電子線路01匯編

1、29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1非線性電子線路Nonlinear Electronic Circuits共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)2課程性質電子信息專業(yè)重要選修課程線性電子線路后續(xù)課程計算機網絡通信原理先修課程研究非線性電子線路基本概念、原理、電路、方法和應用無線通信系統(tǒng)基礎共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)3學分與成績2.5學分40 學時 = 2.5學分16學時/學分 40 學時 3學時/次 1次/周 14周總成績期末成績：70%平時成績：30%共一百六十頁教材(jioci)與參考書教材馮軍，電子線路（非線性

2、部分(b fen)），5，高教，10參考書張肅文，高頻電子線路，5，高教，09曾興雯，高頻電路子線路，2，高教，09董在望，通信電路原理，2，清華，02沈琴，非線性電子線路，1，高教，0429 七月 2022NEC01 - 緒論4共一百六十頁教材習題(xt)解答教材答案(d n)答案并不完全正確（有意/無意，人為/排版）電子線路（第四版）教學指導書汪勝寧，高教，03習題與第五版基本相同答案并不完全正確（有意/無意，人為/排版）課件答案29 七月 2022NEC01 - 緒論5共一百六十頁作業(yè)(zuy)要求準備2個作業(yè)本作業(yè)本左上角寫上A/B和學號每周第一次課交作業(yè)(zuy)（第一周除外）29

3、七月 2022NEC01 - 緒論6共一百六十頁學習(xux)方法課前預習教材有一定難度，不十分(shfn)便于學習課中以聽課和思考為主，可以作扼要記錄課后在網站或教室拷貝課件課后獨立完成習題可以參考教材答案、習題解答和課件答案29 七月 2022NEC01 - 緒論7共一百六十頁網絡資源往年教學課件往年試題(sht)及答案學生申請，教師審核相關課程網站參考書29 七月 2022NEC01 - 緒論8共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)9內容安排（教材）緒論 （2學時） 1 功率電子線路2 諧振功率放大器 （4學時） 3 正弦波振蕩器4 振幅調制解調與混頻電路 （14

4、學時） 5 角度調制解調電路 （12學時） 6 反饋控制電路 （6學時） 附錄 選頻網絡 （2學時） 共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)10內容安排（教學）01 緒論 （2學時）02 分析方法1 （2學時）03 分析方法2 （2學時）04 選頻網絡 （2學時）05 相乘器 （2學時）06 諧振功放原理 （2學時）07 諧振功放電路 （2學時）08 頻譜線性搬移 （2學時）09 振幅調制電路 （2學時）10 振幅解調電路（2學時）11 混頻電路 （2學時）共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)11內容安排（教學）12 調角信號 （2學時） 13

5、 直接調頻 （2學時） 14 間接調頻 （2學時） 15 斜率鑒頻 （2學時） 16 相位鑒頻 （2學時） 17 數(shù)字調制 （2學時） 18 反饋控制電路（2學時） 19 鎖相環(huán)路分析（2學時） 20 集成鎖相環(huán) （2學時） 21 復習 （2學時） 共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)12緒論非線性電子線路01共一百六十頁29 七月 202213NEC01 - 緒論(xln)下標：c：載波；：調制信號；a/f/p：調幅/頻/相c：carrier；a/f/p：amplitude/frequency/phase共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)

6、14緒論1 非線性電子線路2 非線性器件3 課程特點4 小結習題01習題答案01共一百六十頁1 非線性電子線路29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)15非線性電子線路定義分類無線通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)組成問題中波廣播系統(tǒng)中波廣播系統(tǒng)組成調制解調與混頻發(fā)展共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)161.1 定義電子器件的特性都是非線性的在一定條件下可以認為是近似線性的線性電子線路，是指使用電子器件特性近似線性部分的電子線路非線性電子線路，是指使用電子器件特性非線性部分的電子線路共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)17例1 二極管特性曲線通

