電子線路剖析課件

13十二月2022NEC01-緒論1非線性電子線路NonlinearElectronicCircuits11十二月2022NEC01-緒論1非線性電子線路N13十二月2022NEC01-緒論2課程性質(zhì)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(wǎng)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11十二月2022NEC01-緒論2課程性質(zhì)電子信息13十二月2022NEC01-緒論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%11十二月2022NEC01-緒論3學分與成績2.5教材與參考書教材馮軍，電子線路（非線性部分），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，0413十二月2022NEC01-緒論4教材與參考書教材11十二月2022NEC01-緒論4教材習題解答教材答案答案并不完全正確（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13十二月2022NEC01-緒論5教材習題解答教材答案11十二月2022NEC01-緒作業(yè)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)（第一周除外）13十二月2022NEC01-緒論6作業(yè)要求準備2個作業(yè)本11十二月2022NEC01-學習方法課前預習教材有一定難度，不十分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(wǎng)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13十二月2022NEC01-緒論7學習方法課前11十二月2022NEC01-緒論7網(wǎng)絡資源往年教學課件往年試題及答案學生申請，教師審核相關課程網(wǎng)站參考書13十二月2022NEC01-緒論8網(wǎng)絡資源11十二13十二月2022NEC01-緒論9內(nèi)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(diào)制解調(diào)與混頻電路（14學時）5角度調(diào)制解調(diào)電路（12學時）6反饋控制電路（6學時）附錄選頻網(wǎng)絡（2學時）11十二月2022NEC01-緒論9內(nèi)容安排（教材）13十二月2022NEC01-緒論10內(nèi)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(wǎng)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(diào)制電路（2學時）10振幅解調(diào)電路（2學時）11混頻電路（2學時）11十二月2022NEC01-緒論10內(nèi)容安排（教學13十二月2022NEC01-緒論11內(nèi)容安排（教學）12調(diào)角信號（2學時）13直接調(diào)頻（2學時）14間接調(diào)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(diào)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）11十二月2022NEC01-緒論11內(nèi)容安排（教學13十二月2022NEC01-緒論12緒論非線性電子線路0111十二月2022NEC01-緒論12緒論非線性電子13十二月202213NEC01-緒論下標：c：載波；Ω：調(diào)制信號；a/f/p：調(diào)幅/頻/相c：carrier；a/f/p：amplitude/frequency/phase11十二月202213NEC01-緒論下標：c：載波13十二月2022NEC01-緒論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0111十二月2022NEC01-緒論14緒論1非線性1非線性電子線路13十二月2022NEC01-緒論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(diào)制解調(diào)與混頻發(fā)展1非線性電子線路11十二月2022NEC01-緒論13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論161.1定義電13十二月2022NEC01-緒論17例1二極管特性曲線通?？梢杂弥本€段近似11十二月2022NEC01-緒論17例1二極管特13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論18例2三極管特13十二月2022NEC01-緒論19輸入特性11十二月2022NEC01-緒論19輸入特性13十二月2022NEC01-緒論20輸出特性11十二月2022NEC01-緒論20輸出特性13十二月2022NEC01-緒論21轉移特性11十二月2022NEC01-緒論21轉移特性13十二月2022NEC01-緒論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特性線性部分，如甲類功放，參見《線性電子線路》11十二月2022NEC01-緒論22例3放大器小13十二月2022NEC01-緒論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(diào)增益、頻率響應和穩(wěn)定性后者強調(diào)輸出功率，增益、頻率響應和穩(wěn)定性是次要的11十二月2022NEC01-緒論23小信號線放與大13十二月2022NEC01-緒論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》11十二月2022NEC01-緒論24其它定義線性電13十二月2022NEC01-緒論25高頻與通信電子線路高頻電子線路強調(diào)高頻部分通信電子線路強調(diào)通信系統(tǒng)應用非線性電子線路強調(diào)器件特性非線性三者可以近似認為是同義詞11十二月2022NEC01-緒論25高頻與通信電子13十二月2022NEC01-緒論26高頻與射頻射頻（RF，RadioFrequency）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”11十二月2022NEC01-緒論26高頻與射頻射頻《電子線路》名稱變革低頻與高頻電子線路模擬電路I和II線性與非線性電子線路13十二月2022NEC01-緒論27《電子線路》名稱變革低頻與高頻電子線路11十二月202213十二月2022NEC01-緒論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章1.2.3反饋控制電路第6章11十二月2022NEC01-緒論281.2分類13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論291.2.1能13十二月2022NEC01-緒論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(diào)制解調(diào)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(diào)制與解調(diào)電路角度調(diào)制與解調(diào)電路11十二月2022NEC01-緒論301.2.2頻13十二月2022NEC01-緒論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)別于線性電子線路的負反饋放大器11十二月2022NEC01-緒論311.2.3反13十二月2022NEC01-緒論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)11十二月2022NEC01-緒論321.3無線通13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論331.3.1組13十二月2022NEC01-緒論34電磁波譜c=λ·f=3×108

