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[电路/定理]

几点总结,和一点思考....

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楼主
HWM|  楼主 | 2016-3-10 12:05 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
最近,看到有个关于“模拟电路之一句话”的帖子(大概是这么个意思吧),自然想起了那么一句:“模拟无处不在”,其实不然。就算世界是“模拟”(连续)的,那指的也并非全是模拟电路,况且世界还未必是个“模拟”世界呢。

其实,模拟电路就是如下的关系:

    模拟电路=功能+电路+器件(模型)

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21ic小喇叭 打赏了 10.00 元 2016-03-18

相关帖子

沙发
HWM|  楼主 | 2016-3-10 12:17 | 只看该作者
模拟电路中的所谓“模拟”就是用电物理量来模拟现实世界中的一般物理量(未必一定是个电量),并且完成相应的功能

这就引入了功能。功能可以是“黑箱”形式的,譬如输入和输出以及它们间的功能关系。功能也可以是非“黑箱”形式的,譬如NMOS。

如果你认为NMOS管子仅是个可变电阻,那你只是关注了其变阻区,而把非常有用的饱和区给忽略了:



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板凳
HWM|  楼主 | 2016-3-10 12:21 | 只看该作者
本帖最后由 HWM 于 2016-3-11 16:40 编辑

类似的还有稳压管:



如果你只看到了其单向导电的一面,那么就把那段近似恒压的特性给遗漏掉了。

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地板
HWM|  楼主 | 2016-3-10 12:25 | 只看该作者
前面仅是个开胃菜,引子而已。下面该给两个总结了。所谓“总结”,其实是对最近所讨论的几个问题给些结论。

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5
HWM|  楼主 | 2016-3-10 12:45 | 只看该作者
一)乘法

乘法,大概是这样的:



如果你是个小学生,那么该理解到这个层次:



到了中学,就该理解这个了:



如果你有幸受过点高等教育,且还没有还给老师的话,那么该明白下面这个:



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6
HWM|  楼主 | 2016-3-10 13:05 | 只看该作者
当然,现实并非是理想的,由于技术上的限制会有诸多的现实可行方案来实现相应的功能,这就出现了各种类型的具体实现技术。

这里给个实体看看:



要到这个层次,那就是个合格的工程师了!

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7
HWM|  楼主 | 2016-3-10 13:07 | 只看该作者
待续...

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8
神奇号| | 2016-3-10 13:37 | 只看该作者
HWM 发表于 2016-3-10 12:45
一)乘法

乘法,大概是这样的:

我勒个去,我只记得小学的知识了

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9
HWM|  楼主 | 2016-3-10 14:04 | 只看该作者
续前....

前面说了“乘法”。代数中仅两变量相乘为二次项,显然二次非一次,故非线性!

非线性可以产生新的频率,而且二次(非线性)可以产生最为简单的新频率。正因为如此,“乘法”(最低阶非线性)被用来作为混频的理想算法。

下面换个话题——加法。

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10
HWM|  楼主 | 2016-3-10 14:15 | 只看该作者
二)加法


加法,别再从小学开始了吧。这里直接进级到中学:





引网友的一个图,看一下:







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maychang + 2 很给力!
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HWM|  楼主 | 2016-3-10 14:27 | 只看该作者
加法,显然是个线性运算,相应的系统(或电路)也必然是个线性系统(或电路)。

从上面的波形可见,似乎明显地有个“新频率”存在。在普通物理中,我们也观察过类似的现象,并称其为差拍,相应的频率称为拍频。这个拍频显然与输入的两个频率不同。

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12
HWM|  楼主 | 2016-3-10 14:36 | 只看该作者
三)思考题

各位可能注意到此帖我给了50分,这就是为了这一点思考而给的。

1)请解释一下,加法中的“新频率”(拍频)到底是怎么回事儿?

