高频第四章时变参量电路

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1、4非线性电路、时变参量电路和变频器4.2非线性元件的特性4.3非线性电路分析法4.4线性时变参量电路分析法4.5变频器的工作原理4.1概述4.7二极管混频器4.8差分对模拟乘法器混频电路4.9混频器中的干扰4.10外部干扰4.6晶体管混频器4.1概述无线电元件线性元件时变参量元件非线性元件：元件参数与通过元件的电流或施于其上的电压无关。（电阻、电容、空气心电感）：元件参数与通过元件的电流或施于其上的电压有关。（二极管、三极管、带磁心电感）：元件参数按照一定规律随时间变化。4.1概述图5.1.1串联电路线性电路时描述线性电路、时变参量电路和非线性电路的方程式分别是常

2、系数线性微分方程、变系数线性微分方程和非线性微分方程。4.1概述在无线电工程技术中，较多的场合并不用解非线性微分方程的方法来分析非线性电路，而是采用工程上适用的一些近似分析方法。这些方法大致分为图解法和解析法两类。所谓图解法，就是根据非线性元件的特性曲线和输入信号波形，通过作图直接求出电路中的电流和电压波形。所谓解析法，就是借助于非线性元件特性曲线的数学表示式列出电路方程，从而解得电路中的电流和电压。4.2非线性元件的特性4.2.1非线性元件的工作特性4.2.2非线性元件的频率变换作用4.2.3非线性电路不满足叠加原理4.2.1非线性元件的工作特性线性电阻的伏安特

3、性曲线半导体二极管的伏安特性曲线与线性电阻不同，非线性电阻的伏安特性曲线不是直线。隧道二极管的伏安特性4.2.2非线性元件的频率变换作用图5.2.4线性电阻上的电压与电流波形图5.2.5正弦电压作用于二极管产生非正弦周期电流输出电流与输入电压相比，波形不同，周期相同。可知，电流中包含电压中没有的频率成分。设非线性电阻的伏安特性曲线具有抛物线形状：在元件上加上两个信号：令：三角等式变换可得：“非线性”具有频率变换作用。i+-+-R4.2.3非线性电路不满足叠加原理叠加原理是分析线性电路的重要基础。根据叠加原理，任何复杂的输入信号均可以首先分解为若干个基本信号（例如正

4、弦信号），然后求出电路对每个基本信号单独作用时的响应，最后，将这些响应叠加起来，即可得到总的响应。非线性电路不满足叠加原理4.3非线性电路分析方法4.3.1幂级数分析法：（用幂级数表示非线性元件的特性曲线）设非线性元件的特性为：将函数展开成幂级数：（i=f(v)的各阶导数存在）在静态工作点Vo附近展开成幂级数：ω0n最高次数为3的多项式的频谱结构图4.3.2折线分析法：折线的数学表达式：4.4线性时变参量电路分析法：4.4.1时变跨导电路分析：忽略晶体管内部反馈作用，集电极电流和集极电压的函数关系为：当两个信号同时作用于一个非线性元件时，其中一个幅度很小处于线性工

5、作状态；另一个为大信号工作状态时，可使这一非线性元件等效为线性时变系统。4.4.2模拟乘法器电路分析4.4.3CMOS四象限模拟乘法器4.4.4开关函数分析法：4.5变频器的工作原理：4.6晶体管混频器4.7二极管混频器4.7.1二极管平衡混频器4.7.2二极管环形混频器4.8差分对模拟乘法器4.9混频器中的干扰4.9.1：组合频率干扰（干扰哨声）和副波道干扰4.9.2：交叉调制4.9.3：互相调制4.9.4：阻塞现象和互相混频4.9.5：克服干扰的措施