m/s11十二月2022NEC01-緒論34電磁波譜c=無線電波頻段與波段13十二月2022NEC01-緒論35c=λ·f=3×108

m/s無線電波頻段與波段11十二月2022NEC01-緒論13十二月202236NEC01-緒論中長波，繞射，趨膚效應短波，反射和折射，穿透效應超短波，直射超短波，散射60~600km10~12km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11十二月202236NEC01-緒論中長波，繞射，13十二月2022NEC01-緒論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(zhì)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11十二月2022NEC01-緒論37組成發(fā)射裝置1.3.2問題存在問題系統(tǒng)要求解決方案13十二月2022NEC01-緒論381.3.2問題存在問題11十二月2022NEC01-存在問題接收信號微弱電磁波經(jīng)長距離到達接收天線存在各種干擾其他電臺信號工業(yè)、醫(yī)學輻射電磁波大氣層、宇宙固有電磁干擾13十二月2022NEC01-緒論39存在問題接收信號微弱11十二月2022NEC01-緒系統(tǒng)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（載波頻率）的能力13十二月2022NEC01-緒論40系統(tǒng)要求增益高11十二月2022NEC01-緒論40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，主要有調(diào)制、解調(diào)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、調(diào)制器、解調(diào)器和混頻器等都是非線性電子線路13十二月2022NEC01-緒論41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13十二月2022NEC01-緒論421.3.3中波廣播系統(tǒng)組成調(diào)制解調(diào)與混頻發(fā)展11十二月2022NEC01-緒論421.3.3中13十二月2022NEC01-緒論43組成發(fā)射機接收機11十二月2022NEC01-緒論4中波廣播系統(tǒng)（發(fā)射機）13十二月2022NEC01-緒論44為什么要調(diào)制?中波廣播系統(tǒng)（發(fā)射機）11十二月2022NEC01-中波廣播系統(tǒng)（接收機）13十二月2022NEC01-緒論45為什么要混頻?中波廣播系統(tǒng)（接收機）11十二月2022NEC01-13十二月2022NEC01-緒論46諧振功放小信號諧振放大器（可調(diào)諧）小信號線性放大器+非諧振功放小信號諧振放大器（固定調(diào)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11十二月2022NEC01-緒論46諧振功放小信號接收機結構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)字中頻結構（中頻已調(diào)波數(shù)字處理）13十二月2022NEC01-緒論47接收機結構超外差結構11十二月2022NEC01-緒鏡頻抑制結構13十二月2022NEC01-緒論48LPF900LPFsinωLOtcosωLOtIFLPFLPFsinωLO1tcosωLO1tIFsinωLO2tcosωLO2t鏡頻抑制結構11十二月2022NEC01-緒論48L13十二月2022NEC01-緒論49調(diào)制解調(diào)與混頻11十二月2022NEC01-緒論4（1）調(diào)制與解調(diào)調(diào)制（modulation），使高頻振蕩的某個參數(shù)受輸入信號控制解調(diào)（demodulation），從高頻振蕩中取出輸入電信號調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）、調(diào)相（PM）、調(diào)角（調(diào)頻和調(diào)相的統(tǒng)稱）攜帶信息的信號稱為調(diào)制信號，高頻振蕩信號稱為載波，調(diào)制后的信號稱為已調(diào)信號13十二月2022NEC01-緒論50（1）調(diào)制與解調(diào)調(diào)制（modulation），使高頻振蕩的某13十二月202251NEC01-緒論下標：c：載波；Ω：調(diào)制信號；a/f/p：調(diào)幅/頻/相c：carrier；a/f/p：amplitude/frequency/phase11十二月202251NEC01-緒論下標：c：載波13十二月2022NEC01-緒論52為什么要調(diào)制利于調(diào)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300Hz~3000Hz，直接傳送需要的波長為1000Km~100Km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）11十二月2022NEC01-緒論52為什么要調(diào)制利（2）混頻混頻（mixer）：將載波頻率為fc的已調(diào)波變換為載波頻率為中間頻率fI的已調(diào)波中間頻率：fI簡稱中頻，與無線電波中頻頻段區(qū)分調(diào)幅收音機的中頻為465kHz調(diào)頻收音機的中頻為10.7MHz電視接收機的中頻是38MHz13十二月2022NEC01-緒論53（2）混頻混頻（mixer）：將載波頻率為fc的已調(diào)波變換為13十二月2022NEC01-緒論54載波頻率：fc本振頻率：fL中間頻率：fI混頻fcfLfI11十二月2022NEC01-緒論54載波頻率：fc13十二月2022NEC01-緒論55fI

