哈工大高频赵雅琴课件第五章.ppt

vo vx + - vy + - MC1595 （BG314） 1 2 14 4 8 9 12 5 6 10 11 7 13 3 R1 Rc Rc R13 Rx Ry VCC VEE R3 Rw5 2、外围元件设计计算 如果设计一个上图所示的乘法器电路，并要求： 输入信号范围为： 输出电压范围为： 由以上的要求可知，乘法器的增益系数 ①负电源的-VEE的选取 负电源应能确保输入信号Vx，Vy为最大负值时，电路 仍能正常工作，以Vy输入端为例： 当|Vy|=|Vym|=10V时， 由右图的等效电路可以看出： VBE5 VBE6 VCE9 VRe9 若T5，T6，T9正常工作， 且设VBE5=VBE6=0.7V， VCE9+VRE9≥2V（以保持T9工作于线性区） 则 故可取-VEE=-15V ②偏置电阻R3，R13的计算 恒流源偏置电阻R3，R13应保证能提供合适的恒流电流，使三极管工作在特性曲线良好的指数律部分，恒流源电流一般取0.5～2mA之间的电流值，现若取Iox=Ioy=1mA， 以引脚③为例，设VD3=VD4=0.7V，如右图的等效电路可 Iox IR3 同理可求出R13=13.8 ，一般R3采用10 固定电阻 和6.8 电位器的串联，以便通过调Iox来控制增益参数K。 + vx ? - ③负反馈电阻Rx和Ry的计算 如右图所示电路可得： 同理可得： ④负载电阻Rc 由于增益系数： ixmax ixmax ixmax ixmax ixmax ⑤电阻R1 取引脚①的电压为+9V，则 V1 3、失调误差电压及其调整 实际乘法器电路由于工艺技术、元器件特性的不对称，不可能实现理想相乘，会引入乘积误差，若设乘法器工作在直流输入时，输出电压可表示为： 其中：△K：增益系数误差，可通过IR3的调整使其误差值达最小值； XIO：乘法器X通道输入对管不对称引起的输入失调电压； YIO：乘法器Y通道输入对管不对称引起的输入失调电压； Zos：负载不匹配引起的输出失调电压。 ①输出失调误差电压Zoo 定义：当X=Y=0时的输出电压称为输出失调误差电压Zoo。 Zoo=±KXIOYIO+Zos，忽略了二阶小量项（△K·XIO，△KYIO）。 输出失调误差电压Zoo，可借助外电路予以调零，以补偿输 出失调电压，下图给出两种输出失调调零电路。 图（a）通过调节电位器Wz ，调整乘法器输出端集电极 负载电阻，实现输出失调电压的调零。 ①输出失调误差电压Zoo 图（b）利用电位器Wz调节A的负相端电位来实现失调误差电压的调零。 ①输出失调误差电压Zoo ②X（或Y）馈通误差电压KYIOX（或KXIOY） 实际乘法器中当一个输入端接地，另一输入端加入信号电压时，其输出往往不为零，这个输出电压称为线性馈通误差电压。 它是由于输入接地端存在输入失调电压而引起的，线性馈通误差电压可通过输入端的外接补偿网络来进行调零，线性馈通误差电压调零电路如下图所示。 同理，可借助调节输入失调电位器Rwy引入一补偿电压（引脚12对地电压），使输出电压为零，使Zoy调零。 当输入电压X=0时，乘法器在输入电压Y的作用下，输出电压Z|x=0=±KYXIO，借助调节输入失调电位器Rwx引入一个补偿电压（即引脚⑧对地直流电压），使输出电压为零。 4、乘法器的调整步骤： 乘法器在使用前应仔细调整，才能使电路具有良好的性能。 （1）线性馈通误差电压调零 电位器Wz，Rwx，Rwy先置于中间位置： X输入端④脚接地，从Y 输入端⑨脚输入频率为15KHZ，幅度为1Vpp的正弦波，调节Rwx，⑧脚会产生附加补偿电压，从而使Vo=0；然后⑨脚接地，④脚输入同样的正弦信号，调节Rwy，11脚会产生附加补偿电压，使Vo=0。 （2）输出失调误差电压调零 ④、⑨脚均短接到地，调节Wk值，使Vo=0，反复上述两步骤，直到上述三种情况下，Vo均为零，或最小值。 （3）增益系数K的调整 ④、⑨脚均加入5V直流电压，调Wk值，改变Iox，使Vo=+2.5V。 ④、⑨引脚改接-5V直流电压，若此时Vo=2.5V，则调整结束。如Vo≠2.5V,则应重复步骤（1）～（3）直到精度最高为止。 集成模拟乘法器调幅电路 电路简单，性能优越且稳定，调整方便，利于设备的小型化。 R1 51Ω R6 RW 50kΩ 2 1kΩ 3.9kΩ 1kΩ C2 C2