稱為后的信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào)，或已調(diào)波；，或已調(diào)波；1.1、通信與通信系統(tǒng)4）信道：信息的傳送通道，又稱信道：信息的傳送通道，又稱傳輸媒介。傳輸媒介。信道可分為無線信道和有線信道兩大類；信道可分為無線信道和有線信道兩大類；5）接收機(jī)）接收機(jī)：把由信道傳送過來的已調(diào)信號(hào)：把由信道傳送過來的已調(diào)信號(hào)取出并進(jìn)行處理，得到與發(fā)送相對(duì)應(yīng)的取出并進(jìn)行處理，得到與發(fā)送相對(duì)應(yīng)的原基帶信號(hào)，把這一過程稱為解調(diào)；原基帶信號(hào)，把這一過程稱為解調(diào)；6）輸出變換器）輸出變換器：把基帶信號(hào)恢復(fù)成原來形：把基帶信號(hào)恢復(fù)成原來形式的信息。式的信息。1.1、通信

5、與通信系統(tǒng) 通信系統(tǒng)按傳輸?shù)幕鶐盘?hào)不同，分為模通信系統(tǒng)按傳輸?shù)幕鶐盘?hào)不同，分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩大類。擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩大類。 1）模擬通信系統(tǒng)：直接傳輸模擬信號(hào)）模擬通信系統(tǒng)：直接傳輸模擬信號(hào)（即基帶信號(hào)為模擬信號(hào)）的通信系統(tǒng)（即基帶信號(hào)為模擬信號(hào)）的通信系統(tǒng),稱稱為模擬通信系統(tǒng)。為模擬通信系統(tǒng)。 典型的模擬通信系統(tǒng)的發(fā)送設(shè)備的組典型的模擬通信系統(tǒng)的發(fā)送設(shè)備的組成框圖和接收設(shè)備的組成框圖分別如圖成框圖和接收設(shè)備的組成框圖分別如圖2和圖和圖3所示。所示。 圖圖2為調(diào)幅發(fā)射機(jī)的組成框圖。為調(diào)幅發(fā)射機(jī)的組成框圖。 圖圖3為超外差式調(diào)幅接收機(jī)的組成框?yàn)槌獠钍秸{(diào)幅接收機(jī)的組成框

6、圖。圖。1.1、通信與通信系統(tǒng) 典型調(diào)幅發(fā)送設(shè)備的組成框圖典型調(diào)幅發(fā)送設(shè)備的組成框圖1.1、通信與通信系統(tǒng)1.1、通信與通信系統(tǒng) 調(diào)幅發(fā)射機(jī)各部分的作用 高頻振蕩器：高頻振蕩器： 產(chǎn)生高頻電振蕩信號(hào)，這種高頻電波是用來運(yùn)產(chǎn)生高頻電振蕩信號(hào)，這種高頻電波是用來運(yùn)載基帶信號(hào)，稱為載波，或載頻。載基帶信號(hào)，稱為載波，或載頻。 倍頻器：倍頻器： 輸出信號(hào)的頻率是輸入信號(hào)頻率整數(shù)倍的電路，輸出信號(hào)的頻率是輸入信號(hào)頻率整數(shù)倍的電路，稱為倍頻器。作用提高高頻振蕩頻率。稱為倍頻器。作用提高高頻振蕩頻率。 高頻放大器：高頻放大器： 把振蕩器產(chǎn)生的高頻振蕩放大到一定的幅度。把振蕩器產(chǎn)生的高頻振蕩放大到一定的幅度。

7、1.1、通信與通信系統(tǒng) 調(diào)幅發(fā)射機(jī)各部分的作用 高頻功率放大器與調(diào)幅器：高頻功率放大器與調(diào)幅器： 作用是將輸入的高頻載波信號(hào)和低頻調(diào)制信號(hào)作用是將輸入的高頻載波信號(hào)和低頻調(diào)制信號(hào) 變換成高頻已調(diào)信號(hào)，并以足夠大的功率輸送變換成高頻已調(diào)信號(hào)，并以足夠大的功率輸送 到天線，然后輻射到空間；到天線，然后輻射到空間； 話筒（拾音器）：話筒（拾音器）： 輸入變換器，它的作用是把聲音信源轉(zhuǎn)變成電輸入變換器，它的作用是把聲音信源轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，稱為音頻信號(hào)，即基帶信號(hào)或調(diào)制信號(hào)；信號(hào)，稱為音頻信號(hào)，即基帶信號(hào)或調(diào)制信號(hào)； 低頻放大器：低頻放大器： 把話筒變換的音頻信號(hào)放大到一定的幅度，以實(shí)把話筒變換的音頻信號(hào)