=

|

fL

–

fc

|，fI

=

fL

-

fc

或fI

=

fc

-

fLfI

是固定的fL

是可調(diào)的，便于跟蹤不同的fc接收機的調(diào)諧選鈕調(diào)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(diào)諧或電調(diào)諧的混頻fcfLfI11十二月2022NEC01-緒論55fI=|13十二月2022NEC01-緒論56超外差（Superheterodyne）是指本振頻率比已調(diào)波載波頻率高一個中頻頻率fI

=

fL

–

fc超外差式接收機超內(nèi)差是指本振頻率比已調(diào)波載波頻率低一個中頻頻率fI

=

fc

-

fL混頻fcfLfI11十二月2022NEC01-緒論56超外差（Sup混頻器（mixer）變頻器（converter）=混頻器+本地振蕩器混頻與變頻近似為同義詞13十二月2022NEC01-緒論57混頻fcfLfI混頻器（mixer）11十二月2022NEC01-緒13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論58為什么要混頻中發(fā)展中波廣播系統(tǒng)已經(jīng)淘汰基本原理仍然使用改變調(diào)制解調(diào)方式和增加數(shù)字處理調(diào)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(wǎng)和移動通信13十二月2022NEC01-緒論59發(fā)展中波廣播系統(tǒng)已經(jīng)淘汰11十二月20213十二月2022NEC01-緒論60衛(wèi)星廣播收音機11十二月2022NEC01-緒論60衛(wèi)星廣播收音機13十二月2022NEC01-緒論61衛(wèi)星廣播與因特網(wǎng)11十二月2022NEC01-緒論61衛(wèi)星廣播與因特衛(wèi)星電視接收機13十二月2022NEC01-緒論62衛(wèi)星電視接收機11十二月2022NEC01-緒論62衛(wèi)星電視與因特網(wǎng)13十二月2022NEC01-緒論63衛(wèi)星電視與因特網(wǎng)11十二月2022NEC01-緒論6手機廣播與因特網(wǎng)13十二月2022NEC01-緒論64手機廣播與因特網(wǎng)11十二月2022NEC01-緒論6手機廣播手機廣播，是指利用具有收音和上網(wǎng)功能的智能手機收聽廣播兩層含義一是依托于移動通訊網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)絡，用上網(wǎng)手機實時收聽或點播網(wǎng)絡廣播節(jié)目一是在手機中內(nèi)置了FM廣播調(diào)諧器，用手機可以直接收聽電臺廣播節(jié)目13十二月2022NEC01-緒論65手機廣播手機廣播，是指利用具有收音和上網(wǎng)功能的智能手機收聽廣手機電視與因特網(wǎng)13十二月2022NEC01-緒論66手機電視與因特網(wǎng)11十二月2022NEC01-緒論6無線通信發(fā)展方向13十二月2022NEC01-緒論67無線計算機網(wǎng)絡WMAN(WiMAX)WLAN(WiFi)WPAN(BlueTooth)移動通信3G2G1G4G5G無線通信發(fā)展方向11十二月2022NEC01-緒論65G5G(5thgenerationmobilenetworksor5thgenerationwirelesssystems)isanameusedinsomeresearchpapersandprojectstodenotethenextmajorphaseofmobiletelecommunicationsstandardsbeyondthe4G/IMTAdvancedstandards.13十二月2022NEC01-緒論685G5G(5thgenerationmobilene納米機器人（1nm=10-9m）13十二月2022NEC01-緒論69納米機器人（1nm=10-9m）11十二月2022NEC太空望遠鏡（哈博）13十二月2022NEC01-緒論70太空望遠鏡（哈博）11十二月2022NEC01-緒論語音信號重要性廣播系統(tǒng)傳遞語音信息雖然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(chǎn)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”13十二月2022NEC01-緒論71語音信號重要性廣播系統(tǒng)傳遞語音信息11十二月2022NE13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論7222.12.213十二月2022NEC01-緒論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非線性電感器件特性參數(shù)11十二月2022NEC01-緒論732.1特性參13十二月2022NEC01-緒論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?nèi)荻O管就是一種非線性電容11十二月2022NEC01-緒論742.1.1非13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論75（1）二極管特二極管伏安特性13十二月2022NEC01-緒論76二極管伏安特性11十二月2022NEC01-緒論76大電壓信號作用下電流波形13十二月2022NEC01-緒論77大電壓信號作用下電流波形11十二月2022NEC01-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)13十二月202278NEC01-緒論直流電導11十二月202278NEC01-緒論直流電導交流電導平均電導諧波電導下標Q和Vm表示與靜態(tài)工作點和交流電壓振幅有關直流電導交流電導平均電導諧波電導下標Q和Vm表示與靜態(tài)工作點13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論80（2）三極管特13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論81（3）參數(shù)應用13十二月2022NEC01-緒論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?nèi)荻O管PN結勢壘電容隨外加反向電壓變化11十二月2022NEC01-緒論822.1.2非v=0時的結電容PN結勢壘電位變?nèi)葜笖?shù)外加反向電壓變?nèi)荻O管符號13十二月202283NEC01-緒論如果變?nèi)荻O管參考方向變反，變?nèi)莨芄街衯前面加負號v=0時的結電容PN結勢壘電位變?nèi)葜笖?shù)外加反向電壓變?nèi)?3十二月202284NEC01-緒論11十二月202284NEC01-緒論13十二月2022NEC01-緒論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Ψ~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11十二月2022NEC01-緒論852.1.3非13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論862.2控制變13十二月2022NEC01-緒論87例4：二極管伏安特性11十二月2022NEC01-緒論87例4：二極管伏13十二月202288NEC01-緒論控制變量為電壓時，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11十二月202288NEC01-緒論控制變量為電壓13十二月2022NEC01-緒論89例5：隧道二極管伏安特性11十二月2022NEC01-緒論89例5：隧道二極13十二月2022NEC01-緒論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，在隧道二極管兩端產(chǎn)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11十二月2022NEC01-緒論90隧道二極管伏安13十二月2022NEC01-緒論912.3疊加定理不滿足疊加定理11十二月2022NEC01-緒論912.3疊加定13十二月2022NEC01-緒論92例6：不滿足疊加定理11十二月2022NEC01-緒論92例6：不滿足疊出現(xiàn)新頻率（倍/和/差頻），正是非線性電子線路所需的可以通過帶通濾波器取出所需的頻率，抑制不需要的頻率出現(xiàn)新頻率（倍/和/差頻），正是非線性電子線路所需的13十二月2022NEC01-緒論942.4分析方法解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(diào)