Андреев В.С. - Теория нелинейных электрических цепей (1982) (Андреев В.С. - Теория нелинейных электрических цепей)

В.С Андреев ТКОРИЯ НКЛИНКЙНЫХ ЭЛККТРИЧКСКИХ ЦКПКЙ Допущено Министерством связи СССР в качестве учебного пособия для студентов электротехнических институтов связи МОСКВА »РАДИО И СВЯЗЬ» 1982 БЕК 32.841 А65 УДК 621.373 Андреев В. С. А65 Теория нелинейных электрических цепей: Учебное пособие для вузов. — М.: Радио н связь, 1982.— 280 с., ил. В перл 85 к.

Рассматрвваются Фнзнческне процессы в нелвнейных н параметрнч скнх цепяк, нх общпе особенчостн, основные математические метог пркменяемые прн расчете таких цепей. большое вннманне уделено тео автогенератороз. мвшнвным методам аналпва нелинейных цепей, осот настям н характеркстнкам Функцнональнык преобразователей свгнз (модулкторов, детекторов, умножителей частоты, уснлп елей, устро сннхронвзацнн н ФАПЧ й др.1, передаваемых по снстемам сеязн, ьа тернстккам вгкх снгваяов. Для студентов вузов связн, обучюощнлся по спешгальпостям: дносвезь в радновещаннв, «Многоканальная злектросвязы в «Актом ческая злектрссзяаь». 2402020000 — 012 Л 128 — 82 0461011 † БЕК 82 64 Р Е Ц Е Н 3 Е Н Т Ы: Л.

М. ФР!НК. Г. С. РАММ. К. Н. ЩЕЛКУНОВ, В. Ф. 11УЩНИР. Л. М. КОЛОМИЙЧУК Редакция литературь1 по электросвязи Вадим Сергеевич Андреев Теория иелииейиых акектрических цепей Ответственный редактор КЬ Л. Хогрнчеа Редакторы В. К. Сггцепкоеа. В. Н. Вллькее Художественный редактор Р. А. й;локков Телннческвй редактор Л. К. Грачеве Корректор О. Й Гллояоао Тнпограеня нздательства «Радно н связь» Госкомнздатз СССР 1010СО Москва. ул. Кирова.

д. 40 © Ивдательство «Радио и связь», 101 Сдано в набор йасб.в! г. Подл в печ 4П81 г Т-26629 Формат бОхйсйе бумага тнп. 19 2 Гарнитура литературная Печать высокю уел. печ. л. 17,6 уел. кр:отт, 17,626 уч„-нзд. л. 18,39 тираж 20000 ющ. изд. уь 17!э Зак. УЬ 92 Цена 86 к. Издательство «Радяо н сшщь*. 101000 Москва. Главпочтамт, а/я 693 ПРЕДИСЛОВИЕ Учебное пособие написано в соответствии с программой курса «Теория нелинейных электрических цепей» и с учетом опыта его преподавания в Московском электротехническом институте связи. Главное внимапие в книге в соответствеи с названием курса уделено изучению особенностей нелинейных и ~параметрических цепей и наиболее распространенных теоретических методов, ис пользуемых при их анализе и расчетах. Эти методы применяются лля установления основных характеристик разнообразных нели- .ейных и параметрических устройств, нопользуемых в приемопеэвдаюших трактах аппаратуры связи и радиотехнических устюйств для генерирования колебаний, усиления сигналов, преобразования, ум~ножения и делевия частоты, модууляцин, дегектиро:ания и т.

и. Значительное внимание уделено методам анализа автоколебательных устройств (в там числе неавтономных), включая определение условий самовозбуждения, стационарных, режимов и их устойчавости, процессу установления .колебаний. По сравнению с первым изданием 1972 г. ~книга полностью переработана. Введены новые главы: модулированные ~колебания (гл. 1) и машинный анализ нелинейных цепей (гл. 7). ~Рассматриваются такие важные для современных 'систем связи вопросы, как взаимодействие несколькгьх сигналов в нелинейных цепях, формирование и детектирование двух- и однополосных сигналов без несущей, затягивание частоты в многоконтурных генераторах, фазовая автоподстройка частоты и др.

Расширено изложение теории устойчивости нелинейных цепей, синхронизации генераторов, диодных умножителей частоты, в более обшей форме рассматриваются автогенераторы, в том числе на приборах с отрицательным сотюотивлением, и т. и. Материал, посвященный машинному анализу нелинейных цепей (гл. 7), впервые излагается в курсе ТНЭП. Его изучение предполагает знакомство студентов с курсом «Вычислительная техника в инженерных л экономических расчетах».

Этот раздел ао просьбе автора написан доцентом канд. техн. наук И. Х. Рснэхиным. При ~подготовке данного издания были учтены рекомендации и замечания, высказанные по первому изданию книги академиком АН СССР Ю. В. Кобзаревым, профессором В, В. Шахгялвдяном, доцентом Л. А. Чиненковым. Автор также признателен рецензентам профессору Л. М. Финку, профессору Г. С. Рамму, доценту К. Н. Ц(елкунову, доценту В. Ф.