7、?？梢杂弥本€段近似共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)18例2 三極管特性曲線以共射電路為例研究輸入、輸出、轉移特性共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)19輸入特性共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)20輸出特性共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)21轉移特性共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)22例3 放大器小信號線性放大器使用三極管特性的近似線性部分，屬于線性電路參見線性電子線路大信號功率放大器涉及三極管特性的非線性部分，屬于非線性電路功率放大器也可工作于三極管

8、特性線性部分，如甲類功放，參見線性電子線路共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)23小信號線放與大信號功放聯(lián)系二者都能實現(xiàn)功率放大區(qū)別前者強調增益、頻率響應和穩(wěn)定性后者強調輸出功率，增益、頻率響應和穩(wěn)定性是次要的共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)24其它定義線性電子線路，是指采用線性電子線路分析方法（線性等效電路分析方法等）的電子線路非線性電子線路，是指采用非線性電路分析方法（開關函數(shù)、雙曲函數(shù)、泰勒級數(shù)分析法等）的電子線路參見沈琴非線性電子線路共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)25高頻與通信電子線路高頻電子線路強

9、調高頻部分通信電子線路強調通信系統(tǒng)應用非線性電子線路強調器件特性非線性三者可以近似認為是同義詞共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)26高頻與射頻射頻（RF，Radio Frequency）是指適合無線電信號發(fā)射和傳播的頻率二者可以近似認為是同義詞也使用名稱“射頻電子線路”共一百六十頁電子線路名稱(mngchng)變革低頻與高頻電子線路模擬(mn)電路I和II線性與非線性電子線路29 七月 2022NEC01 - 緒論27共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)281.2 分類 1.2.1 能量轉換電路第1、2、3章1.2.2 頻譜變換電路第4、5

10、章1.2.3 反饋控制電路第6章共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)291.2.1 能量轉換電路功率電子線路諧振功放與非諧振功放正弦振蕩器共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)301.2.2 頻譜變換電路頻譜線性變換電路/頻譜搬移電路把輸入信號頻譜沿頻率軸進行不失真搬移振幅調制解調與混頻電路頻譜非線性變換電路對輸入信號頻譜進行非線性變換頻率/相位調制與解調電路角度調制與解調電路共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)311.2.3 反饋控制電路自動電平控制電路自動頻率控制電路自動相位控制電路（鎖相環(huán)）說明：區(qū)別于線性電子線

11、路的負反饋放大器共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)321.3 無線通信系統(tǒng)1.3.1 組成1.3.2 問題1.3.3 中波廣播系統(tǒng)共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)331.3.1 組成現(xiàn)代移動通信中手機把發(fā)送和接收裝置做在一起共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)34電磁波譜c =f = 3108 m/s共一百六十頁無線電波(wxin dinb)頻段與波段29 七月 2022NEC01 - 緒論35c =f = 3108 m/s共一百六十頁29 七月 202236NEC01 - 緒論(xln)中長波，繞射，趨膚效應

12、短波，反射和折射，穿透效應超短波，直射超短波，散射60600km1012km超短波主要直射（直線）傳播，也可利用對流層（或電離層）散射傳播傳播距離：天波 地波 直線傳播共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)37組成發(fā)射裝置換能器（把發(fā)送者提供的信息轉換為電信號，如話筒）發(fā)射機（把電信號轉換為高頻振蕩）發(fā)射天線（把高頻振蕩轉換為電磁波）傳輸媒質中長波（地表傳播）短波（電離層反射與折射）超短波（空間直線傳播）接收裝置接收天線接收機換能器共一百六十頁1.3.2 問題(wnt)存在問題系統(tǒng)(xtng)要求解決方案29 七月 2022NEC01 - 緒論38共一百六十頁存在(cn