8、放大到一定的幅度，以實(shí)現(xiàn)一定的調(diào)制度?，F(xiàn)一定的調(diào)制度。調(diào)制調(diào)制1) 什么是調(diào)制？什么是調(diào)制？ 把待傳送基帶信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）把待傳送基帶信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）“裝載裝載”到到高頻振蕩信號(hào)上去的過程。高頻振蕩信號(hào)上去的過程。2) 三種信號(hào)三種信號(hào) 調(diào)制信號(hào)、載波信號(hào)和已調(diào)信號(hào)調(diào)制信號(hào)、載波信號(hào)和已調(diào)信號(hào)3) 三種調(diào)制方式三種調(diào)制方式 調(diào)幅（調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（）和調(diào)相（PM）1.1、通信與通信系統(tǒng) 調(diào)幅發(fā)射機(jī)各部分的作用1.1、通信與通信系統(tǒng)為什么要調(diào)制為什么要調(diào)制 因?yàn)樾盘?hào)源直接發(fā)送存在的問題，主要有以下兩點(diǎn)：因?yàn)樾盘?hào)源直接發(fā)送存在的問題，主要有以下兩點(diǎn)：1) 天線尺寸天線尺寸

9、 天線尺寸與被輻射信號(hào)的波長相比擬時(shí)（波長天線尺寸與被輻射信號(hào)的波長相比擬時(shí)（波長的的1/101），信號(hào)才能被天線有效的輻射出去。對(duì)于音），信號(hào)才能被天線有效的輻射出去。對(duì)于音頻范圍頻范圍20Hz20kHz來說，這樣的天線不可能實(shí)現(xiàn)。來說，這樣的天線不可能實(shí)現(xiàn)。2) 信號(hào)選擇信號(hào)選擇 如果直接發(fā)射，多家電臺(tái)的發(fā)射信號(hào)頻率范圍大致如果直接發(fā)射，多家電臺(tái)的發(fā)射信號(hào)頻率范圍大致相同，接收機(jī)無法區(qū)分。相同，接收機(jī)無法區(qū)分。1. 天線尺寸大于信號(hào)波長的十分之一，信號(hào)才能有效發(fā)射。例如 f = 1 kHz，則00km3s/10m/s10338fC天線長度需大于30km ，顯然是不現(xiàn)實(shí)的常用基帶信號(hào)頻率范圍

10、： 圖像信號(hào) 06MHz 語音 300Hz 3.4kHz 音樂 16Hz 20kHz 直接進(jìn)行傳輸是不現(xiàn)實(shí)的。2. 實(shí)現(xiàn)信道的頻率復(fù)用三種調(diào)制方式三種調(diào)制方式 用待傳送基帶信號(hào)去改變高頻振蕩信號(hào)的用待傳送基帶信號(hào)去改變高頻振蕩信號(hào)的某一參量，就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)制。某一參量，就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)制。振幅調(diào)制：用基帶信號(hào)去改變高頻振蕩信振幅調(diào)制：用基帶信號(hào)去改變高頻振蕩信號(hào)的振幅，則稱為振幅調(diào)制，簡稱調(diào)幅；號(hào)的振幅，則稱為振幅調(diào)制，簡稱調(diào)幅；頻率調(diào)制：用基帶信號(hào)去改變高頻振蕩信頻率調(diào)制：用基帶信號(hào)去改變高頻振蕩信號(hào)的頻率，則稱為頻率調(diào)制，簡稱調(diào)頻；號(hào)的頻率，則稱為頻率調(diào)制，簡稱調(diào)頻；相位調(diào)制：用基帶信號(hào)去改變高

