高頻非線性電路的分析方法.ppt

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1,頻譜的搬移電路分類,,頻譜的線性搬移,頻譜非線性搬移,振幅調(diào)制與解調(diào)混頻倍頻,頻率調(diào)制與解調(diào)相位調(diào)制與解調(diào),,,頻譜搬移在無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,2,非線性電路的分析方法,等效電路分析法,折線近似分析法,指數(shù)函數(shù)分析法,冪級(jí)數(shù)分析法,線性時(shí)變參量分析法,時(shí)變跨導(dǎo)分析法,開關(guān)函數(shù)分析法,模擬乘法器電路分析法,3,,概述,待解決的問題：1.為什么非線性器件有頻率生成功能？2.我們需要生成什么樣的頻譜？3.我們要如何來構(gòu)造具體的電路形式？,借助的分析工具：1.時(shí)域數(shù)學(xué)表達(dá)式或時(shí)域波形分析2.頻譜分析法,伏安特性曲線不是直線,會(huì)產(chǎn)生新的頻率分量,非線性電路不滿足疊加原理,非線性器件有:二極管、三極管、場效應(yīng)管、集成模擬乘法器等,4,IS：反向飽和電流UT：溫度的電壓當(dāng)量在常溫(300K)下，UT?26mV,PN結(jié)的電流方程,非線性器件,,i=f(u)之間的關(guān)系曲線。,,,正向特性,反向特性,圖PN結(jié)的伏安特性,5,1.冪級(jí)數(shù)分析法,如果加在二極管上的電壓ud=UQ+Usmcosωst，且Usm較小，UQ>>UT。流過二極管的電流為,令，。則,利用,id(t)可以寫為：,表明：單一頻率的信號(hào)電壓作用于非線性元件時(shí)，在電流中不僅含有輸入信號(hào)的頻率分量ωs，而且還含有各次諧波頻率分量nωs。,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,當(dāng)兩個(gè)信號(hào)電壓ud=U?cos?t和ud2=U?ccosωct同時(shí)作用在非線性元件時(shí)，根據(jù)以上的分析可得簡化后的id(t)表達(dá)式為：,利用三角函數(shù)的積化和差公式：,可以推出id(t)中所含有的頻率成份為：,其中，（p，q=1，2，3….）。,…,16,17,2乘法器電路分析,18,,,,,19,3.線性時(shí)變電路分析法,20,21,22,23,,,,,,,,無最有害頻率：?c?2?，是由三次方項(xiàng)產(chǎn)生,24,,,,,4開關(guān)函數(shù)分析法,25,26,