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高频电子教案配套教学课件第三版高频电子教案教学课件作者第三版 52

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常见问题

1、主要要求了解非线性器件的相乘作用掌握二极管双平衡相乘器电路及其工作原理理解非线性器件的线性时变工作状态和开关工作状态理解模拟相乘器电路及其工作原理 5 2相乘器电路 5 2 1非线性器件的相乘作用一非线性器件特性的幂级数分析法该式在Q点的泰勒级数展开式为 5 2 1非线性器件的相乘作用一非线性器件特性的幂级数分析法的各幂级数项展开可得令u1 U1mcos 1t u2 U2mcos 2t 则得众多组合频率分量的通式为 p q p 1 q 2 p q为0或正整数其中p q 1对应 1 1 1 2 是有用乘积项产生的和频差频其余频率分量都由无用乘积项产生由二次方产生了有用乘积项同时产生众多无用高阶相乘项故相乘作用不理想减小无用组合频率分量的途径选择合适的Q点使非线性器件工作在特性接近平方律的区段选用具有平方律特性的器件 3 常使非线性器件工作于线性时变工作状态或开关工作状态二线性时变工作状态 1 工作条件 u2为足够小的信号设u2足够小则可忽略下式中二次方及其以上各次方项得 2 为何称为线性时变工作状态 i与u2的关系是线性的但其系数是

2、时变的故称为线性时变工作状态 u1 u2 时变工作点按大信号u1的变化规律随时间变化对小信号u2而言管子特性等效为时变工作点处的一小段切线故呈线性特性但切线斜率即增量电导随时变工作点而变线性时变工作状态的图示则I0 u1 和g u1 都是周期函数可用傅里叶级数展开 3 为何线性时变工作状态能减少无用组合频率分量若u1 U1mcos 1t I0 u1 I0 I1mcos 1t I2mcos2 1t g u1 g0 g1cos 1t g2cos2 1t 直流分量基波二次谐波将u2 U2mcos 2t和上述两式代入当u1 U1mcos 1t I0 u1 I0 I1mcos 1t I2mcos2 1t g u1 g0 g1cos 1t g2cos2 1t 直流分量基波二次谐波将u2 U2mcos 2t代入有用频率分量特点 1 式中含直流成分 1及各次谐波 2 1及各次谐波与 2的组合频率式中不含 2的各次谐波 2的各次谐波与 1及各次谐波的组合频率 2 有用频率与无用频率分量的间隔大易滤除线性时变工作状态能减少无用组合频率分量三开关工作状态 u1

3、 U1mcos 1t u2 U2mcos 2t U1m U2m S1 u1 1u1 0 0u1 0 富里叶展开周期函数S1 u1 直流 u1基波 u2基波输出电流中只含有直流 2 1及其偶次谐波 1及其奇次谐波与 2的组合频率分量例5 2 1 两只二极管构成调幅电路变压器对称 N1 N2 uD1 uc u uD2 uc u 频谱 5 2 2二极管双平衡相乘器一电路组成和工作原理设N1 N2 忽略负载RL的反作用 u1为大信号决定二极管的通断 u2为小信号当u1 0 V1 V2导通 V3 V4截止 u2 u2 u2 u2 当u1 0 V3 V4导通 V1 V2截止流过Tr2的总电流令则结论频谱与两只二极管组成的平衡调幅器相同但幅度增大一倍电路的改画 A B C D A B C D 称为环型相乘器若二极管特性一致变压器中心抽头上下完全对称则各端口间良好隔离信号分别从其中两个端口输入则另一端口为相乘器输出端二二极管环型混频器件优点电路简单噪声低动态范围大组合频率分量少工作频带宽缺点无增益各端口间隔离度较差 L I 本振输入输出中频传输线变压器传输线变压器 R 使用要求从任两个端口输入u1 u2 从第三端口获得输出由于使用了传输线变压器各端口的匹配阻抗应为50 并接入滤波匹配网络作业 5 15

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