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)一11十二月2022NEC01-緒論942.4分析方13十二月2022NEC01-緒論953課程特點11十二月2022NEC01-緒論953課程特點13十二月2022NEC01-緒論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EDA11十二月2022NEC01-緒論963課程特點對13十二月2022NEC01-緒論974小結11十二月2022NEC01-緒論974小結4小結非線性電子線路調(diào)制解調(diào)與混頻非線性器件不滿足疊加定理13十二月2022NEC01-緒論984小結非線性電子線路11十二月2022NEC01-13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論99習題011畫13十二月2022NEC01-緒論100習題答案011參見教材圖0-1-32參見教材圖0-1-411十二月2022NEC01-緒論100習題答案01附錄1能量轉換電路2通信系統(tǒng)3無線電信號4調(diào)制方式5無線通信系統(tǒng)13十二月2022NEC01-緒論101附錄1能量轉換電路11十二月2022NEC01-緒13十二月2022NEC01-緒論1021能量轉換電路1.1功率電子線路1.2正弦振蕩器11十二月2022NEC01-緒論1021能量轉換13十二月2022NEC01-緒論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交流電和直流電）進行特定變換的非線性電子電路11十二月2022NEC01-緒論1031.1功率13十二月2022NEC01-緒論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(wǎng)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11十二月2022NEC01-緒論104功率放大器甲13十二月2022NEC01-緒論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-DCConverter）（斬波器）交流-交流變換器（AC-ACConverter）交流調(diào)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)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11十二月2022NEC01-緒論105電源變換電路13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論1061.2正弦13十二月2022NEC01-緒論1072通信系統(tǒng)2.1定義2.2分類2.3發(fā)展2.4組成11十二月2022NEC01-緒論1072通信系統(tǒng)13十二月2022NEC01-緒論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)11十二月2022NEC01-緒論1082.1定義13十二月2022NEC01-緒論1092.2分類按信道分按傳輸信號特征分按傳送消息類型分11十二月2022NEC01-緒論1092.2分類13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論110按信道分有線13十二月2022NEC01-緒論111按傳輸信號特征分模擬通信系統(tǒng)傳輸模擬信號調(diào)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(diào)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11十二月2022NEC01-緒論111按傳輸信號特13十二月2022NEC01-緒論112按傳送消息類型分數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)語音通信系統(tǒng)圖像通信系統(tǒng)多媒體通信系統(tǒng)11十二月2022NEC01-緒論112按傳送消息類13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論1132.3發(fā)展13十二月2022NEC01-緒論114發(fā)展1906：發(fā)明真空管1918：調(diào)幅廣播1925：多路通信1936：調(diào)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11十二月2022NEC01-緒論114發(fā)展190613十二月2022NEC01-緒論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(wǎng)移動通信，計算機網(wǎng)絡，嵌入式系統(tǒng)11十二月2022NEC01-緒論115發(fā)展20世紀13十二月2022NEC01-緒論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11十二月2022NEC01-緒論1162.4組成13十二月2022NEC01-緒論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缏曇舂p圖像﹑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(diào)制，將電信號變換為便于傳送的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(diào)，已調(diào)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11十二月2022NEC01-緒論117組成發(fā)送端13十二月2022NEC01-緒論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糾錯發(fā)射機：數(shù)字調(diào)制11十二月2022NEC01-緒論118數(shù)字通信系統(tǒng)我國通信系統(tǒng)組成局域網(wǎng)基站有線電視網(wǎng)地面站電話局尋呼臺同步衛(wèi)星低軌衛(wèi)星公用電信網(wǎng)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(wǎng)我國通信系統(tǒng)組成局域網(wǎng)基站有線地面站電話局尋呼臺同步低軌公用13十二月2022NEC01-緒論1203無線電信號分類特性11十二月2022NEC01-緒論1203無線電信13十二月2022NEC01-緒論121（1）分類低頻信號高頻信號11十二月2022NEC01-緒論121（1）分類低13十二月2022NEC01-緒論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信號稱為基帶信號傳輸分為數(shù)字和模擬基帶信號傳輸11十二月2022NEC01-緒論122低頻信號也稱13十二月2022NEC01-緒論123高頻信號載波信號和已調(diào)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(diào)制此時基帶信號稱為調(diào)制信號此時載波稱為已調(diào)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(diào)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(diào)幅將聲音基帶信號搬移到中波波段11十二月2022NEC01-緒論123高頻信號載波13十二月2022NEC01-緒論124（2）特性時域特性頻譜特性頻率特性傳播特性調(diào)制特性11十二月2022NEC01-緒論124（2）特性時13十二月2022NEC01-緒論125①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(diào)制信號：vΩ(t)=VΩmcosΩt載波信號：vc(t)=Vcmcosωct信號時域特性與信道時間特性相適應時，才適合傳輸11十二月2022NEC01-緒論125①時域特性13十二月2022NEC01-緒論126②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11十二月2022NEC01-緒論126②頻譜特性13十二月2022NEC01-緒論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300~3400Hz；一路電話信號的帶寬為4kHz中波調(diào)幅廣播的頻帶是535~1605kHz，廣播電臺每個已調(diào)信號的帶寬是9kHz電視圖象信號的帶寬是8MHz11十二月2022NEC01-緒論127頻譜特性（帶13十二月2022NEC01-緒論128③頻率特性指無線電信號的頻率或波長特性c