13、zi)問題接收信號微弱電磁波經長距離到達接收天線存在各種干擾(gnro)其他電臺信號工業(yè)、醫(yī)學輻射電磁波大氣層、宇宙固有電磁干擾29 七月 2022NEC01 - 緒論39共一百六十頁系統(tǒng)(xtng)要求增益高靈敏度（sensitivity）是指接收機接收弱信號的能力選擇性好選擇性（selectivity）是指接收機區(qū)分不通電臺（載波(zib)頻率）的能力29 七月 2022NEC01 - 緒論40共一百六十頁解決方案發(fā)射機和接收機使用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：除放大之外，主要(zhyo)有調制、解調和混頻在無線通信系統(tǒng)中，除小信號線性放大器外，功率放大器、振蕩器

14、、調制器、解調器和混頻器等都是非線性電子線路29 七月 2022NEC01 - 緒論41共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)421.3.3 中波廣播系統(tǒng) 組成 調制解調與混頻 發(fā)展共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)43 組成發(fā)射機接收機共一百六十頁中波(zhngb)廣播系統(tǒng)（發(fā)射機）29 七月 2022NEC01 - 緒論44為什么要調制?共一百六十頁中波(zhngb)廣播系統(tǒng)（接收機）29 七月 2022NEC01 - 緒論45為什么要混頻?共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)46諧振功放小信號諧振放大器（可調諧

15、）小信號線性放大器+非諧振功放小信號諧振放大器（固定調諧）小信號線性放大器+非諧振功放諧振放大器指帶有諧振回路的放大器包括：小信號諧振放大器和諧振功放共一百六十頁接收機結構(jigu)超外差結構直接變換結構（零中頻結構）鏡頻抑制結構（抑制鏡頻干擾）數(shù)字(shz)中頻結構（中頻已調波數(shù)字處理）29 七月 2022NEC01 - 緒論47共一百六十頁鏡頻抑制(yzh)結構29 七月 2022NEC01 - 緒論48LPF900LPFsinLOtcosLOtIFLPFLPFsinLO1tcosLO1tIFsinLO2tcosLO2t共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)49

16、調制解調與混頻共一百六十頁（1）調制(tiozh)與解調調制（modulation），使高頻振蕩的某個參數(shù)受輸入信號控制解調(ji dio)（demodulation），從高頻振蕩中取出輸入電信號調幅（AM）、調頻（FM）、調相（PM）、調角（調頻和調相的統(tǒng)稱）攜帶信息的信號稱為調制信號，高頻振蕩信號稱為載波，調制后的信號稱為已調信號29 七月 2022NEC01 - 緒論50共一百六十頁29 七月 202251NEC01 - 緒論(xln)下標：c：載波；：調制信號；a/f/p：調幅/頻/相c：carrier ；a/f/p：amplitude/frequency/phase共一百六十頁29

17、七月 2022NEC01 - 緒論(xln)52為什么要調制利于調制信號的傳送當天線的尺寸與信號的波長可以比擬時，才能有效地發(fā)送和接收信息例如語音信號的頻率為300Hz3000Hz，直接傳送需要的波長為1000Km100Km利于接收不同發(fā)射機發(fā)送的信息根據(jù)載波頻率區(qū)分不同發(fā)射機發(fā)送的信號信道復用（例如頻分復用）可靠傳輸（例如抗干擾和衰弱）共一百六十頁（2）混頻(hn pn)混頻（mixer）：將載波頻率為fc的已調波變換(binhun)為載波頻率為中間頻率fI的已調波中間頻率：fI簡稱中頻，與無線電波中頻頻段區(qū)分調幅收音機的中頻為465kHz調頻收音機的中頻為10.7MHz電視接收機的中頻是3

18、8MHz29 七月 2022NEC01 - 緒論53共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)54載波頻率：fc本振頻率：fL中間頻率：fI混頻fcfLfI共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)55fI = | fL fc |，fI = fL - fc 或 fI = fc - fLfI 是固定的fL 是可調的，便于跟蹤不同的 fc接收機的調諧選鈕調節(jié)雙連電容，一個電容位于本振回路，對應于fL；另一個電容位于天線回路/輸入回路，對應于fc雙連電容可以是機械調諧或電調諧的混頻fcfLfI共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)56超

