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0 1引言 0 2非線性器件的基本特點 0 3 本課程的特點 0 4 思考題及參考答案 緒論 緒論一 課時安排 2學(xué)時二 授課方式 課堂教學(xué)三 重點難點1 非線性格電子線路的課程研究對象2 無線電發(fā)送設(shè)備的組成與原理3 無線電接收設(shè)備的組成與原理4 非線性器件的基本特點關(guān)于課程的說明 一 教學(xué)內(nèi)容及要求要求學(xué)生了解非線性電子線路課程的研究對象 掌握非線性器件的基本特點 掌握無線電發(fā)送接收設(shè)備的組成與原理 二 教學(xué)方法 首先 回顧線性電子線路的特點 分析方法 研究對象 從而引出非線性電子線路的研究對象 特點 強調(diào)二者的區(qū)別 然后重點介紹無線電的發(fā)送接收設(shè)備的組成及原理 最后對本課程的分析 討論范圍加以說明 給出思考題 0 1引言 線性電子線路概述一 非線性電子線路的定義 應(yīng)用電子器件的非線性來完成非線性未完成的各種功能 如振蕩 頻率變換等 的電路統(tǒng)稱為非線性電子線路 二 通信系統(tǒng)及分類a 通信 communication 一切將信息從發(fā)送者傳送到接收者的過程 b 通信系統(tǒng)實現(xiàn)信息傳送過程的系統(tǒng) c 分類 有線通信系統(tǒng) 利用導(dǎo)線傳送信息 無線通信系統(tǒng) 利用電磁波傳送信息 光纖通信系統(tǒng) 利用光導(dǎo)纖維傳送信息 三 術(shù)語1 無線系統(tǒng)的組成方框圖 圖0 1 12 術(shù)語 換能器 將發(fā)送者提供的信息變換為電信號 發(fā)射機 將電信號變換為足夠強度的高頻振蕩 發(fā)射天線 將高頻電振蕩變換為電磁波 向傳輸媒質(zhì)輻射 3 電磁波的傳輸方式圖0 1 2 中 長波 沿地面?zhèn)鞑?短波 靠電離層傳播 超短波 沿空間直線傳播 30MHz 表0 1無線電波的頻 波 劃分 4 載波調(diào)制方式 什么叫調(diào)制 由攜有信息的電信號去控制高頻振蕩信號的某一參數(shù) 使該信號按照電信號的規(guī)律而變化的一種處理方式 調(diào)制信號 攜有信息的電信號 載波信號 未調(diào)制的高頻振蕩信號 已調(diào)波 經(jīng)過調(diào)制后的振蕩信號 振幅調(diào)制 調(diào)幅 受控的參數(shù)是高頻信號的振幅 相應(yīng)的已調(diào)波信號稱為調(diào)幅波信號 頻率調(diào)制 相位調(diào)制 受控的參數(shù)是高頻振蕩的頻率 相位 統(tǒng)稱為調(diào)角 調(diào)頻波 調(diào)相波 統(tǒng)稱為調(diào)角波 解調(diào) 是調(diào)制的逆過程 是將已調(diào)波信號變換為攜有信息的電信號 數(shù)字調(diào)制 調(diào)制信號為數(shù)字信號 三 采用調(diào)幅方式的中波廣播發(fā)射機組成方框圖 1 振蕩器 產(chǎn)生高頻振蕩信號 2 高頻放大器 包括倍頻器 多級調(diào)諧放大器 包括倍頻器 放大振蕩信號 并倍頻到載波頻率且提供足夠的載波頻率 3 調(diào)制信號放大器 低頻放大器 前幾級為低頻小信號放大器 用來放大微音器 話筒 變換來的電信號 后幾級為功放 用來提供足夠功率的調(diào)制信號 4 振幅調(diào)制器 實現(xiàn)調(diào)制功能將輸入的載波信號和調(diào)制信號變換為所需的調(diào)幅波信號 然后加到發(fā)射天線上去 四 調(diào)幅方式的無線電廣播接收機組成方框圖1 高頻放大器 小信號諧振放大器 放大天線上感生的有用信號 抑制天線上感生的干擾信號 2 混頻器 將高頻已調(diào)波 不失真的變換為中頻已調(diào)波不失真地變換為中頻已調(diào)波 