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1、晶体三极管频谱线性搬移电路第5章频谱的线性搬移电路5.1非线性电路的分析方法5.2二极管电路5.3差分对电路5.4其它频谱线性搬移电路25.1非线性电路的分析方法主要要求：了解非线性器件特性的级数展开法理解非线性器件的线性时变工作状态3我们知道，在频谱搬移电路中，输出信号的频率成分与输入信号的频率成分不同，因此，要实现频谱搬移，要求电路必须能够产生新的频率成分。根据我们所学知识，线性电路是不能产生新的频率成分的，因此要实现频谱搬移，必须使用非线性电路，在非线性电路中，其核心是非线性器件。4设有一个非线性电路,已知i=f(u)=au+bu2,是一个非线性关系非线性
2、电路显然,出现了直流分量和2ω新的频率分量。因此确定：当信号通过非线性电路时,将会产生新的频率成分,非线性电路具有频率变换作用。因此，当多个信号同时作用时，非线性电路就不满足叠加定理。ui设：则有：线性电路的分析方法在非线性电路中是不适用的，它有其特有的分析方法，主要有级数展开法和时变参数分析法等。5补充：泰勒级数设函数f(x)在点x0有任何阶导数，则称幂级数为f(x)在x=x0处的泰勒级数展开式。其中6u1u2+u–+–+–+–EQi以二极管的相乘作用为例uioQIQEQ该式在Q点的泰勒级数展开式为式中,an（n=0,1,2,…）为各次方项的系数，由下式确定：
3、一、非线性器件特性的幂级数分析法(5-2)(5-3)7该式在Q点的泰勒级数展开式为u1u2+u–+–+–+–EQi以二极管的相乘作用为例uioQIQEQ一、非线性器件特性的幂级数分析法8式中,为二项式系数,故(5-5)由于：下面仅通过对两种最简单的情况对其进行分析讨论。91.只输入一个余弦信号时先来分析一种最简单的情况。令u2=0,即只有一个输入信号,且令u1＝U1cosω1t(5-6)10n＝０项，产生常数项a０，n＝１项，产生ω１项：n＝２项，产生２ω１项和常数项n＝３项，产生３ω１项和ω１项n＝４项，产生４ω１、２ω１和常数项单一频率信号作用于非线性电路时
4、，其输出除包含原来频率成分外，还有其多次谐波成分。如果在其输出端加一窄带滤波器，可作为倍频电路。若要使输出包含任意所需有频率成分（即在输出有任意频率成分），不能在非线性电路输入端只输入一个单一频率信号来完成。要完成频谱任意搬移的功能,还需要另外一个频率的信号11图5-2非线性电路完成频谱的搬移为了便于区别，u1称为输入信号，为要处理的信号，通常占据一定带宽，u2称为参考信号或控制信号，通常为单一频率成分信号（通常频谱搬移电路中有f2>>f1)。2、同时输入两个信号12此时除包含两个输入信号成分外，还包括各种乘积项u1n-mu2m。在振幅调制和混频电路中，关键在于
5、这两个信号的乘积项（2a2u1u2），由伏安特性的二次方项产生。不需要的大量的其他频率分量可以用滤波器滤除。若作用在非线性器件上的两个电压均为余弦信号,即u1＝U1cosω1t，u2＝U2cosω2t,(5-5)13n＝０项，产生常数项a０n＝１项，产生ω１和ω２分量n＝２项，产生ω１±ω２、２ω１、２ω２和常数项n＝３项，产生２ω２±ω１、２ω１±ω2、３ω１、３ω２、ω１、ω２等分量。n＝４项，产生３ω１±ω２、３ω２±ω１、２ω２、±2ω１、２ω１±2ω2、４ω1、４ω２、２ω１、２ω２、ω１±ω２、常数项因此：当两个正弦信号通过非线性器件中，将产生新的组
6、合频率分量，写成一般式为：p，q＝０，１，２……14其频率分量产生的规律是：(1)凡是p＋q为偶数的组合分量，均由幂级数中n为偶数且大于等于p＋q的各次方项产生的；(2)凡是p＋q为奇数的组合分量，均由幂级数中n为奇数且大于等于p＋q的各次方项产生的。(3)当U1和U2的幅度较小时，它们的强度将随着p＋q的增大而减小。15通过以上分析可得：(1)多个信号作用于非线性电路时，其输出端包含多种频率成分：基波、各次谐波以及各种组合分量，其中绝大多数频率成分是不需要的。(2)在频谱搬移电路中，必须包含选频电路，以滤除不必要的成分。(3)在频率搬移电路中，如何减少无用的组
7、合分量的数目及其强度，是非常重要的，通常从以下几个方面考虑:a.从器件本身考虑。如选用接近平方律特性的器件，例如场效应管。b.选择合理的工作状态，使器件工作于接近平方特性的区域。c.采用平衡电路，抵消一些频率分量。d.减小输入信号振幅，降低高次组合频率分量的振幅。16二、线性时变电路分析法1、线性时变参数分析法的原理则在EQ+u2上用泰勒级数展开有若u1足够小,可以忽略式中u1的二次方及其以上各次方项,则该式化简为：17和是与u1无关的系数，但都随u2的变化而变化，是时变的，称为时变参量。是当输入u1=0时的值，称为时变静态电流或时变工作电流，用I0(t)表示。
8、增量电导在u1=0的值，