19、外差（Superheterodyne）是指本振頻率比已調波載波頻率高一個中頻頻率fI = fL fc超外差式接收機超內差是指本振頻率比已調波載波頻率低一個中頻頻率fI = fc - fL混頻fcfLfI共一百六十頁混頻器（mixer）變頻器（converter）= 混頻器 + 本地(bnd)振蕩器混頻與變頻近似為同義詞29 七月 2022NEC01 - 緒論57混頻fcfLfI共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)58為什么要混頻中頻頻率固定簡化電路設計提高電路性能共一百六十頁 發(fā)展(fzhn)中波廣播系統(tǒng)已經淘汰基本原理仍然使用(shyng)改變調制解調方式和增加數(shù)字

20、處理調頻廣播系統(tǒng)正在工作廣播系統(tǒng)的進一步發(fā)展結合衛(wèi)星通信、因特網和移動通信29 七月 2022NEC01 - 緒論59共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)60衛(wèi)星廣播收音機共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)61衛(wèi)星廣播與因特網共一百六十頁衛(wèi)星電視接收機29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)62共一百六十頁衛(wèi)星電視與因特網29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)63共一百六十頁手機(shu j)廣播與因特網29 七月 2022NEC01 - 緒論64共一百六十頁手機(shu j)廣播手機廣播，是指利用具有收音和上網功能的

21、智能手機收聽廣播兩層含義一是依托于移動(ydng)通訊網絡和互聯(lián)網絡，用上網手機實時收聽或點播網絡廣播節(jié)目一是在手機中內置了FM廣播調諧器，用手機可以直接收聽電臺廣播節(jié)目29 七月 2022NEC01 - 緒論65共一百六十頁手機(shu j)電視與因特網29 七月 2022NEC01 - 緒論66共一百六十頁無線通信發(fā)展(fzhn)方向29 七月 2022NEC01 - 緒論67無線計算機網絡WMAN(WiMAX)WLAN(WiFi)WPAN(BlueTooth)移動通信3G2G1G4G5G共一百六十頁5G5G (5th generation mobile networks or 5th g

22、eneration wireless systems) is a name used in some research papers and projects to denote the next major phase of mobile telecommunications standards beyond the 4G/IMT Advanced standards.29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)68共一百六十頁納米(n m)機器人（1nm=10-9m）29 七月 2022NEC01 - 緒論69共一百六十頁太空(tikng)望遠鏡（哈博）29 七月 2022NEC01

23、 - 緒論70共一百六十頁語音(yyn)信號重要性廣播系統(tǒng)傳遞語音信息雖然(surn)視覺信息占了人類輸入信息的75%以上，但是聽覺信息對人類而言卻是非常重要的例如有時一句話、一個詞或一個字會對人產生重要影響，甚至影響終生從某種意義上來說，人是“聲控機器”29 七月 2022NEC01 - 緒論71共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)722非線性器件2.1特性參數(shù)2.2控制變量2.3疊加定理2.4分析方法共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)732.1 特性參數(shù)2.1.1 非線性電阻器件特性參數(shù)2.1.2 非線性電容器件特性參數(shù)2.1.3 非線

24、性電感器件特性參數(shù)共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)742.1.1 非線性電阻器件特性參數(shù)非線性電阻器件，是指伏安特性即電壓與電流之間的變化特性為非線性的器件二極管與三極管特性參數(shù)二極管和三極管不是純電阻器件，也表現(xiàn)出電容效應，這里只是針對特性曲線而言后面變容二極管就是一種非線性電容共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)75（1）二極管特性參數(shù)直流電導（靜態(tài)電導）交流電導（增量電導，微變電導）平均電導諧波電導說明：線性電阻器件只有一個參數(shù)電阻且是恒定的非線性電阻器件有多個參數(shù)且與VQ（IQ）和Vm有關時變增量電導：VQ（IQ）受周期信號控制共