=

λ·f

=

λ/T

=

3×108

m/sc：光速λ：波長

f：頻率T：周期11十二月2022NEC01-緒論128③頻率特性13十二月2022NEC01-緒論129電磁波譜c=λ·f=3×108

m/s11十二月2022NEC01-緒論129電磁波譜c13十二月2022NEC01-緒論130頻段與波段頻段或波段是對頻率或波長的分段不同頻段或波段信號的產(chǎn)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11十二月2022NEC01-緒論130頻段與波段頻無線電波頻段與波段劃分13十二月2022NEC01-緒論131c=λ·f=3×108

m/s非線性電子線路的頻段與波段3~30G：厘米波，超高頻，超寬帶無線電波頻段與波段劃分11十二月2022NEC01-無線電波頻段與波段劃分13十二月2022NEC01-緒論132廣義的高頻狹義的高頻無線電波頻段與波段劃分11十二月2022NEC01-無線電波頻段與波段劃分微波亞毫米波0.1~1mm

300~3000GHz至高頻(THF)無線電波頻段與波段劃分微波亞毫米波0.1~113十二月2022NEC01-緒論134非線性電子線路頻段與波段從中頻（MF）到特高頻（UHF）從中波到分米波11十二月2022NEC01-緒論134非線性電子線高頻與微波頻段與波段高頻狹義的高頻：3MHz~30MHz廣義的高頻：3MHz~3GHZ微波>300MHz13十二月2022NEC01-緒論135高頻與微波頻段與波段高頻11十二月2022NEC01-13十二月2022NEC01-緒論136④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11十二月2022NEC01-緒論136④傳播特性13十二月2022137NEC01-緒論中長波，繞射短波，反射和折射超短波，直射超短波，散射60~600km10~12km超短波主要直射（直線）傳播，也可以利用對流層（或電離層）散射傳播11十二月2022137NEC01-緒論中長波，繞射散射散射是指電磁波輻射在非均勻或各向異性媒質(zhì)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(zhì)溶液等媒質(zhì)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(zhì)點時發(fā)生散射散射不同與反射、折射和衍射13十二月2022NEC01-緒論138散射散射是指電磁波輻射在非均勻或各向異性媒質(zhì)中傳播時多方位、13十二月2022NEC01-緒論139⑤調(diào)制特性調(diào)制是指使載波信號的參數(shù)（振幅、頻率或相位）正比于傳送的信息而變化不同調(diào)制信號和調(diào)制方式的調(diào)制特性不同，對應解調(diào)方式也不同11十二月2022NEC01-緒論139⑤調(diào)制特性4調(diào)制方式13十二月2022NEC01-緒論1404調(diào)制方式11十二月2022NEC01-緒論14調(diào)制方式正弦波調(diào)制脈沖調(diào)制模擬調(diào)制數(shù)字調(diào)制模擬調(diào)制數(shù)字調(diào)制AMFMPMASKFSKPSKPAMPDMPPMPCMDMDPCM調(diào)制方式正弦波調(diào)制脈沖調(diào)制模擬調(diào)制數(shù)字調(diào)制模擬調(diào)制數(shù)字調(diào)制A正弦調(diào)制與脈沖調(diào)制正弦調(diào)制：載波為單一頻率連續(xù)余弦波模擬調(diào)制：調(diào)制信號為模擬信號模擬調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相數(shù)字調(diào)制：調(diào)制信號為數(shù)字信號數(shù)字調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相脈沖調(diào)制：載波為周期性矩形脈沖信號模擬脈沖調(diào)制：脈幅、脈寬、脈位調(diào)制數(shù)字脈沖調(diào)制：PCM、DM、DPCM13十二月2022NEC01-緒論142正弦調(diào)制與脈沖調(diào)制正弦調(diào)制：載波為單一頻率連續(xù)余弦波11十13十二月2022NEC01-緒論143脈沖調(diào)制脈沖調(diào)制：用離散脈沖串作載波，用調(diào)制信號去改變脈沖參數(shù)（幅度、寬度、時間位置）的調(diào)制方式按調(diào)制的脈沖參數(shù)分為脈幅調(diào)制（PAM）：脈沖幅度隨調(diào)制信號變化脈寬調(diào)制（PDM）：脈沖寬度隨調(diào)制信號變化脈位調(diào)制（PPM）：脈沖位置隨調(diào)制信號變化11十二月2022NEC01-緒論143脈沖調(diào)制脈沖脈幅調(diào)制（PAM）：脈沖幅度隨調(diào)制信號變化脈寬調(diào)制（PDM）：脈沖寬度隨調(diào)制信號變化脈位調(diào)制（PPM）：脈沖位置隨調(diào)制信號變化13十二月2022144NEC01-緒論脈幅調(diào)制（PAM）：脈沖幅度隨調(diào)制信號變化11十二月2013十二月2022NEC01-緒論145數(shù)字調(diào)制調(diào)制信號為數(shù)字信號時，稱為數(shù)字調(diào)制，也稱為鍵控數(shù)字調(diào)幅、數(shù)字調(diào)頻、數(shù)字調(diào)相幅度鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK）數(shù)字信號信號可以視為一種特殊的模擬信號，因而模擬調(diào)制的一些方法原則上也適用于數(shù)字調(diào)制11十二月2022NEC01-緒論145數(shù)字調(diào)制調(diào)制13十二月2022NEC01-緒論146CDMACDMA，CodeDivisionMultipleAccess兩次調(diào)制發(fā)送端將具有一定帶寬的信息數(shù)據(jù)用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼信號去調(diào)制，使原信息數(shù)據(jù)信號帶寬被大大擴展（擴頻），再經(jīng)載波調(diào)制后發(fā)射出去接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收到的寬帶信號作相關處理，把寬帶信號變成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號（解擴），實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。