2022-2023学年高二物理竞赛课件：非线性器件特性的控制变量

非线性器件特性的控制变量 非线性器件特性的控制变量 分析非线性器件时，必须注明它的控制变量。控制变量不同，描写非线性器件特性的函数也不同。 例如：二极管。 电压为控制量： 电流指数变化。 电流为控制量： 电压对数变化。 注意： 当特性非单调时，指明控制量尤为重要。 如：以下的隧道二极管。 接收机 调幅方式的无线广播接收机组成方框图。 (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。 可调谐。 (2) 混频器： 我国中频 。 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： (3) 本机振荡： 用来产生频率为 ) 的高频振荡信号。fL 是可调的，并能跟踪 fc。 (或 (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。 例，超外差接收机： 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 除了AM，越来越多地采用FM。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。 包括混频器，本机振荡，中频放大器等组成。 例，调频无线通信系统，实现调制的模块为频率调制器，解调模块为频率检波器（鉴频器）。 当前，正在发展的数字通信系统，其调制信号为数字信号，相应的调制为数字调制。 近年来还提出了软件无线电的概念，用软件的方法实现通信系统中一部分电路的功能，改变程序便可变更调制方式。 8. 非线性电子线路总结 上面介绍的通信系统中，除小信号放大器以外，其它如振荡器、功放、调制器、解调器、混频器、倍频器均是本书讨论范围内的非线性电子线路。 P6——非线性电子线路可分为三类： 一类： 实现功率放大的电路。在vi作用下，将直流电源提供的功率，部分地转换为按输入信号规律变化的PO，并使PO大于Pi 。——第 1 章。 二类： 实现振荡功能的电路。在不加vi的情况下，能稳定地产生特定频率或特定频率范围的正弦波振荡信号。——第 2-3 章。 三类： 实现波形变换和频率变换功能的电路。在vi作用下，产生不同波形和频谱的输出信号。包括：调制电路、解调电路、混频电路和倍频电路。 本课程顺序讨论这三类电路。 ——第 4-5 章。 0.2 非线性器件的基本特点 一、非线性器件特性的参数：主要有三。 (1) 直流参数： 适用于直流分析。 (2) 交流参数： 适用于频率变换电路的分析。 (3) 平均参数： 适用于功放、振荡电路的分析。 D、BG、FET，特性是非线性。非线性电子线路都是利用器件的非线性特性实现上述三类功能，因此，有必要首先了解非线性器件的基本特点： 如：非线性电阻性，V与I的变化特性; 非线性电容性，V与Q的变化特性； 非线性电感性，I与磁通的变化特性。 例，以非线性电阻，说明三种参数的意义。 以下三种电导（跨导）各有不同应用。 ① 直流电导： 表明直流电流与直流电压间的依存关系。 ，适用于直流分析。 其值是 VQ(IQ) 的非线性函数。 ② 交流电导： 伏安特性曲线上任一点的斜率或该点上增量电流与增量电压的比值。 适用于频率变换电路分析。 (0-2-1) (0-2-2) ③ 平均电导：适用于功放和振荡电路分析。 定义： 当器件两端加余弦电压