25、一百六十頁二極管伏安(f n)特性29 七月 2022NEC01 - 緒論76共一百六十頁大電壓信號作用(zuyng)下電流波形29 七月 2022NEC01 - 緒論77共一百六十頁直流電導伏安特性曲線上任一點與原點之間連線的斜率交流電導伏安特性曲線上任一點的切線斜率時變增量電導：靜態(tài)工作點VQ（IQ）受周期信號控制平均電導電流基波振幅與電壓振幅的比值諧波(xi b)電導電流諧波振幅與電壓振幅的比值平均電導是諧波電導的特例均為靜態(tài)工作點VQ（IQ）非線性函數(shù)29 七月 202278NEC01 - 緒論共一百六十頁直流電導交流(jioli)電導平均(pngjn)電導諧波電導下標Q和Vm表示與靜

26、態(tài)工作點和交流電壓振幅有關共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)80（2）三極管特性參數(shù)直流跨導交流跨導平均跨導諧波跨導以三極管轉移特性為研究對象共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)81（3）參數(shù)應用領域直流電導（跨導）：直流分析交流電導（跨導）：頻譜變換電路分析平均電導（跨導）：能量轉換電路分析共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)822.1.2 非線性電容器件特性參數(shù)非線性電容，是指庫倫特性即電壓與電荷之間的變化特性為非線性的器件二極管（PN結）電容效應擴散電容（正偏）勢壘電容（反偏）變容二極管PN結勢壘電容隨外加反

27、向電壓變化共一百六十頁v = 0 時的結電容PN結勢壘電位(din wi)變容(bin rn)指數(shù)外加反向電壓變容二極管符號29 七月 202283NEC01 - 緒論如果變容二極管參考方向變反，變容管公式中v前面加負號共一百六十頁29 七月 202284NEC01 - 緒論(xln)共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)852.1.3 非線性電感器件特性參數(shù)非線性電感，是指磁化特性可用磁通電流i平面上的曲線表示的器件例如：磁芯線圈是一種非線性電感缺點：體積大、分布電容嚴重、損耗大非線性電感已逐漸被非線性電容代替共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xl

28、n)862.2 控制變量非線性器件的控制變量決定非線性器件的特性共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)87例4：二極管伏安特性共一百六十頁29 七月 202288NEC01 - 緒論(xln)控制變量為電壓時，電流與電壓的關系是指數(shù)形式的控制變量為電流時，電壓與電流的關系是對數(shù)形式的共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)89例5：隧道二極管伏安特性共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)90隧道二極管伏安特性控制變量為電壓和電流時特性不一樣當控制變量為電壓時，流過隧道二極管的電流為確定的單值當控制變量為電流時，在隧道二極管兩

29、端產生的電壓由多個數(shù)值，存在不確定性通常稱隧道二極管為壓控非線性器件曲線上任一點的直流電導為正，但a,b上的交流電導和“平均電導”為負正電導表示器件吸收能量，負電導表示提供能量在正弦振蕩電路中用到負電導概念共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)912.3 疊加定理不滿足疊加定理共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)92例6：不滿足疊加定理共一百六十頁出現(xiàn)新頻率（倍/和/差頻），正是非線性電子線路所需的可以通過(tnggu)帶通濾波器取出所需的頻率，抑制不需要的頻率共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)942.4 分析方法解

30、非線性微分方程解非線性微分方程，時變系數(shù)線性微分方程，非線性代數(shù)方程十分困難，即使能得出特解也不能指導電路的設計和調整一般不用計算機輔助設計法CAD，數(shù)值分析法，現(xiàn)代分析手段數(shù)值解物理意義不明確工程分析法本課程采用的方法，能明晰地分析物理現(xiàn)象圖解分析法解析分析法開關函數(shù)分析法，雙曲函數(shù)分析法、頻譜分析法、矢量分析法、線性時變系統(tǒng)分析法、折線近似分析法、指數(shù)函數(shù)分析法等這些分析方法繁雜而不統(tǒng)一共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)953 課程特點共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)963 課程特點對非線性器件數(shù)學模型和電路工作條件進行合理近似，以