在接收端如果沒有相同的偽隨機碼，則得不到信息數(shù)據(jù)11十二月2022NEC01-緒論146CDMACD5無線通信系統(tǒng)5.1分類5.2實例5.3軟件無線電13十二月2022NEC01-緒論1475無線通信系統(tǒng)5.1分類11十二月2022NEC0113十二月2022NEC01-緒論1485.1分類按工作波段分按調(diào)制方式分11十二月2022NEC01-緒論1485.1分類按工作波段分中波通信系統(tǒng)短波通信系統(tǒng)超短波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)（包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)）13十二月2022NEC01-緒論149按工作波段分中波通信系統(tǒng)11十二月2022NEC01-按調(diào)制方式分調(diào)幅無線通信系統(tǒng)調(diào)頻無線通信系統(tǒng)調(diào)頻廣播系統(tǒng)單聲道調(diào)頻廣播系統(tǒng)調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)13十二月2022NEC01-緒論150按調(diào)制方式分調(diào)幅無線通信系統(tǒng)11十二月2022NEC015.2實例單聲道調(diào)頻收音機調(diào)頻立體聲收音機電視廣播系統(tǒng)“傳統(tǒng)有線電視系統(tǒng)”“現(xiàn)代有線電視系統(tǒng)”13十二月2022NEC01-緒論1515.2實例單聲道調(diào)頻收音機11十二月2022NEC01單聲道調(diào)頻收音機13十二月2022NEC01-緒論152單聲道調(diào)頻收音機11十二月2022NEC01-緒論1調(diào)頻立體聲收音機13十二月2022NEC01-緒論153調(diào)頻立體聲收音機11十二月2022NEC01-緒論1電視廣播系統(tǒng)電視信號發(fā)射機圖像信號：調(diào)制、混頻（位于發(fā)射機）伴音信號：調(diào)制、混頻（位于發(fā)射機）電視信號接收機13十二月2022NEC01-緒論154電視廣播系統(tǒng)電視信號發(fā)射機11十二月2022NEC0113十二月2022NEC01-緒論15511十二月2022NEC01-緒論15513十二月2022NEC01-緒論15611十二月2022NEC01-緒論156傳統(tǒng)有線電視系統(tǒng)13十二月2022NEC01-緒論157傳統(tǒng)有線電視系統(tǒng)11十二月2022NEC01-緒論1現(xiàn)代有線電視系統(tǒng)13十二月2022NEC01-緒論158現(xiàn)代有線電視系統(tǒng)11十二月2022NEC01-緒論15.3軟件無線電用軟件方法實現(xiàn)無線通信系統(tǒng)部分電路的功能，改變程序即可變更調(diào)制方式13十二月2022NEC01-緒論1595.3軟件無線電用軟件方法實現(xiàn)無線通信系統(tǒng)部分電路的功能，13十二月2022NEC01-緒論160非線性電子線路NonlinearElectronicCircuits11十二月2022NEC01-緒論1非線性電子線路N13十二月2022NEC01-緒論161課程性質(zhì)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(wǎng)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11十二月2022NEC01-緒論2課程性質(zhì)電子信息13十二月2022NEC01-緒論162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%11十二月2022NEC01-緒論3學分與成績2.5教材與參考書教材馮軍，電子線路（非線性部分），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，0413十二月2022NEC01-緒論163教材與參考書教材11十二月2022NEC01-緒論4教材習題解答教材答案答案并不完全正確（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13十二月2022NEC01-緒論164教材習題解答教材答案11十二月2022NEC01-緒作業(yè)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)（第一周除外）13十二月2022NEC01-緒論165作業(yè)要求準備2個作業(yè)本11十二月2022NEC01-學習方法課前預習教材有一定難度，不十分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(wǎng)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13十二月2022NEC01-緒論166學習方法課前11十二月2022NEC01-緒論7網(wǎng)絡資源往年教學課件往年試題及答案學生申請，教師審核相關課程網(wǎng)站參考書13十二月2022NEC01-緒論167網(wǎng)絡資源11十二13十二月2022NEC01-緒論168內(nèi)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(diào)制解調(diào)與混頻電路（14學時）5角度調(diào)制解調(diào)電路（12學時）6反饋控制電路（6學時）附錄選頻網(wǎng)絡（2學時）11十二月2022