為接收機的中頻 或 為本振信號 3 本機振蕩器 產(chǎn)生或的高頻信號 注 由于為定值 而可變 所以也應(yīng)可調(diào)且必須使它正確跟蹤 我國采用中頻465kHz 4 中頻放大器 放大固定中頻調(diào)幅信號 5 振幅檢波器 實現(xiàn)解調(diào) 將中頻調(diào)幅信號變換成反映傳送信息的調(diào)制信號 6 低頻放大器 由小信號放大及功率放大器組成 放大調(diào)制信號 問揚聲器提供所需的推動功率 0 2非線性器件的基本特點一 線性器件特性的參數(shù)1 直流電導(dǎo) 靜態(tài)電流 p7圖0 2 1定義 伏安特性曲線上任一點與原點之間連線 OQ 的斜率 0 2 1 注 是 或 的非線性函數(shù) 2 交流電導(dǎo) 增量電導(dǎo) 微變量電導(dǎo) g 定義 伏安特性曲線上任一點上的斜率或近似為該點上增量電流與增量電壓之比 0 2 2 g是3 平均電導(dǎo) 定義 當器件兩端加上余弦電壓時 器件電流由于非線性所致為非線性函數(shù) 其傅立葉展開式為 0 2 3 則平均電導(dǎo)就是基波電流振幅與外加電壓振幅的比值 注 是 或 和的非線性函數(shù) 結(jié)論 非線性器件的參數(shù)適應(yīng)用場合的不同而定 直流電導(dǎo) 直流分析 時變增量電導(dǎo) 頻率變換電路 平均電導(dǎo) 功率放大及振蕩電路 二 非線性器件特性的控制變量 分析非線性器件響應(yīng)特性時 必須注明它的控制變量 控制變量不同 描述非線性器件的函數(shù)也不同 例如1 二極管 指數(shù)函數(shù) 對數(shù)函數(shù) 2 隧道二極管為壓控器件 直流電導(dǎo) 交流電導(dǎo)g可正可負 這是非線性器件與線性器件的又一區(qū)別 三 不滿足疊加原理設(shè)非線性器件的特性為 則當時 例 0 2 5 小結(jié) 分析非線性電子線路的性能時 必須根據(jù)實際工作情況選用不同參數(shù) 非線性器件的描述與控制變量有關(guān) 并且可能出現(xiàn)負值參數(shù) 非線性器件分析不滿足疊加原理 0 3 本課程的特點1 求解電路時需解非線性方程 工程估算法 2 不僅要了解具體功能電路的工作原理 更重要的是掌握各種功能之間的內(nèi)在聯(lián)系 3 學(xué)習本課程必須高度重視實驗環(huán)節(jié) 堅持理論聯(lián)系實際 并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 特別是集成電路的飛速發(fā)展 要不斷補充 更新教學(xué)內(nèi)容 0 4 思考題及參考答案1 為什么在無線電通信中要使用 載波 發(fā)射 其作用是什么 答 由于需要傳送的信息轉(zhuǎn)變成電信號以后 其占有的頻率成分基本上是低頻范圍 將這些低頻范圍的電信號直接發(fā)射出去 有兩個不可克服的缺點 一是無選擇性 相互干擾 不能實現(xiàn)多路通信 二是電信號頻率低無線天線尺寸太大 為此采用對載波進行調(diào)制的發(fā)送方式就能較好地解決這兩個缺點 選用高頻載波作為運載信息的信號 由于頻率高 天線尺寸小 另外 不同的電臺 采用不同的載波 就很容易實現(xiàn)多路通信 2 無線電通信中為什么要采用 調(diào)制 與 解調(diào) 各自的作用是什么 答 調(diào)制 是發(fā)射機的主要功能 所謂調(diào)制是將所需傳送的基帶信號加載到載波信號上去 以調(diào)幅波 調(diào)相波或調(diào)頻波的形式通過天線輻射出去 解調(diào) 是接收機的重要功能 所謂解調(diào)是將接收到的已調(diào)波的原調(diào)制信號取出來 例如從調(diào)幅波的振幅變化中取出原調(diào)制信號 從調(diào)相波的瞬時相位變化中取出原調(diào)制信號 從調(diào)頻波的瞬時頻率變化中取出原調(diào)制信號