31、便用簡單分析方法獲得具有實用意義的結果掌握基本原理和基本電路，并能推廣到具體的應用電路以分立元件電路為基礎，以集成電路為重點重視實驗加強EDA共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)974 小結共一百六十頁4 小結(xioji)非線性電子線路調制解調(ji dio)與混頻非線性器件不滿足疊加定理29 七月 2022NEC01 - 緒論98共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)99習題011 畫出中波廣播發(fā)射機的組成方框圖及各點信號波形2 畫出中波廣播接收機的組成方框圖及各點信號波形共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)100

32、習題答案011 參見教材圖0-1-32 參見教材圖0-1-4共一百六十頁附錄(fl)1 能量轉換電路2 通信系統(tǒng)3 無線電信號4 調制(tiozh)方式5 無線通信系統(tǒng)29 七月 2022NEC01 - 緒論101共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1021 能量轉換電路1.1 功率電子線路1.2 正弦振蕩器共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1031.1 功率電子線路功率放大器指在輸入信號作用下，將直流電源提供的功率部分地變換為按輸入信號變化的輸出信號功率，并使輸出信號功率大于輸入信號功率的非線性電子線路電源變換電路指對電源能量（50Hz交

33、流電和直流電）進行特定變換的非線性電子電路共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)104功率放大器甲、乙、甲乙、丙、丁、戊類諧振與非諧振功放諧振功放用諧振系統(tǒng)作為匹配網絡的功放高頻功放/射頻功放工作頻率在幾十或幾百MHz以上的諧振功放非諧振功放共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)105電源變換電路整流器（Rectifier）（交流-直流）逆變器（Inverter）（直流-交流）直流-直流變換器（DC-DC Converter）（斬波器）交流-交流變換器（AC-AC Converter）交流調壓器（僅改變幅度）周波變換器（僅改變頻率）穩(wěn)壓電路把不穩(wěn)

34、定的輸入直流電壓/電流變換為穩(wěn)定的輸出直流電壓/電流的非線性電子線路開關穩(wěn)壓電路包括直流-直流變換器共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1061.2 正弦振蕩器指在無輸入信號控制條件下，把直流電源能量轉換成按特定頻率變化的交流信號能量的非線性電子線路RC正弦振蕩器LC正弦振蕩器晶體振蕩器共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1072 通信系統(tǒng)2.1 定義2.2 分類2.3 發(fā)展2.4 組成共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1082.1 定義通信指把信息從發(fā)送者傳送到接收者的過程通信系統(tǒng)指實現(xiàn)通信過程的系統(tǒng)共一百六十頁

35、29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1092.2 分類按信道分按傳輸信號特征分按傳送消息類型分共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)110按信道分有線通信系統(tǒng)同軸電纜、光纜、波導無線通信系統(tǒng)自由空間、地下、水下共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)111按傳輸信號特征分模擬通信系統(tǒng)傳輸模擬信號調制信號是模擬信號，載波為模擬信號數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸數(shù)字信號調制信號是數(shù)字信號，載波可能為模擬信號具有抗干擾能力強，便于數(shù)字處理超大規(guī)模集成多路復用等優(yōu)點共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)112按傳送消息類型分數(shù)據(jù)通信

36、系統(tǒng)語音通信系統(tǒng)圖像通信系統(tǒng)多媒體通信系統(tǒng)共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1132.3 發(fā)展早期：人力、畜/禽力、旗語、烽火臺1838：莫爾斯發(fā)明有線電報1873：麥克斯韋發(fā)表電磁輻射理論，奠定無線通信理論基礎1876：貝爾發(fā)明電話1896：馬科尼發(fā)明無線電報共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)114發(fā)展1906：發(fā)明真空管1918：調幅廣播1925：多路通信1936：調頻廣播1940：雷達微波通信（二戰(zhàn)刺激）1948：發(fā)明晶體管1956：越洋電纜1960：發(fā)明激光1961：集成電路1962：同步衛(wèi)星共一百六十頁29 七月 2022NEC