NEC01-緒論9內(nèi)容安排（教材）13十二月2022NEC01-緒論169內(nèi)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(wǎng)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(diào)制電路（2學時）10振幅解調(diào)電路（2學時）11混頻電路（2學時）11十二月2022NEC01-緒論10內(nèi)容安排（教學13十二月2022NEC01-緒論170內(nèi)容安排（教學）12調(diào)角信號（2學時）13直接調(diào)頻（2學時）14間接調(diào)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(diào)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）11十二月2022NEC01-緒論11內(nèi)容安排（教學13十二月2022NEC01-緒論171緒論非線性電子線路0111十二月2022NEC01-緒論12緒論非線性電子13十二月2022172NEC01-緒論下標：c：載波；Ω：調(diào)制信號；a/f/p：調(diào)幅/頻/相c：carrier；a/f/p：amplitude/frequency/phase11十二月202213NEC01-緒論下標：c：載波13十二月2022NEC01-緒論173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0111十二月2022NEC01-緒論14緒論1非線性1非線性電子線路13十二月2022NEC01-緒論174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(diào)制解調(diào)與混頻發(fā)展1非線性電子線路11十二月2022NEC01-緒論13十二月2022NEC01-緒論1751.1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11十二月2022NEC01-緒論161.1定義電13十二月2022NEC01-緒論176例1二極管特性曲線通?？梢杂弥本€段近似11十二月2022NEC01-緒論17例1二極管特13十二月2022NEC01-緒論177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11十二月2022NEC01-緒論18例2三極管特13十二月2022NEC01-緒論178輸入特性11十二月2022NEC01-緒論19輸入特性13十二月2022NEC01-緒論179輸出特性11十二月2022NEC01-緒論20輸出特性13十二月2022NEC01-緒論180轉移特性11十二月2022NEC01-緒論21轉移特性13十二月2022NEC01-緒論181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特性線性部分，如甲類功放，參見《線性電子線路》11十二月2022NEC01-緒論22例3放大器小13十二月2022NEC01-緒論182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(diào)增益、頻率響應和穩(wěn)定性后者強調(diào)輸出功率，增益、頻率響應和穩(wěn)定性是次要的11十二月2022NEC01-緒論23小信號線放與大13十二月2022NEC01-緒論183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》11十二月2022NEC01-緒論24其它定義線性電13十二月2022NEC01-緒論184高頻與通信電子線路高頻電子線路強調(diào)高頻部分通信電子線路強調(diào)通信系統(tǒng)應用非線性電子線路強調(diào)器件特性非線性三者可以近似認為是同義詞11十二月2022NEC01-緒論25高頻與通信電子13十二月2022NEC01-緒論185高頻與射頻射頻（RF，RadioFrequency）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”11十二月2022NEC01-緒論26高頻與射頻射頻《電子線路》名稱變革低頻與高頻電子線路模擬電路I和II線性與非線性電子線路13十二月2022NEC01-緒論186《電子線路》名稱變革低頻與高頻電子線路11十二月202213十二月2022NEC01-緒論1871.2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章1.2.3反饋控制電路第6章11十二月2022NEC01-緒論281.2分類13十二月2022NEC01-緒論1881.2.1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11十二月2022NEC01-緒論291.2.1能13十二月2022NEC01-緒論1891.2.2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(diào)制解調(diào)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(diào)制與解調(diào)電路角度調(diào)制與解調(diào)電路11十二月2022NEC01-緒論301.2.2頻13十二月2022NEC01-緒論1901.2.3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)別于線性電子線路的負反饋放大器11十二月2022NEC01-緒論311.2.3反13十二月2022NEC01-緒論1911.3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)11十二月2022NEC01-緒論321.3無線通13十二月2022NEC01-緒論1921.3.1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11十二月2022NEC01-緒論331.3.1組13十二月2022NEC01-緒論193電磁波譜c=λ·f=3×108

