O 0 f0-L f0-H f O fC1 f O fC2 f
(b) 语音信号的高频传输
图0-1-2 语音信号的频谱变换
0.2 非线性电子线路的作用
各种电子器件都是非线性器件，例如，二极管、双极性三极管和场效应管等，所以严格讲，包含电子器件的电子线路都是非线性电路。只有当满足一定性能指标要求，在信号足够小时才可近似为线性电子线路。线性电子线路主要用于对信号的线性放大和处理。而如前所述，非线性电子线路则主要用于改变频率和产生信号，即频率的变换。非线性电子线路的作用及在电子系统中的具体应用，可以中波调幅广播发射机和接收机（收音机）为例进一步说明。
图0-2-1是发射机的组成方框图。图中：
振荡器就是产生新的频率信号的电路，通常用来产生频率为fosc的正弦波信号，其频率一般在几十kHz以上。
高频放大器由多级带有谐振系统的谐振放大器（包括倍频器）组成，用来放大振荡器产生的振荡信号，并使频率倍增到适合天线辐射和电磁波传播的载波频
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率fc上，以提供足够大的载波功率传输到更远的距离。
调制信号放大器（又称低频信号放大器）由线性放大器组成，用来放大微音器变换来的语音电信号，并提供足够功率的调制信号。
振幅调制器被用来实现调幅功能，即用语音电信号去改变输入的fc高频载波信号的幅值，使高频载波信号的幅值随语音信号的强弱线性变化，此过程称为幅度调制。经过幅度调制的载波信号，称为已调波或调幅波信号，随后被馈送到发射天线上去辐射电磁波。
图0-2-2是接收机的组成方框图。图中：
高频放大器由谐振于载波频率fc的小信号谐振放大器组成，用来放大接收天线感生的高频调幅波信号。由于要能接收不同载波频率的已调波信号，即收听不同频率的电台节目，高频放大器必须是可调谐的。
混频器用来改变调幅波载波频率，有二个输入信号，一个是高频放大器送来的载波频率为fc的调幅波信号，另一个是由本机振荡器产生的频率为fL的正弦波，称为本振信号。二个频率信号在混频器作用下，产生一个新的载波频率为fI=fL－fc（或fI= fc－fL）的调幅波信号。中间频率fI（简称中频）为一固定值，我国调幅广播接收机中的中频为465kHz。
本机振荡器用来产生频率为fL =fc＋fI（或fL = fc－fI）的高频正弦波振荡信号。
由于接收不同载波频率fc的需要，为维持中频fI为固定值，必须保证本振频率fL随高频调幅波频率fc同步变化，因而本机振荡频率fL应该可调，正确跟踪fc频率。
中频放大器通常由多级固定调谐于中频fI的小信号放大器组成，用来进一步放大中频调幅波信号。
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振幅检波器实现解调功能，即将中频调幅波的幅度变化转换为反映语音信号的调制信号。
低频放大器由小信号放大器和功率放大器组成，用来放大解调出来的反映语音信息的调制信号，并向扬声器提供所需的推动功率。
接收机中的混频器、本机振荡器和中频放大器不是必须的组成部分，但包含这些部分的接收机性能更好，不仅可以有效地提高接收微弱信号的能力，还可以通过多个频率的谐振系统提高从众多干扰中选取有用信号的能力。这种接收机也称为超外差式接收机，成为当前主流的高性能接收机模式。
除了采用上述调幅方式的广播和通信系统外，还可以采用改变高频载波信号的频率或相位的调制方式，即调频或调相方式的广播通信系统，所不同就是调制和解调电路的不同。此外，对于目前迅猛发展的数字信号通信系统，如数字电视、手机移动通信、互联网无线接入等，除了调制信号为数字信号，相应的调制为数字调制外，接收机组成结构基本相同。因此，图0-2-1和图0-2-2示意的中波广播发射机和接收机组成方框图，反映了广播和通信等系统的典型组成结构。其较为简单的频率变化关系，可以从图中各功能模块的输入输出波形的变化直观地看到。
图中发射调制前调制信号放大器和接收解调后的低频放大器，从本质上没有什么大的区别，都是对反映语音信息的低频电信号的线性放大。如果不需要无线传播，原理上几乎两个低频放大器直接相连就可构成简单的语音放大器，其中只涉及到线性电子线路的作用。但是要实现无线传播，就必须依靠其它的功能电路，如图中的振荡器（包括本机振荡器）、倍频器、振幅调制器、振幅检波器、混频器、谐振功率放大器、中频放大器、高频放大器等。除了后三种放大器外，其它
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功能电路都产生了新的频率变化和产生，这无疑是非线性电子线路的作用。为了提高直流电源能量的有效利用，谐振功率放大器通常也是利用放大器件的非线性状态工作。
由此可见，与线性电子线路相比较，非线性电子线路的作用更普遍，组成的各种类别的功能电路更多也更复杂，其应用范围也更广泛。作为课程学习来讲，其内容就包括上述的各种功能电路，学习难度和分析方法都与线性电子线路有较大的不同，这一点应该引起足够的重视。
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fC fOSC fC fC 发射天线 振荡器 高频 放大器 (倍频器) F 谐振功率 放大器 振幅 调制器 F 微音器 调制信号放大器 F 图0-2-1 中波调幅广播发射机组成方框图
F
F 扬声器 低频 放大器 F o 振幅 检波器 fI F fI F fC o t 混频器 高频 放大器 接收天线 中频 放大器 fL 本机 振荡器 图0-2-2 中波调幅广播接收机组成方框图
0.3 非线性电子线路的基本特点
电子线路的性能特点取决于组成电路的各种电子器件的特性。各种晶体二极管、晶体三极管和场效应管等电子器件都是非线性器件，就在于其特性是非线性的。例如，晶体二极管的PN结、晶体三极管发射结的伏安特性是指数特性，场
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