Линейные стационарные цепи. Нелинейные цепи. Параметрические цепи, страница 32

6.1  Параметрический резистивный элемент

Он хорошо реализуется на базе нелинейного элемента. Допустим имеется нелинейный элемент на вход которого подаётся управляющее U_y и сигнальное U_c напряжения. Управляющее напряжение много больше сигнального.

Ток, протекающий через нелинейный элемент, можно разложить в ряд Тейлора:

При малых амплитудах сигнала              слагаемыми и степенями «2» и выше можно пренебречь, поэтому:

Полезная составляющая выходного тока, которая вызывается наличием входного сигнала:

т. е.  – диффузионная крутизна ВАХ при заданном управляемом сигнале.

Такой элемент оказывает сопротивление току:

Используя такой элемент можно реализовать преобразователь частоты.

Гетеродин представляет собой генератор гармонического сигнала с постоянной амплитудой. Т. е. управляющее напряжение (U_г) является периодическим, поэтому диффузионная крутизна (S_диф) изменяется во времени по периодическому закону.

S_диф может быть представлена рядом Фурье:

где

Допустим, что на вход смесителя поступает сигнал с тональной АМ:

тогда

Если в качестве фильтра взять контур настроенный на промежуточную частоту  и имеющий , то на входе контура:

Таким образом, входное напряжение на промежуточной частоте имеет тот же закон модуляции, что и входное напряжение. Такой преобразователь частоты называют линейным. Следует заметить, что описанный преобразователь частоты реагирует одинокого на сигналы с частотами:

Преобразователь частоты не фильтрует сигнал зеркального канала и последний оказывает мешающее действие. Для нормальной работы зеркальный канал должен быть подавлен до гетеродина (его частоты).

Для этого перед преобразователем частоты сигнал зеркального канала подавляется во входной цепи приёмника и усилителя высокой частоты.

Для характеристики работы преобразователя используют понятие крутизны преобразования. Оценивая её как отношение амплитуды тока на частоте преобразования к амплитуде немодулированного входного сигнала:

Таким образом крутизна преобразования равна половине амплитуды первой гармоники диффузионной крутизны.

Например, элемент имеет  , а

Тогда диффузионная крутизна: