第十二讲 频谱的线性搬移电路3.ppt

图5-23 结型场效应管的电流与跨导特性 令 uGS=UGS+U2cosω2t， 则对应UGS点的静态跨导 (5-98) 对应于uGS的时变跨导为 （5-99） 其曲线如图5-23(b)所示。上式只适用于gm的线性区。由于UP为负值,故式(5-99)可改写成 (5-100) 当输入信号u1=U1cosω1t,且U1U2时,漏极电流中的时变分量就等于 u1 与gm(t)的乘积,即 由上式可以看出，由于结型场效应管的转移特性近似为平方律，其组合分量相对于晶体三极管电路要少得多。从上式还可以看出，要完成频谱的线性搬移，必须用第二项，这时的搬移效率或灵敏度与第二项的系数式(5-100)中的基波分量振幅gm0U2/|Up|有关。如果Q点选在gm曲线的中点，则gmQ = gm0 / 2，U2 应在 gm的线性区工作，这时场效应管频谱搬移电路的效率高、失真小。 (5-101) 实现频谱搬移 本章小结 第6章与第7章将要介绍的调制、 解调与混频电路是通信系统中的重要组成部分。从频域的角度来看, 它们都被称为频率变换电路, 属于非线性电路范畴。本章作为学习这两章的入门, 介绍了以下基础知识: (1) .频率变换电路的输出能够产生输入信号中没有的频率分量。频率变换功能必须由非线性元器件实现, 所以非线性元器件特性分析是频率变换电路分析的基础。 2.非线性元器件的特性分析建立在函数逼近的基础上。工程上为了分析的简化，可据不同的工作条件来对非线性元器件采用不同的函数、参数进行近似的分析。当元器件正向偏置，且激励信号较小时，一般采用指数函数分析法；当元器件反向偏置，且激励信号较大，涉及器件的导通、截至转化时，一般可采用开关函数来进行分析；当器件正偏，又有两个信号作用，并其中一个信号的振幅大于另一个信号的振幅时，可用线性时变法来进行分析。 3. 相乘器是实现频率变换的重要电路。四象限模拟乘法器可在合适的工作状态下对两个信号实现较理想的相乘，完成频谱线性搬移的功能，即输出端只存在两输入信号的和频和差频分量。四象限模拟乘法器在频率变换电路和通信与信号处理电路中应用十分广泛。 课后作业及练习题 教材P213－215: 5-1、5-2、5-4、5-5、5-8、5-9、5-10。 一、选择题： 1．当两个频率不同的单频信号送入乘法器电路时，产生的组合频率最少的相乘器是 ( )。 A．二极管平衡电路 ； B．二极管环形电路； C．场效应管； D.差分对电路。 2. 模拟乘法器的应用很广泛，可以用作除以下哪种之外的电路 ( )。 A．振幅调制； B．调幅波的解调； C．频率调制 ； D．混频。 3. 差分对频谱搬移电路 差分对电路的可控通道有两个:一个为输入差模电压,另一个为电流源I0 ；故可让输入信号和控制信号分别控制这两个通道。 图5-17 差分对频谱搬移电路 （5-68） (5-69) (5-70) (5-71) 式(5-71)中有两个输入信号uA和uB的乘积项，故可构成频谱线性搬移电路。 (当|uA| 26mV时) 二、双差分对电路 双差分对频谱搬移电路如图5-18所示。它由三个基本的差分电路组成,也可看成由两个单差分对电路组成。V1、V2、V5组成差分对电路Ⅰ；V3、V4、V6组成差分对电路Ⅱ。两个差分对电路的输出端交叉耦合。 (5-72) 图5-18 双差分对电路 (5-73) (5-74) (5-75) （5-76） (5-72) 分析： ① 当u1=U1cosω1t，u2=U2cosω2t 时，代入式(5-76)有 (5-77) 即，输出频率组合分量是ω1和ω2奇次谐的组合。 ② 当U1 26mV ( U1UT) 时， 可求得输出频率组合为 ③ U1、U2 26mV时，输出差动电流为 为理想乘法器--模拟乘法器 (5-78) 作为乘法器时，由于要求输入电压幅度要小，因而欲扩大