m/s11十二月2022NEC01-緒論34電磁波譜c=無線電波頻段與波段13十二月2022NEC01-緒論194c=λ·f=3×108

m/s無線電波頻段與波段11十二月2022NEC01-緒論13十二月2022195NEC01-緒論中長波，繞射，趨膚效應短波，反射和折射，穿透效應超短波，直射超短波，散射60~600km10~12km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11十二月202236NEC01-緒論中長波，繞射，13十二月2022NEC01-緒論196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(zhì)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11十二月2022NEC01-緒論37組成發(fā)射裝置1.3.2問題存在問題系統(tǒng)要求解決方案13十二月2022NEC01-緒論1971.3.2問題存在問題11十二月2022NEC01-存在問題接收信號微弱電磁波經(jīng)長距離到達接收天線存在各種干擾其他電臺信號工業(yè)、醫(yī)學輻射電磁波大氣層、宇宙固有電磁干擾13十二月2022NEC01-緒論198存在問題接收信號微弱11十二月2022NEC01-緒系統(tǒng)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（載波頻率）的能力13十二月2022NEC01-緒論199系統(tǒng)要求增益高11十二月2022NEC01-緒論40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，主要有調(diào)制、解調(diào)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、調(diào)制器、解調(diào)器和混頻器等都是非線性電子線路13十二月2022NEC01-緒論200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13十二月2022NEC01-緒論2011.3.3中波廣播系統(tǒng)組成調(diào)制解調(diào)與混頻發(fā)展11十二月2022NEC01-緒論421.3.3中13十二月2022NEC01-緒論202組成發(fā)射機接收機11十二月2022NEC01-緒論4中波廣播系統(tǒng)（發(fā)射機）13十二月2022NEC01-緒論203為什么要調(diào)制?中波廣播系統(tǒng)（發(fā)射機）11十二月2022NEC01-中波廣播系統(tǒng)（接收機）13十二月2022NEC01-緒論204為什么要混頻?中波廣播系統(tǒng)（接收機）11十二月2022NEC01-13十二月2022NEC01-緒論205諧振功放小信號諧振放大器（可調(diào)諧）小信號線性放大器+非諧振功放小信號諧振放大器（固定調(diào)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11十二月2022NEC01-緒論46諧振功放小信號接收機結構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)字中頻結構（中頻已調(diào)波數(shù)字處理）13十二月2022NEC01-緒論206接收機結構超外差結構11十二月2