37、01 - 緒論(xln)115發(fā)展20世紀60、70年代：彩色電視、數(shù)字通信、計算機通信20世紀70、80年代：大規(guī)模集成電路、程控交換、光纖通信20世紀80年代以后：超大規(guī)模集成電路、綜合業(yè)務數(shù)字網移動通信，計算機網絡，嵌入式系統(tǒng)共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1162.4 組成信源輸入換能器發(fā)射機信 道接收機輸出換能器噪聲源信宿發(fā)送端接收端共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)117組成發(fā)送端任務：將消息變換為便于傳輸?shù)男盘査腿胄诺佬旁矗合⒃础Ｈ缏曇魣D像文字數(shù)碼等輸入換能器：把消息變?yōu)殡娦盘柊l(fā)射機：主要是調制，將電信號變換為便于傳送的

38、形式信道與噪聲源信道：傳輸信息的通道。如自由空間電纜光纜等噪聲源：傳輸過程中引入的干擾和噪聲接收端任務：接收所需要的信號，并將其還原為接收者所需的消息接收機：主要是解調，已調信號還原成原始電信號輸出換能器：電信號變換為原來的消息信宿：消息的接收者共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)118數(shù)字通信系統(tǒng)組成信源信源編碼信道編碼發(fā)射機信道接收機信道解碼信源解碼信宿信源編碼：解決有效性問題，通過對信源的壓縮、加密、擾亂等一系列處理，力求用最少的數(shù)碼傳送最大的信息，使信號更適宜傳輸信道編碼：解決可靠性問題，盡量使處理過的信號在傳輸過程中不出錯或少出錯，即使出錯也能自動檢錯和盡量

39、糾錯發(fā)射機：數(shù)字調制共一百六十頁我國通信系統(tǒng)組成局域網基站有線電視網地面站電話局尋呼臺同步(tngb)衛(wèi)星低軌衛(wèi)星(wixng)公用電信網電話機計算機電視機計算機電視機收音機尋呼機計算機衛(wèi)星手機(765KM)(35860KM)手機(全球星系統(tǒng))廣播網共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1203 無線電信號分類特性共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)121（1）分類低頻信號高頻信號共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)122低頻信號也稱信息信號、基帶信號直接表示原始信息的電信號為基帶信號分為數(shù)字和模擬基帶信號直接傳送基帶

40、信號稱為基帶信號傳輸分為數(shù)字和模擬基帶信號傳輸共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)123高頻信號載波信號和已調信號攜帶基帶信號的高頻振蕩信號稱為載波信號載波攜帶基帶信號的過程稱為調制此時基帶信號稱為調制信號此時載波稱為已調信號通過載波傳輸基帶信號稱為載波信號傳輸基帶信號的頻率特性不適于信道傳輸，使用調制技術，將基帶信號頻譜搬移到信道工作頻率范圍，如中波廣播用調幅將聲音基帶信號搬移到中波波段共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)124（2）特性時域特性頻譜特性頻率特性傳播特性調制特性共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)1

41、25 時域特性指信號隨時間變化的特性通常用數(shù)學表達式或時域波形表示調制信號：v(t) = Vmcost載波信號：vc(t) = Vcmcosct信號時域特性與信道時間特性相適應時，才適合傳輸共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)126 頻譜特性是指信號可以分解為不同頻率和幅度的正（余）弦信號之和（直流+諧波）諧波次數(shù)越高，幅度越小，影響越小頻譜特性分為幅頻和相頻特性，分別反映信號頻率分量的振幅和相位分布情況共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)127頻譜特性（帶寬與頻帶）帶寬是信號能量主要部分占據(jù)的頻帶寬度信號頻率越高，可利用的帶寬越寬，可容納更

42、多信號。這是無線通信采用高頻的原因之一電話信號的頻帶是3003400Hz；一路電話信號的帶寬為4kHz中波調幅廣播的頻帶是5351605kHz，廣播電臺每個已調信號的帶寬是9kHz電視圖象信號的帶寬是8MHz共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)128 頻率特性指無線電信號的頻率或波長特性c = f = /T = 3108 m/sc：光速：波長 f：頻率T：周期共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)129電磁波譜c =f = 3108 m/s共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)130頻段與波段頻段或波段是對頻率或波長的分