Кушниру, доценту Л. М. Коломийчуку, ответственному редактору профессору Ю. Л. Хотунцеву за замечания и,рекомендации, которые способствовали устранению ряда недостатков рукописи и введению в нее некоторых новых вопросов. Отзывы и рекомендации ~по кинге следует направлять 'по адресу. "101000, Москва, Главпочтамт, а/я 693, издательство «Радио и связь». Автор ВВЕДЕНИЕ В.1. ОБШИЕ СВЕ11ЕНИЯ О СИСТЕМАХ СВЯЗИ И СИГНАЛАХ Современные системы связи — это аппарат управления практически всеми отраслями народного хозяйства, мощное средство научно-техничеоксао:прогресса, это комялекс разнообразных систем, с ~помощью яоторых населевие земного шара знакомится со сзсеми ~происходящими событиями, средство приобщения к культуре и знаниям .многих миллионов людей.

Невозможно ~представить нашу жизнь без телефона, телеграфа, телевидения, радиовещания, радволокачвия, связи с судами и коомическими кораблями и т. д. Задача систем связи состоит н передаче информации, т. е. сведений о каком-либо событии, явлении, объекте. Информация вводится в систему связи в виде сооби1вния большей частью неэлектрического характера: текста телеграммы в телеграфии, речи или музыки в телефонии, неизменного или изменяющегося во времени изображения в фстотелеграфии и телевидении, да~нных датчиков в телеметрии и т. п. Одна и та же информация может:быть передана разжтчными свстемами связи, причем в каждом случае она вводится сообщениями разного характера.

Следовательно, по существу, сообщение — это форма гвредставления атнформац~ии. Совокупность технических средств, используемых для передачи сообщений, образует систему связи. В последующем под снстемамя связи ~будем подразумевать системы электросвязи, передача информации в которых,цроизводится с помощью электрических сигналов. Ее общая схема ~приведена на рис. В.1.

Сэгтвна грязи Рис. В.1 На входе системы связи (в передатчике) передаваемое сооби1вние преобразуется в электрический сигнал. Так, и телеграфии буквы телеграммы преобразуются телеграфным аппаратом в соответспвии с принятым кодом в определенные последовательности электрических импульсов; в телефонии создаваемые речью звуковые колебания с помощью микрофона — в непрерывно изменяю- щийся ток; в телевидении изображение с помощью специальнош передающей трубьси — в пооледовательность импульсов тока, амплитуды:которых пропорциональны яркости элементарных участков изображения, и т. д. Получающиеся при этих преобразованиях сигналы называют первичными сигналами ил~и видеосигналами Первичные сигналы характеризуются относительно медленным изменением во времени, вследствие чего их спектры содержат низкие частоты. Одной нз важнейших характеристик сигнала являетсж ширина спектра, т.

е..интервал частот, в пределах которого сосредоточены основные спектральные составляющие сигнала. Ширина спектра различных сигналов неодинакова. Тэк, речевой сигнал, передаваемый по телефонным, каналам, занимает опектр 300— 3000 Гц, м~узыкальный — спектр 20 — !6000 Гц; телеграфный обычно'занимает спектр 0 — 200 Гц, а телевизионный — 50 Гц — б МГц Первичные сигналы не могут ~бытыпереданы на большие расстояния по системам связи: в радиосвязи — главным образоьь вследствие быстрого затухания внэкочастотных колебаний в процессе распространения, в проводной связи — из-за заметного различия затухавия в линии связи для разных частотных асомпонент сигнала, что приводит к его жкажениям, а также из-за невозможности одновременной передачи:по одной линии (с последующим разделением в месте приема) нескольких сигналов с совпадающими опектрами (например,,ряда телефонных сообщений).

В большинстве систем связи (за иоключевнем телефонных яь телеграфных систем небольшой протяженности) для передачи снгналов применяют вспомогательное высокочастотное колебание, перенося иа него информацию, содержащуюся в первичных сигналах.

В соответствии с его назначением это высокочастотное колебание называют переносчиком нли несцьиим колебанием. Применение переносчиков позволяет разнести спектральные компоненты„ относящиеся м каждому псрвнчноььу сигналу, и ва этой основе создать современные многоканальные системы связи, в ксоторых одновременно яа одной несущей частоте удается передавать до. нескольких тысяч телефокных сообщений или нескольких телевизионных.

Для высококачественной передачи сигналов кьо линии связи и через различные части передающего и приемного устройств необходимо выбирать частоту переносчьька ,достаточно высокой: в десятки сотни раз большей ширины спектра переда|ваемого суммарного сигнала. В этих условиях для отделения полезного сигнала от нежелательных и от помех различного, рода иопользуютсяиэбирательные свойства колебательных, контуров и фильтров.