11、頻振蕩信相位調(diào)制：用基帶信號(hào)去改變高頻振蕩信號(hào)的相位，則稱為相位調(diào)制，簡稱調(diào)相。號(hào)的相位，則稱為相位調(diào)制，簡稱調(diào)相。1.1、通信與通信系統(tǒng) 調(diào)幅發(fā)射機(jī)各部分的作用 典型超外差調(diào)幅接收設(shè)備的組成框圖典型超外差調(diào)幅接收設(shè)備的組成框圖1.1、通信與通信系統(tǒng)1.1、通信與通信系統(tǒng)超外差接收機(jī)超外差接收機(jī)1) 什么是超外差接收機(jī)？什么是超外差接收機(jī)？ 為了提高接收機(jī)的性能，目前廣泛采用超外為了提高接收機(jī)的性能，目前廣泛采用超外 差接收方式，超外差接收機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具差接收方式，超外差接收機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具 有混頻器。接收機(jī)將天線接收的高頻已調(diào)信有混頻器。接收機(jī)將天線接收的高頻已調(diào)信 號(hào)的載波信號(hào)經(jīng)高頻放大

12、器進(jìn)行初步的選擇號(hào)的載波信號(hào)經(jīng)高頻放大器進(jìn)行初步的選擇 和放大，并抑制其它無用信號(hào)。高頻放大器和放大，并抑制其它無用信號(hào)。高頻放大器 輸出的載頻為已調(diào)信號(hào)輸出的載頻為已調(diào)信號(hào) 和本地振蕩器所提和本地振蕩器所提 供的頻率為供的頻率為 的高頻等幅信號(hào)同時(shí)輸入混頻的高頻等幅信號(hào)同時(shí)輸入混頻fLfC1.1、通信與通信系統(tǒng) 器，在其輸出端就可獲得載頻頻率固定的信器，在其輸出端就可獲得載頻頻率固定的信 號(hào)號(hào) ，通常取，通常取 ，把此頻率稱為，把此頻率稱為 中頻信號(hào)，此中頻信號(hào)經(jīng)中頻放大器放大到中頻信號(hào)，此中頻信號(hào)經(jīng)中頻放大器放大到 足夠值，然后經(jīng)解調(diào)器解調(diào)，可恢復(fù)出原基足夠值，然后經(jīng)解調(diào)器解調(diào)，可恢復(fù)出原

13、基 帶信號(hào)，經(jīng)低頻放大后輸出。帶信號(hào)，經(jīng)低頻放大后輸出。2) 混頻器的作用混頻器的作用 混頻的作用是將接收的已調(diào)信號(hào)的載頻頻率混頻的作用是將接收的已調(diào)信號(hào)的載頻頻率 變?yōu)橐还潭ㄖ蓄l信號(hào)。超外差接收機(jī)的結(jié)構(gòu)變?yōu)橐还潭ㄖ蓄l信號(hào)。超外差接收機(jī)的結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)是具有混頻器。特點(diǎn)是具有混頻器。fififCfL1.1、通信與通信系統(tǒng)解調(diào)解調(diào)信號(hào)的信號(hào)的“卸載卸載”1) 什么是解調(diào)？什么是解調(diào)？ 從高頻已調(diào)波信號(hào)中從高頻已調(diào)波信號(hào)中“取出取出”調(diào)制信號(hào)的調(diào)制信號(hào)的過程。過程。2) 解調(diào)的三種方式解調(diào)的三種方式 對(duì)調(diào)幅波的解調(diào)對(duì)調(diào)幅波的解調(diào)檢波檢波 對(duì)調(diào)頻波的解調(diào)對(duì)調(diào)頻波的解調(diào)鑒頻鑒頻 對(duì)調(diào)相波的解調(diào)對(duì)調(diào)相波的解

14、調(diào)鑒相鑒相根據(jù)信道不同分有線通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)根據(jù)基帶信號(hào)不同分模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)廣播通信系統(tǒng)電視通信系統(tǒng)雙工： 發(fā)送者接收者 如電話單工： 發(fā)送者接收者 如廣播、電視半雙工： 發(fā)送者接收者 如對(duì)講根據(jù)通信方式不同分1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)的分類通信系統(tǒng)的分類模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)以典型的中短波調(diào)幅廣播通信系統(tǒng)為例，介紹其組成及各部分作用直接傳輸模擬信號(hào)的通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) 用數(shù)字基帶信號(hào)去控制高頻信號(hào)的用數(shù)字基帶信號(hào)去控制高頻信號(hào)的 振幅振幅，稱為，稱為振幅鍵控振幅鍵控 ASK 頻率頻率，稱為，稱為頻

