Застосування нелінійних елементів

Спектр струму нелінійних елементів значно складніше, ніж спектр прикладеної напруги. Це дає можливість, використовуючи ланцюга з нелінійними елементами, здійснити ряд важливих радіотехнічних операцій (генерування електричних коливань, модуляцію, детектування та ін.).
Лінійні параметричні системи зазвичай на практиці здійснюються на основі нелінійних елементів.
Крім того, нелінійні реактивні елементи можуть бути використані не тільки в істотно нелінійному режимі, але також і в такому режимі роботи, коли їх нелінійність по відношенню до прикладеним змінним напруженням малої амплітуди не проявляється. Це дозволяє на основі нелінійних елементів створювати підсилювачі електричних сигналів.
На відміну від пасивних лінійних систем, до яких відносяться фільтри і антени, підсилювачі називають активними лінійними системами.
Нелінійний елемент в підсилювальної схемою працює в режимі керованого вхідним сигналом опору, що забезпечує перетворення енергії джерела постійного струму в енергію змінного струму на частоті вхідного сигналу. Принцип посилення ілюструє структурна схема (рис. 14).
Керований елемент і резистор R включається послідовно з джерелом постійної ЕРС Е. У відсутність вхідного сигналу в ланцюзі тече постійний струм (I0 – струм спокою). При наявності на вході змінної напруги u (t) опір керованого елемента постійному струму змінюється в часі за тим же законом, що і вхідна напруга. Це викликає відповідну зміну сили струму в колі біля середнього значення I0.

Тепер струм являє собою суму постійної I0 і змінної i складових (I0 = I + i). Напруга на резисторі R UR = (I = i). R в цих умовах містить постійну (U0 = I0R) та змінну (uR = iR) складові. Згідно з другим правилом Кірхгофа напруга на нелінійному елементі
U = E – UR = E – U0R – uR = U0 + u, (55)
де U0 = E – U0R, u = – uR.
Змінні складові напружень на керованому елементі і на резисторі R рівні по модулю і протилежні по фазі (u = – uR).

Посилання на основну публікацію