2)既然明显地看到了这个“频率”的存在,那么如何将它提取出来?请给出相应的方法(可以是多种方法),并加以分析。

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13
AD797| | 2016-3-10 15:37 | 只看该作者
本帖最后由 AD797 于 2016-3-10 15:44 编辑
HWM 发表于 2016-3-10 14:36
三)思考题

各位可能注意到此帖我给了50分,这就是为了这一点思考而给的。

1)所谓的新频率不是真实的,只是两种频率信号相加,从波形是“看上去”的一种频率。比如,两个单音音频喇叭,一起放音,一个人听到的是两个单音,耳朵能轻易的分辨两种频率,两个喇叭,但如果把声音信号用拾音器接收用示波器来看,会看到一个“新频率”的拍频。
2)如何提取这个“新频率”呢,用耳朵不行,拿就用眼睛,眼睛忽略原频率,看到的包络就行了,用眼睛看示波器可数出“新频率”的频率。如果没有示波器,且这种新频率较低,接个LED,一闪一闪的,眼睛直接看。从电路上,要得到新频率,用非线性器件,简单比如二极管,类似于最简单的二极管包络检波也可。还有,一定条件下,可以接个电阻,测电阻的发热,P=U^2/R,考虑一定的热惯性的滤波作用,可测得那个较低“新频率”。不过,如果是两个强超声,由于空气传声的非线性,人耳会直接听到这个拍频,当然,是另外一回事了。哈哈,用了声、光、电、热的方法。

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14
xuplastic| | 2016-3-10 15:58 | 只看该作者
HWM 发表于 2016-3-10 14:27
加法,显然是个线性运算,相应的系统(或电路)也必然是个线性系统(或电路)。

从上面的波形可见,似乎明 ...

这个所谓的新频率在频域上压根不存在,做FFT是看不到的,这有什么怎么回事,只能说是错觉呗,就好像三等分任意角感觉多简单,实际尺规作图搞不定一样,错觉

所谓的检波是一种非线性运算

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15
maychang| | 2016-3-10 16:19 | 只看该作者
AD797 发表于 2016-3-10 15:37
1)所谓的新频率不是真实的,只是两种频率信号相加,从波形是“看上去”的一种频率。比如,两个单音音频喇 ...

两个扬声器放两个频率非常接近的单音,人耳是不能分辨出音高的。此时拍频频率相当低,人耳可以听到声强的变化(拍频需要低到几Hz)。这个我曾用两支频率稍有差别的音叉实验过。

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16
凉凉| | 2016-3-10 16:26 | 只看该作者
真的呵呵一下

不过就喇叭而言,有真的试过么?这是简单的加法? 左耳听到的声压和右耳听到的一样?

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17
lfc315| | 2016-3-10 16:47 | 只看该作者
百度到的,差拍是叠加,混频是相乘

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18
Lgz2006| | 2016-3-10 16:58 | 只看该作者
查阅(线性)幅度调制

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19
nethopper| | 2016-3-10 17:22 | 只看该作者
可用电脑媒体播放器,欣赏一下“拍频”(错觉而已)现象,附件包括两个WAV文件

1. Mono1000+1001Hz.wav,1000Hz+1001Hz, 混合幅度比:1:1, 左右声道完全一样
2. Stereo1000-1001Hz.wav, 左声道1000Hz,  右声道1001Hz,  幅度一样,靠立体声喇叭发出的声波在空间中叠加。

BeatFrequency.rar (530.13 KB)

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20
jinwenfeng| | 2016-3-10 17:46 | 只看该作者
HWM 发表于 2016-3-10 14:36
三)思考题

各位可能注意到此帖我给了50分,这就是为了这一点思考而给的。

1)时域上两个频率信号相加,在频域上仍然是两个频率相加;这里说的“一个频率”,指的是具备固定的幅度/相位/周期的正弦/余弦波,除此之外不算“一个频率”;根据图上,两个频率相加产生的一个“新频率“的幅度随另一个”新频率“的幅度而变换,给人感觉好像是产生了两个”新频率“,其实这无非是”一个“幅度变化的正弦/余弦波,不符合”一个频率“的要求,所以其频率仍然没变,仍然是两个频率的相加。
2)既然两个频率相加是线性系统,线性系统无法产生新的频率,那就只有靠非线性系统了,不过只知道包络可以用二极管检波提取,再多了就不知道了,理论论证能力有限,还望H大指点!

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