15、率鍵控頻率鍵控 FSK 相位相位，稱為，稱為相位鍵控相位鍵控 PSK 數(shù)字調(diào)制：用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)高頻正弦波數(shù)字調(diào)制：用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)高頻正弦波 進(jìn)行的調(diào)制進(jìn)行的調(diào)制什么叫數(shù)字通信系統(tǒng)？什么叫數(shù)字通信系統(tǒng)？ 數(shù)字通信是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，數(shù)字通信是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信，或終端與計(jì)算機(jī)之間是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信，或終端與計(jì)算機(jī)之間的通信。的通信。 數(shù)字信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制與模擬信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制類似，數(shù)字信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制與模擬信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制類似，它同樣可以去控制正弦振蕩的振幅、頻率或相位的變化。它同樣可以去控制正弦振蕩的振幅、頻率或相位的變化。

16、傳輸數(shù)字信號(hào)（即基帶信號(hào)為數(shù)字信號(hào)）的通信統(tǒng)傳輸數(shù)字信號(hào)（即基帶信號(hào)為數(shù)字信號(hào)）的通信統(tǒng),稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。但由于數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)但由于數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)時(shí)間和取值的離散性，使時(shí)間和取值的離散性，使受控參數(shù)離散化而出現(xiàn)受控參數(shù)離散化而出現(xiàn)“開關(guān)控制開關(guān)控制”，稱為，稱為“鍵控鍵控法法”。 數(shù)字通信系統(tǒng)抗干擾、抗噪聲能力強(qiáng)，易數(shù)字通信系統(tǒng)抗干擾、抗噪聲能力強(qiáng)，易利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 數(shù)字信號(hào)對(duì)載波振幅調(diào)制稱為振幅鍵控，即數(shù)字信號(hào)對(duì)載波振幅調(diào)制稱為振幅鍵控，即ASK（Amplitude-Shift Keying）對(duì)載波頻率調(diào)制稱為頻移鍵控，即對(duì)載波頻率調(diào)制稱為頻移鍵

17、控，即FSK（Frequency-Shift Keying）對(duì)載波相位調(diào)制稱為相移鍵控（即相位鍵控）對(duì)載波相位調(diào)制稱為相移鍵控（即相位鍵控）PSK（Phase-Shift Keying）幅度調(diào)制（幅度調(diào)制（ASK）、頻率調(diào)制（）、頻率調(diào)制（FSK）、相位調(diào)）、相位調(diào)制（制（PSK）。）。 圖圖4 4 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的波形和方框圖二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的波形和方框圖高頻小信號(hào)放大電路、高頻功率放大電路、振蕩電路、調(diào)制電路、解調(diào)電路、混頻器、倍頻器、低頻放大電路、反饋控制電路等。通信系統(tǒng)的基本單元電路通信系統(tǒng)的基本單元電路非線性電路高頻電路1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)1.2無線電波段的劃分與無線

18、電波的傳播無線電波段的劃分與無線電波的傳播主要要求： 了解無線電波段的劃分了解無線電波的傳播方式及其特點(diǎn)無線電波的基本特點(diǎn)無線電波是一種電磁波，其傳播速度與無線電波是一種電磁波，其傳播速度與光速相同，且有光速相同，且有=c/f。無線電波具有直射、繞射、反射與折射無線電波具有直射、繞射、反射與折射等現(xiàn)象。等現(xiàn)象。無線電波的三種傳播途徑（如圖）：無線電波的三種傳播途徑（如圖）：一、無線電波段的劃分一、無線電波段的劃分波段波段名稱名稱波長范圍波長范圍頻率范圍頻率范圍頻段頻段名稱名稱超長波超長波100 10 km3 30 kHz甚低頻甚低頻VLF長波長波中波中波短波短波超短波超短波(米波米波)10 1

