МЕТОД, ОСНОВАННЫЙ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ФУНКЦИИ БЕССЕЛЯ ОТ МНИМОГО АРГУМЕНТА
Метод используется преимущественно для анализа работы детекторов и преобразователей частоты при аппроксимации вольт-амперной характеристики экспонентой или суммой экспонент.
Рассмотрим воздействие гармонического колебания (3.26) на полупроводниковый диод, характеристика которого (см. рис. 2.6а) аппроксимирована экспонентой (2.13). Подставляя в (2.13) напряжение (3.26), получаем
Из (3.47) следует, что ток является четной периодической функцией времени частоты
а потому может быть представлен в виде ряда Фурье (3.30). Для определения коэффициентов разложения удобно воспользоваться следующими выражениями из теории функций Бесселя [23]:
Формулы (3.48) и (3.49) представляют разложения в ряд Фурье экспоненциальных функций
Коэффициенты этих рядов определяются величинами
— модифицированными функциями Бесселя, называемыми также функциями Бесселя от мнимого аргумента, зависимости которых от
приведены на рис. 3.11.
Отметим, что
В нашем случае
Используя выражение (3.48), можем переписать (3.47) в виде
Сравнение выражения (3.50) и (3.30) позволяет выписать компоненты спектра тока:
Амплитуды гармоник тока оказываются пропорциональными соответствующим функциям Бесселя от одного и того же аргумента. Проведя на графике рис. 3.11 вертикальную линию для определенного значения
замечаем, что с увеличением номера гармоники ее амплитуда уменьшается, что вообще характерно для подавляющего большинства НЭ.
При использовании данного метода часто приходится пользоваться следующими соотношениями:
Рис. 3.11