极管混频器与集成混频电路.pptVIP

5. TL回路构成电流放大器 TL跨导线性回路原理： 在一个包含偶数个正偏发射结的闭合回路中，若顺时针方向排列的PN结的数目等于逆时针方向排列的PN结的数目，则顺时针方向发射极电流密度之积等于逆时针方向发射极电流密度之积 ★ 举例一 可变增益电流放大器（与β无关） 已知： 输入管的偏置电流I,差分管偏置电流IE,x 为信号电流与偏置电流比值，称为调制度，满足 -1 x 1。 求： 1) 差模输出电流 2) 差模电流的增益 解：λ=1 得： 说明：若考虑ib1,ib2效应,得 ★ 结论： 电流增益取决于差分管的偏置电流IE与输入管的偏置电流I的比值，输入与输出是线性关系，与温度T无关。 l l 改变IE或I可调节电流增益，所以它为可变增益电流放大单元电路。不受β大小的影响。 举例二 可变增益电流放大器（与β有关） 因为 举例三 吉尔伯特电流放大器 电路结构与例二相似，只有在输出端将T2、T3集电极，T1、T4集电极连在一起。 该增益单元是超高速、超高频率集成电路形式，适合多级级联。 电流增益不宜太大，一般为1~10，否则体电阻影响太大。 ● ● ● ? DC——0.5~1GHz 6.? 电流模相乘器 ?电路： ● 例如 , 图中T11、T22输出电流iC11-iC22未加失真抵消电路时是非线性隐函数 加入失真抵消电路： 同理： ② 电流模相乘器比电压模相乘器性能好，频带宽的原因是： 采用CB工艺，使 fT=1～2.5 GHz 为了宽频带，要减少带内噪声 l 为减少v1、v2的V-I变换器的负反馈电阻，减到Rx=Ry=285Ω,所以必须加入失真抵消电路 a) b) 减少输入电压摆幅 c) 输出级采用基本无电压摆幅的电流模放大器 与电压模相乘器相比较的不同点 a) 由输出有摆幅的电压信号变换成无摆幅的电流信号 b) x,y加入失真抵消电路 ● l 1 . CMOS四象限相乘器 七. 集成MOS模拟相乘器 ① 电压电流变换器工作原理 ② 相乘器的工作原理 相乘器输出电流 2 . CMOS 四象限模拟相乘器 八. 相乘器的应用 在通信电路中应用：可以来用相乘器实现混频、调 幅、同步检波、乘积型相位鉴频、乘积型鉴相等。 在模拟运算中应用：运算放大器与相乘器配合，可以 实现除法、乘方、开方、开立方以及各种函数发生器 等运算。 1. 2. §3-2 混频器 一、混频概念和实现模式 二、 晶体管混频器 三、 二极管混频器 四、集成混频器 五、 组合频率干扰与非线性失真 *六、 参量电路 §3-2 混频器 一、混频概念和实现模式 1. 定义 混频是将已调波中载波频率变换为中频频率，而保持 调制规律不变的频率变换过程。 fI = fL - fC 或fI = fL+fC （其中fI表示中频频率，fL表示 本振频率，fC表示载波频率。一般 取差频） 2. 框图与功能 （以输入vs(t)为标准调幅波为例） 框图 中频调幅波上下边带与原调幅波上下边带是倒置的 本地振荡信号为高频等幅波 （称为下混频） （称为上混频） ● ● 混频增益 混频功率增益 3.??混频器的性能指标 非线性器件包括二极管、晶体管、场效晶体管、差分对管及相乘器 中频带通滤波器中心频率谐振在ωI，BW3dB=2Ω（以单音 vΩ的调幅信号为例） 混频是实现频谱的线性搬移 ? 减少非线性失真的各种组合频率干扰（选择器件特性接近平方律或近似理想相乘器） 中频输出回路有良好的选择性（理想为矩形滤波） ● ● ● ● ● ● 功能 工作稳定性：主要是本振频率稳定，才能保证中频频率稳定 混频噪声系数尽量小 4.混频器的类型：晶体管混频器、场效晶体管混频器、二 极管平衡混频器、二极管环形混频器及集成模拟混频器等 二、 晶体管混频器 工作原理： （输入高频信号） （本地振荡信号） （中频频率） 1.电路与工作原理： ● 电路 ● ● ● 2. 分析方法（有开关函数法、等效线性时变系统分析法，在 等效线性时变系统分析法 在时变偏置下，对输入信号vs可采用时变偏置下的小信号谐振放大器的分析方法，称为等效线性时变系统分析方法 分析步骤： a) 写出混频时变方程 b) 画出时变y参数混频管等效电路 c) 画出混频器Y参数折合参数等效电路 ● ● 此仅介绍后一种方法） 在工程上，除了gfc以外,其他折合参数均与静态参数相等，所以分析混频的问题归结为求变频跨导gfc d) 晶体管混频折合参数小信号等效电路 混频器输入电导 混频跨导（变频跨导） 的支流分量 —— 的基波分量的振幅 —— —— —— 3. 求变频跨导gfc的方法