19、 km1000 200 m200 10 m10 1 m30 300 kHz0.3 1.5 MHz1.5 30 MHz30 300 MHz低頻低頻 LF中頻中頻 MF高頻高頻 HF甚高頻甚高頻VHF微微波波分米波分米波厘米波厘米波毫米波毫米波亞毫米波亞毫米波100 10 cm10 1 cm10 1 mm1 0.1 mm0.3 3 GHz3 30 GHz30 300 GHz300 3000 GHz特高頻特高頻UHF超高頻超高頻SHF極高頻極高頻EHF超極高頻超極高頻光波光波100 1 m3 300 THz1T=1012fc中波廣播 530kHz1602kHz短波 5.818MHzFM 88108M

20、Hz二、無線電波的傳播方式及其應(yīng)用二、無線電波的傳播方式及其應(yīng)用沿地面?zhèn)鞑ラL波、超長波特 點(diǎn)傳輸穩(wěn)定，遠(yuǎn)距離傳輸沿空間直線傳播（視距傳播）超短波以上距離短依靠電離層傳播電離層短波(地波)(空間波)(天波)距離遠(yuǎn)波段名稱波段名稱傳播傳播主要應(yīng)用主要應(yīng)用超長波超長波地波地波潛艇通信、遠(yuǎn)洋通信、遠(yuǎn)程導(dǎo)航、潛艇通信、遠(yuǎn)洋通信、遠(yuǎn)程導(dǎo)航、發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)等發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)等長波長波地波地波除上述外，還用于低下通信除上述外，還用于低下通信中波中波地波為主地波為主廣播、導(dǎo)航、船舶通信、飛行通信、船港通信等廣播、導(dǎo)航、船舶通信、飛行通信、船港通信等短波短波天波為主天波為主中遠(yuǎn)距離的廣播與通信等中遠(yuǎn)距離的廣播與

21、通信等超短波超短波(米波米波)空間波空間波調(diào)頻廣播、電視、移動(dòng)通信、雷達(dá)、導(dǎo)航等調(diào)頻廣播、電視、移動(dòng)通信、雷達(dá)、導(dǎo)航等微微波波分米波分米波厘米波厘米波毫米波毫米波亞毫米波亞毫米波空間波空間波電視、雷達(dá)、衛(wèi)星通信、中繼通信等電視、雷達(dá)、衛(wèi)星通信、中繼通信等光波光波1.3.1 線性與非線性電路 線性電路 全部由線性或處于線性工作狀態(tài)的元器件組成的電路 非線性電路 有一個(gè)以上非線性元器件組成的電路 線性元件： R、L、C 非線性元件： 二極管、三極管.uiOUIuiOIQUQQui 非線性元件在正弦波作用下的波形uiOIQUQQuttiO線性非線性圖圖1.3.11.3、非線性電路的基本概念、非線性電

22、路的基本概念非線性元器件和線性元器件主要差別在于其工作特性是非非線性元器件和線性元器件主要差別在于其工作特性是非線性的，它的參數(shù)不是一個(gè)常數(shù)，它的參數(shù)和外加電壓線性的，它的參數(shù)不是一個(gè)常數(shù)，它的參數(shù)和外加電壓或通過的電流大小有關(guān)?；蛲ㄟ^的電流大小有關(guān)。各種二極管、晶體管等電子器件都是非線性器件，而常見各種二極管、晶體管等電子器件都是非線性器件，而常見的電阻器、平板電容和空心電感線圈等都是線性器件。的電阻器、平板電容和空心電感線圈等都是線性器件。圖圖1.3.1為線性與非線性電阻器件的伏安特性。從圖可見為線性與非線性電阻器件的伏安特性。從圖可見線性電阻器件的伏安特性是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，即線性電

23、阻器件的伏安特性是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，即流過電阻器的電流流過電阻器的電流i與加在電阻器兩端的電壓與加在電阻器兩端的電壓u成正比；成正比；而非線性電阻器件的伏安特性是非線性的，即流過非線性而非線性電阻器件的伏安特性是非線性的，即流過非線性電阻器的電流電阻器的電流i與加在電阻器兩端的電壓與加在電阻器兩端的電壓u不成正比。不成正比。1.3.2 非線性電路的基本非線性電路的基本設(shè) i = a u2當(dāng)u = u1 + u2則 i = a (u12+ u22 + 2u1u2) i = a(U21mcos2 1t + U22mcos2 2t + 2U1mcos 1tU2mcos 2t)設(shè) u1 = U1m

