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線性器材/體系和非線性器材/體系的差異

在對(duì)輸入信號(hào)處理的過(guò)程中,許多器材/體系具有線性和非線性特性,不同特性的傳輸特性當(dāng)然對(duì)輸出信號(hào)有不同的影響。

具有線性傳輸特性的器材/體系關(guān)于輸入信號(hào)只發(fā)生起伏和相位的改變,而不會(huì)發(fā)生新的頻率成分。

非線性器材/體系能對(duì)輸入信號(hào)的頻率進(jìn)行搬移,或發(fā)生新的頻率成份,如諧波和交調(diào)。

許多在一般信號(hào)條件下具有線性特性的器材/體系可能會(huì)表現(xiàn)出非線性,如進(jìn)入飽滿區(qū)的放大器,這種狀況關(guān)于無(wú)源器材(電纜;濾波器)和有源器材(放大器)都是存在的。

線性器材/體系和非線性器材/體系的差異圖1 線性和非線性特征

當(dāng)用于體系傳輸信號(hào)時(shí),傳輸信道電路應(yīng)確保對(duì)輸入信號(hào)不發(fā)生波形改變的失真。非線性器材/體系會(huì)發(fā)生新的頻率成分,必定會(huì)引起輸出信號(hào)波形改變。

可是,線性器材/體系,也會(huì)使波形發(fā)射改變。

要滿意波形不失真?zhèn)鬏斠螅鞑?體系傳輸特性需滿意:

起伏/頻率特性在作業(yè)頻率范圍內(nèi)要堅(jiān)持穩(wěn)定,相位/頻率特性在作業(yè)頻率范圍內(nèi)堅(jiān)持線性。

線性器材/體系和非線性器材/體系的差異圖2  線性體系的不失真條件

下面的比如能夠反映器材/體系的起伏/頻率特性對(duì)傳輸信號(hào)的影響。

例中線性網(wǎng)絡(luò)的鼓勵(lì)輸入信號(hào)為相似方波波形,該信號(hào)在頻域上包括三個(gè)頻率成份:基波;二次諧波;三次諧波。該信號(hào)通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)時(shí),線性網(wǎng)絡(luò)具有的起伏/頻率特性對(duì)基波和三次諧波衰減大,使輸出信號(hào)頻譜發(fā)生改變,相應(yīng)時(shí)域波形從方波變?yōu)閳A滑相似正弦波形。

這是為什么對(duì)放大器,濾波器等器材在作業(yè)頻帶范圍內(nèi)幅/頻顫動(dòng)(ripple)有嚴(yán)格要求的原因。

線性器材/體系和非線性器材/體系的差異圖3  幅頻特性對(duì)信號(hào)的影響

 相似的比如能夠反映器材/體系相位/頻率特性對(duì)傳輸信號(hào)波形的影響。

在器材/體系實(shí)踐作業(yè)中傳輸?shù)男盘?hào)都是占有一定頻率帶寬的調(diào)制信號(hào),假如器材/體系的相位/頻率特性不線性就會(huì)使調(diào)制信號(hào)波形發(fā)生改變,形成信號(hào)失真。
 
線性器材/體系和非線性器材/體系的差異圖4   相頻特性對(duì)信號(hào)的影響

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