高频电子线路 频谱搬移电路.pptVIP

* 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 表5―2 βn(x)数值表 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 4. 差分对频谱搬移电路 组成：差分对电路的可控通道有两个: A：一个为输入差模电压， B：另一个为电流源I0； 图5―17 差分对频谱搬移电路 线性通道 非线性通道 滤波回路，对谐振频率呈纯电阻。 忽略ube3后，得 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * A：当u|A26mV时情况。 B：输出电流是两输入信号的线性乘积。 C：可以实现频谱的线性搬移。 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 二、双平衡的模拟乘法器（双差分对电路） 1：电路组成 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。 io= iI- iII=(i1+ i3)-(i2+ i4) ?=(i1- i2)-(i4- i3) Ⅱ Ⅰ * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 输出是电流是身份控制信号的双曲正切函数。 当u1=U1cosω1t,，u2=U2cosω2t时，代入该式，得： 输入输出出电流关系 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 优点：当u1=U1cosω1t,，u2=U2cosω2t为小信号时，输出电流是输入电压的线性函数。并且是理想的模拟乘法器。 缺点：输入信号的线性动态范围太小。 输入信号uB只能大于0，是两象限的乘法器。 如何解决？ * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 图5―19 接入负反馈时的差分对电路 改进型的模拟乘法器Ⅰ－－扩展uB动态范围 方法：在输入信号uB的差分对电路的发射极加一反馈电路Re2。 原理分析： 若Re2足够大，通常ube5-ube6远小于后一项，而可以忽略不计。 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 考虑到ie5＋ie6=I0，则由式可知,为了保证ie5和ie6大于零,uB的最大动态范围为 双差分对的总输出电流为： 输出电流与输入电压uB是纯线性关系，没有26mV的限制。从而扩大了uB的动态范围。但是uA的输入范围仍受限制。 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 当输入电压uA小于26mV时，输出电流与两输入电压完全是线性关系。 小结： 1:　实现了理想的模拟乘法器的功能。 2:　乘法器的增益Km与环境温度和反馈电阻RE2大小有关，当温度与电阻值一定时，是常量。 3：并且两信号都可正可负，为四象限的模拟乘法器。 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 例：实际电路MC1596 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 四、 其它频谱线性搬移电路 (一)：晶体三极管频谱线性搬移电路 (二)：场效应管频谱线性搬移电路 (一)：晶体三极管频谱线性搬移电路 1、电路组成 A：非线性元件—晶体三极管 B：选 频网络—LC并联回路。 C：输入电压u1+u2+Eb * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 晶体三极管频谱线性搬移电路 时变工作点为： 2:工作原理分析 A：三极管的非线性函数表示 将ic对u1在Eb(t)点展开成泰勒级数，有 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 若u1较小，函数f对u1在任意时刻可以认为近似线性，则可只取前两项。 Ic0（t）时变电流I0的波形， 其表示式可写为： ic--ube曲线 。 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 式中，gm0是gm（t）的平均分量（直流分量）,它不 一定是直流工作点Eb处的跨导。gm1是gm（t）中角频 率为ω2分量的振幅——时变跨导的基波分量振幅。 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 图5―22 三极管电路中的时变电流和时变跨导 在各时变工作点处切线的斜率gm(t)的波形。 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 输出电流的频谱成分： 将I0(t)和g (t)按付立叶级数分解。 频谱有ω2的基波和各次谐波；ω1与ω2的基波和各次谐波的组合频率分量。 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 图 二极管伏安持性的折线近似 S是受uD控制的受控开关。 一般情况下,Vp较小,有UDVp，可令Vp=0(也可在电路中加一固定偏置电压Eo,用以抵消Vp.) * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 若U2U1，而uD＝u1+u2,可进一步认为二极管的通断主要由u2控制，可得 u2＝U2cosω2t, g（t）为时变电导，受u2的控制；K（ω2t）为开关函数，它在u2的正半周时等于1，在负半周时为零。 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * 这是一个单向开关函数,二极管电路可等效一线性时变电 路，其时变电导为g(t 图5―6 u2与K（ω2t）的波形图 * 湖北大学物电学院 余琼蓉 * K（ω2t）是一周期性函数，其周期与