24、 cos 1tu2 = U2m cos 2t)2cos1(a11m221tU )2cos1(a22m221tU )cos()cos(a21212m1mttUU )a(2m21m221UU )2cos2cosa(22m211m221tUtU tUU)cos(a212m1m )cos(a212m1mtUU 1. 產(chǎn)生了新的頻率分量, 可變換頻率(混頻器);2. 迭加定理不再適用;3. Q合適且信號(hào)小時(shí),可按線性電路處理.思考討論題1.3、非線性電路的基本概念、非線性電路的基本概念 線性電路線性電路 全部由線性或處于線性工作狀態(tài)的元器全部由線性或處于線性工作狀態(tài)的元器件組成的電路，稱為線性電路。件組

25、成的電路，稱為線性電路。 非線性電路非線性電路 電路中只要含有一個(gè)元器件是非線性的或處電路中只要含有一個(gè)元器件是非線性的或處于非線性工作狀態(tài)，稱為非線性電路。但是當(dāng)作用于非線性工作狀態(tài)，稱為非線性電路。但是當(dāng)作用在非線性器件上的信號(hào)很小、工作點(diǎn)取得適當(dāng)時(shí)非在非線性器件上的信號(hào)很小、工作點(diǎn)取得適當(dāng)時(shí)非線性器件近似處于線性工作狀態(tài)，可當(dāng)作線性器件。線性器件近似處于線性工作狀態(tài)，可當(dāng)作線性器件。例如在模擬電子技術(shù)中的晶體三級(jí)管放大器，在小例如在模擬電子技術(shù)中的晶體三級(jí)管放大器，在小信號(hào)作用下，在直流工作點(diǎn)信號(hào)作用下，在直流工作點(diǎn)Q處可近似作為線性器處可近似作為線性器件，微變等效分析法，就是基于這一點(diǎn)

26、為基礎(chǔ)的。件，微變等效分析法，就是基于這一點(diǎn)為基礎(chǔ)的。1.3、非線性電路的基本概念 非線性電路的基本特點(diǎn)非線性電路的基本特點(diǎn)1）非線性電路能夠產(chǎn)生新的頻率分量，具）非線性電路能夠產(chǎn)生新的頻率分量，具有頻率變換作用；有頻率變換作用；2）非線性電路分析上不適用疊加定理；）非線性電路分析上不適用疊加定理；3）當(dāng)作用信號(hào)很小、工作點(diǎn)取得適當(dāng)時(shí)，）當(dāng)作用信號(hào)很小、工作點(diǎn)取得適當(dāng)時(shí)，非線性電路可近似按線性電路進(jìn)行分析。非線性電路可近似按線性電路進(jìn)行分析。 1.4、本課程的主要內(nèi)容及特點(diǎn) 本課程主要是研究通信系統(tǒng)中共用的基本本課程主要是研究通信系統(tǒng)中共用的基本單元電路，其內(nèi)容包括高頻小信號(hào)放大器、高頻單元電

27、路，其內(nèi)容包括高頻小信號(hào)放大器、高頻功率放大器、正弦波振蕩器、調(diào)制與解調(diào)電路、功率放大器、正弦波振蕩器、調(diào)制與解調(diào)電路、混頻電路、反饋控制電路等。除了高頻小信號(hào)放混頻電路、反饋控制電路等。除了高頻小信號(hào)放大器為線性電路，其余都屬于非線性電子線路。大器為線性電路，其余都屬于非線性電子線路。因此要注意以下幾點(diǎn)：因此要注意以下幾點(diǎn)： 1）非線性電子線路分析的復(fù)雜性；）非線性電子線路分析的復(fù)雜性； 2）非線性電子線路種類和電路形式的多樣）非線性電子線路種類和電路形式的多樣性；性； 3）非線性電子線路具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。）非線性電子線路具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。 小 結(jié) 高頻電子線路的典型應(yīng)用是通信系統(tǒng)；高頻電子線路的典型應(yīng)用是通信系統(tǒng)； 通信系統(tǒng)由發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備和傳輸媒介通信系統(tǒng)由發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備和傳輸