заряд электрона потенциал

285.63 Kb.Название Дата12.03.2012Размер285.63 Kb.Тип Содержание Смотрите также: РАДИОЭЛЕКТРОНИКАЛЕКЦИЯ 1 Введение Радиотехнические цепи, рассмотренные ранее, относились к классу линейных цепей. Замечательной особенностью линейной цепи является справедливость для нее принципа суперпозиции. Из этого принципа вытекает простое и важное следствие: гармонический сигнал, проходя через линейную систему, остается неизменным по форме, приобретая лишь другую амплитуду и начальную фазу. Однако именно поэтому линейная система неспособна обогатить спектральный состав колебаний, поданных на ее вход. Это обстоятельство в значительной степени сужает класс полезных преобразований сигналов, которые осуществляются линейными цепями. Необходимость осуществлять преобразования спектров можно проиллюстрировать, рассматривая простейшую структурную схему системы радиосвязи, Рис.1. В цепях, показанных серым цветом, происходит преобразование спектра сигнала. Классификация радиотехнических цепейЦепь, на вход которой действует известный сигнал , вызывающий появление отклика на выходе, можно представить следующим образом, Рис.2. Величины ЂЂЂ коэффициенты. В общем случае отклик можно найти, решая дифференциальное уравнение (1)Это уравнение можно получить, если записать с помощью законов Кирхгофа систему уравнений, связывающих токи и напряжения в различных элементах системы, а затем исключить все переменные, кроме интересующей нас величины у. Коэффициенты выражаются для каждой схемы через параметры ее элементов R,L,C,S и др., т.е. В частных случаях (напр., цепь содержит только R) это уравнение оказывается алгебраическим. ^ По характеру уравнения (1) радиотехнические цепи делятся на линейные, параметрические, нелинейные и нелинейно-параметрические. Рассмотрим их более подробно. Линейные или линейные с постоянными параметрами. Описываются линейными дифференциальными (или алгебраическими) уравнениями с постоянными коэффициентами. R,L,C,ЂЂЂ не зависят ни от времени, ни от протекающих через них токов или приложенных напряжений. К таким цепям относятся колебательные контуры, фильтры, длинные линии, усилители слабых сигналов и др. Для линейных цепей справедлив, как уже говорилось, принцип суперпозиции. Пусть ЂЂЂ уравнение, описывающее отклик цепи. Если на входе действует сигнал х1 или х2 ,то соответствующие отклики Если на входе действует сумма , то на выходе будет Таким образом, отклик линейной системы на действие суммы сигналов равен сумме откликов на действие каждого сигнала в отдельности. Рассмотрим вопрос о преобразовании спектров в линейных цепях. Если на входе цепи то на выходе т.е. те же частотные компоненты, которые содержатся в спектре входного сигнала. Следовательно, в линейных цепях новые спектральные составляющие не возникают.Параметрические или линейные с переменными параметрами. Например, цепь с переменной проводимостью, Рис.3.Пусть Ток в цепи Найдем спектр тока. Ток содержит три гармонические компоненты с частотами Это означает, что в параметрических цепях возникают новые спектральные составляющие. Если на входе параметрической цепи сигнал то отклик ЂЂЂ отклики на действие каждой компоненты входного сигнала. Таким образом, в параметрических цепях имеет место принцип суперпозиции. К параметрическим цепям относятся преобразователи частоты, параметрические усилители. ^ Нелинейные цепи описываются нелинейными дифференциальными уравнениями, т.е. уравнениями (1), в которых Уравнение и цепь являются нелинейными, если в схеме используются нелинейные элементы, т.е. элементы, параметры которых зависят от тока или напряжения ЂЂЂ R(u), C(u), L(i). Например, транзисторы, варикапы и т.п. Одной из важнейших особенностей нелинейных цепей является то, что в них принцип суперпозиции не выполняется. Рассмотрим простейшую нелинейную цепь . Для на входе . Для на входе . Если на такой элемент действует сигнал , то отклик отличается от суммы откликов на действие каждой составляющей наличием компоненты . Рассмотрим вопрос о преобразовании спектра в нелинейной цепи. Пусть Тогда