》第4章振幅调制、解调与混频电路 三、半导体器件的线性时变模型 1.二极管 当v1= Vi cosa1t足够大 l() 时,二极管轮流工作在管子 子导通后特性的非线性相对7 的导通区和截止区。这时管 g() 单向导电性来说是次要的, gn 其伏安特性可用自原点转折 的两段折线逼近,导通区折 线的斜率so=(1/RD),相应 的增量电导特性在p>0区域1 内为一水平线。 图4-2-1n1(t)作用下l()和g()的波形
三、半导体器件的线性时变模型 1．二极管 图 4-2-1 v1(t)作用下 I0(t)和g(t)的波形 当 v1 = V1mcos1 t 足够大 时，二极管轮流工作在管子 的导通区和截止区。这时管 子导通后特性的非线性相对 单向导电性来说是次要的， 其伏安特性可用自原点转折 的两段折线逼近，导通区折 线的斜率 g0 = (1/RD)， 相应 的增量电导特性在 v > 0 区域 内为一水平线
》第4章振幅调制、解调与混频电路 设 0,则在v作用 Ia(r) Q 下,(v1)=10()为半周余弦 脉冲序列,g(v1)=g(0)为矩 g(1) 形脉冲序列 现引入K1(1代表高度 为1的单向周期性方波,称 为单向开关函数,它的傅里 叶级数展开式仅含奇数项, 无偶数项,为 图4-2-1v1()作用下()和g()的波形
设 VQ = 0，则在 v1作用 下，I0 (v1 ) = I0 (t) 为半周余弦 脉冲序列， g(v1 ) = g(t) 为矩 形脉冲序列。 现引入 K1 (1 t) 代表高度 为 1 的单向周期性方波，称 为单向开关函数，它的傅里 叶级数展开式仅含奇数项， 无偶数项，为 图 4-2-1 v1(t)作用下 I0(t)和g(t)的波形
→第4章振幅调制、解调与混频电路 l() 2 gp K1(1)=+-c0sa1t-c0s3m1t+… 2π 3π yg(o +∑(-1) cos(2n-1)a,t (2n-1)π 则g(和l()可分别表示为 10()=10(v1)=gv1kK1(O1t) g(t)=g(v1)=gDk1(01)1 因此,当v1足够大,v2足够小 时,通过二极管电流 图4-2-2单向开关函数 i=10()+g(D)v2=gD(v1+v2)K1(a1D)
图 4-2-2 单向开关函数 + − K t = + t t 1 1 1 1 cos3 3 2 cos 2 2 1 ( ) = − − − = + − 1 1 1 cos(2 1) (2 1) 2 ( 1) 2 1 n n n t n 则 g(t) 和 I0 (t) 可分别表示为 ( ) 0 I t ( ) ( ) 0 1 D 1 1 1 = I v = g v K t g(t) ( ) ( ) 1 D 1 1 = g v = g K t 因此，当 v1 足够大， v2 足够小 时，通过二极管电流 ( ) ( ) ( ) ( ) 0 2 D 1 2 1 1 i = I t + g t v = g v + v K t
第4章振幅调制、解调与混频电路岭 由此,可画出二极管的等效电路,如图4-2-3所示。 图4-2-3中,二极管用开关等效,开关受v()控制 按角频率a1周期性地启闭,闭合时的导通电阻为取 控制而不受n2影响时,线性时变工 (a) 作状态便转换为开关状态。 v,(t) O 在这种工作状态下,可进一步 减少a2=|±pa1±a中p为偶数 Rp D 的众多组合频率分量,无用分量大 KI(O,t 大减少,滤波更易。 (1)n2(t) 可见,二极管用受v()控制的 开关等效是线性时变工作状态的一图423二极管开关等效电路 个特例,它可进一步减少组合频率分量
由此，可画出二极管的等效电路，如图4-2-3 所示。 图 4-2-3 二极管开关等效电路 图 4-2-3 中，二极管用开关等效，开关受 v1 (t) 控制， 按角频率 1 周期性地启闭，闭合时的导通电阻为 RD。 这时管子的导通与截止仅由 v1 控制而不受 v2 影响时，线性时变工 作状态便转换为开关状态。 在这种工作状态下，可进一步 减少 p,q = | p1 2 | 中 p 为偶数 的众多组合频率分量，无用分量大 大减少，滤波更易。 可见，二极管用受 v1 (t) 控制的 开关等效是线性时变工作状态的一 个特例，它可进一步减少组合频率分量