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关于线性器件/系统和非线性器件/系统的区别

0BFC_eet_china 来源:未知 作者:李倩 2018-06-25 08:41 次阅读

具有线性传输特性的器件/系统对于输入信号只产生幅度和相位的变化,而不会产生新的频率成分。

非线性器件/系统能对输入信号的频率进行搬移,或产生新的频率成份,如谐波和交调。

许多在通常信号条件下具有线性特性的器件/系统可能会表现出非线性,如进入饱和区的放大器,这种情况对于无源器件(电缆;滤波器)和有源器件(放大器)都是存在的。

图1线性和非线性特征

当用于系统传输信号时,传输信道电路应保证对输入信号不产生波形变化的失真。非线性器件/系统会产生新的频率成分,肯定会引起输出信号波形变化。

但是,线性器件/系统,也会使波形发射变化。

要满足波形不失真传输要求,器件/系统传输特性需满足:

幅度/频率特性在工作频率范围内要保持恒定,相位/频率特性在工作频率范围内保持线性。

图2线性系统的不失真条件

下面的例子可以反映器件/系统的幅度/频率特性对传输信号的影响。

例中线性网络的激励输入信号为类似方波波形,该信号在频域上包含三个频率成份:基波;二次谐波;三次谐波。该信号通过线性网络时,线性网络具有的幅度/频率特性对基波和三次谐波衰减大,使输出信号频谱发生变化,相应时域波形从方波变为圆滑类似正弦波形。

这是为什么对放大器,滤波器等器件在工作频带范围内幅/频抖动(ripple)有严格要求的原因。

图3幅频特性对信号的影响

类似的例子可以反映器件/系统相位/频率特性对传输信号波形的影响。

在器件/系统实际工作中传输的信号都是占有一定频率带宽的调制信号,如果器件/系统的相位/频率特性不线性就会使调制信号波形发生变化,造成信号失真。

图4相频特性对信号的影响

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原文标题:线性器件/系统和非线性器件/系统的区别

文章出处:【微信号:eet-china,微信公众号:电子工程专辑】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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