非线性电子线路.doc

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1、非线性电子线路电子教案根据谢嘉奎教授主编的同名教材改编大连海事大学信息工程学院于双和2003年8月绪论0.1非线性电子线路的作用一、线性电路与非线性电路的区分电子器件严格上均为非线性的，故所构成的电子线路均为非线性电子线路。但是，依据器件的使用条件不同，所表现的非线性程度不同。线性电路：对信号进行处理时，尽量使用器件特性的线性部分。电路基本是线性的，但存在不希望有的失真。非线性电路：对信号进行处理时，使用了器件特性的非线性部分，利用器件的非线性完成振荡，频率变换等功能。小信号条件下，由于输入信号足够小，电路可以用线性等效电路表示，如线性电子线路部分讨论过的各种小信号放大器。

2、器件的特性，归属线性电子线路。大信号条件下，由于输入信号较大，必然涉及到器件的非线性部分，例如功率放大器，这样就不能用线性等效电路表示电子器件的特征，而必须用非线性电路的分析方法。所以功放归在非线性电子线路的范畴。二、非线性电子线路在通信系统中的应用1．通信系统的分类（1）有线通信系统：利用导线传送信息（2）无线通信系统：利用电磁波传送信息（3）光纤通信系统：利用光导纤维传送信息2．无线通信系统组成：发射装置+接收装置+传输媒体（1）发射装置①换能器：将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音变为电信号。②发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。③天线：将高频

3、电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。（2）传输媒体——电磁波电磁波传输方式，依据波长不同，可分：波段波长频率特点说明中、长波＞200m＜1500kHz沿地表传播大地表面是导体，一部分电磁波会损耗掉，频率越高，损耗越大短波10m-200m1500kHz～30MHz靠电离层反射传播电磁波一部分被吸收，另一部分被反射或折射到地面。频率越高，被吸收的能量越小，但频率越过一定值，电磁波会穿过电离层，不再返回地面超短波＜10m＞30MHz沿空间直线传播地球表面是弯曲的，所以只能限制在视线范围内传播距离比较：电离层＞地面＞直线.（3）接收装置接收是发射的逆过程①接收天线：将空间传播到其上的电

4、磁波→高频电振荡②接收机：高频电振荡电信号③换能器：将电信号所传送信息3．无线通信存在的问题①接收信号微弱：电磁波接收天线②存在干扰：其它电台的发射信号，各种工业、医学装置辐射电磁波，大气层，宇宙固有的电磁干扰。对接收装置的要求：能从众多的电磁波中选出有用的微弱信号。4．解决方案发射机和接收机借助线性和非线性电子线路对携有信息的电信号进行变换和处理。除放大外，最主要有调制、解调。（1）调制：由携有信息的电信号去控制高频振荡信号的某一参数，使该参数按照电信号的规律而变化。调制信号：携有信息的电信号。载波信号：未调制的高频振荡信号。已调波：经过调制后的高频振荡信号。调幅、调角（

5、调频、调相）。（2）解调：调制的逆过程，将已调波转换为载有信息的电信号。（3）调制的作用：①显著减小天线的尺寸（音频20Hz～20kHz，天线要几百km）；②将不同电台发送的信息分配到不同频率的载波信号上，使接收机可选择特定电台的信息而抑制其它电台发送的信息和各种干扰。5．发射机组成（1）振荡器：产生fosc的高频振荡信号，几十kHz以上。（2）高频放大器：一或多级小信号谐振放大器，放大振荡信号，使频率倍增至fc，并提供足够大的载波功率。（3）调制信号放大器：多级放大器组成，前几级为小信号放大器，用于放大微音器的电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。（4）振幅调制器

6、：实现调幅功能，将输入的载波信号和调制信号变换为所需的调幅波信号，并加到天线上。6．接收机（1）高频放大器：由一级或多级小信号谐振放大器组成，放大天线上感生的有用信号；并利用放大器中的谐振系统抑制天线上感生的其它频率的干扰信号。是可调谐的。（2）混频器：两个输入信号。频率为fc的高频已调信号，本机振荡器产生的频率为fL的本振信号。将频率为fc的高频已调信号不失真的变换为载波频率为截fI的中频已调信号。我国中频。（3）本机振荡：用来产生频率为（或）的高频振荡信号。fL是可调的，并能跟踪fc。（4）中频放大器：由多级固定调谐的小信号放大器组成，放大中频信号。（5）检波器：实现解

7、调功能，将中频调辐波变换为反映传送信息的调制信号。（6）低频放大器：由小信号放大器和功率放大器组成，放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。超外差接收机：包括混频器，本机振荡，中频放大器等组成。在超外差接收机中，有用信号在不同频率上进行放大，提高了接收机接收微弱信号的能力，还采用了谐振系统提高选取有用信号的能力。7．其它通信系统无论采用何种调制方式，发射机和接收机都包括上述各模块，区别主要在于调制器和解调器上。目前越来越多地采用调频无线通信系统。实现调制的模块为频率调制器，实现解调的模块为频率检波器或鉴频器。当前