43、段不同頻段或波段信號的產生、放大和接收的方法不同，傳播方式也不同，因而應用范圍也不同共一百六十頁無線電波頻段(pn dun)與波段劃分29 七月 2022NEC01 - 緒論131c =f = 3108 m/s非線性電子線路的頻段與波段330G：厘米波，超高頻，超寬帶共一百六十頁無線電波頻段與波段(bdun)劃分29 七月 2022NEC01 - 緒論132廣義的高頻狹義的高頻共一百六十頁無線電波頻段(pn dun)與波段劃分微波 亞毫米波 0.11mm 3003000GHz 至高頻(THF)共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)134非線性電子線路頻段與波段從中頻（M

44、F）到特高頻（UHF）從中波到分米波共一百六十頁高頻與微波頻段(pn dun)與波段高頻(o pn)狹義的高頻：3MHz30MHz廣義的高頻：3MHz3GHZ微波300MHz29 七月 2022NEC01 - 緒論135共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)136 傳播特性指無線電信號的傳播方式、傳播距離、傳播特點等無線電信號的頻率（波長）是決定傳播特性的關鍵因素不同波段（頻段）無線電信號的傳播特性不同共一百六十頁29 七月 2022137NEC01 - 緒論(xln)中長波，繞射短波，反射和折射超短波，直射超短波，散射60600km1012km超短波主要直射（直線）傳

45、播，也可以利用對流層（或電離層）散射傳播共一百六十頁散射(snsh)散射是指電磁波輻射在非均勻或各向異性媒質中傳播時多方位、多角度地改變原來傳播方向的現(xiàn)象光線通過有塵土的空氣或膠質溶液等媒質時，部分光線向多方面改變方向的現(xiàn)象，叫做光的散射。如一束光通過稀釋后的牛奶后為粉紅色，而從側面和上面看，是淺藍色超短波發(fā)射到對流層（或電離層）時也發(fā)生散射太陽輻射通過大氣時遇到空氣分子、塵粒、云滴等質點時發(fā)生散射散射不同(b tn)與反射、折射和衍射29 七月 2022NEC01 - 緒論138共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)139 調制特性調制是指使載波信號的參數(shù)（振幅、頻率

46、或相位）正比于傳送的信息而變化不同調制信號和調制方式的調制特性不同，對應解調方式也不同共一百六十頁4 調制(tiozh)方式 29 七月 2022NEC01 - 緒論140共一百六十頁調制方式正弦波調制脈沖調制模擬調制數(shù)字調制模擬調制數(shù)字調制AMFMPMASKFSKPSKPAMPDMPPMPCMDMDPCM共一百六十頁正弦(zhngxin)調制與脈沖調制正弦調制：載波為單一頻率連續(xù)余弦(yxin)波模擬調制：調制信號為模擬信號模擬調幅、調頻、調相數(shù)字調制：調制信號為數(shù)字信號數(shù)字調幅、調頻、調相脈沖調制：載波為周期性矩形脈沖信號模擬脈沖調制：脈幅、脈寬、脈位調制數(shù)字脈沖調制：PCM、DM、DPCM29 七月 2022NEC01 - 緒論142共一百六十頁29 七月 2022NEC01 - 緒論(xln)143脈沖調制脈沖調制：用離散脈沖串作載波，用調制信號去改變脈沖參數(shù)（幅度、寬度、時間位置）的調制方式按調制的脈沖參數(shù)分為脈幅調制（PAM）：脈沖幅度隨調制信號變化脈寬調制（PDM）：脈沖寬度隨調制信號變化脈位調制（PPM）：脈沖位置隨調制信號變化共一百六十頁脈幅調制（PAM）：脈沖幅度隨調制信號變化脈寬調制（PDM）：脈沖寬度(kund)隨調制信號變化脈位調制（PPM）：脈沖位