今第4章振幅调制、解调与混频电路岭 第4章振幅调制、解调 与混频电路 42相乘器电路 42.1非线性器件的相乘作用及其特性 422双差分对平衡调制器和模拟相乘器 42.3大动态范围平衡调制器AD630 42.4二极管双平衡混频器
第 4 章 振幅调制、解调 与混频电路 4.2 相乘器电路 4.2.1 非线性器件的相乘作用及其特性 4.2.2 双差分对平衡调制器和模拟相乘器 4.2.3 大动态范围平衡调制器AD630 4.2.4 二极管双平衡混频器
第4章振幅调制、解调与混频电路岭 功能:实现频谱搬移。 实现:利用非线性器件。 本节内容: 1.非线性器件的相乘作用及其特性时变参量分析法); 双差分对平衡调制器和模拟相乘器 3.大动态范围平衡调制器AD630; 4.二极管双平衡混频器。 421非线性器件的相乘作用及其特性 一般分析 例如二极管、晶体管,其伏安特性为 i=fv) (4-2-1) 式中, v=Vo +v,+y :静杰工作点电压,n、B2:输入电压
功能：实现频谱搬移。 实现：利用非线性器件。 本节内容： 1．非线性器件的相乘作用及其特性(时变参量分析法)； 2．双差分对平衡调制器和模拟相乘器； 3．大动态范围平衡调制器AD630； 4．二极管双平衡混频器。 4.2.1 非线性器件的相乘作用及其特性 一、一般分析 例如二极管、晶体管，其伏安特性为 i = f(v) (4-2-1) 式中， v = VQ + v1 + v2 VQ ：静态工作点电压， v1、v2：输入电压
》第4章振幅调制、解调与混频电路 由泰勒级数 f(x)=f(xo)+f(xo(x-x0)+J(xo) (n) 2(x-x)+…+ x)( 令x +1, Q ,i=fν)。在Q点的展开式为 i=a0+a1(1+"2)+a2("1+"2)2+…+an("1+"2)"+…=∑an("1+ 式中,a,a1,…,an由下列通式表示 (4-2-2) I d"f(v) Q n: dy n (4-2-3)
由泰勒级数 n n x x n f x x x f x f x f x f x x x ( ) ! ( ) ( ) 2! ( ) ( ) ( ) ( )( ) 0 0 ( ) 2 0 0 0 0 0 − + + − = + − + 令 x = VQ + v1 + v2， i = f(v)。在 Q 点的展开式为 = = + + + + + + + + = + n n n n n n i a a v v a v v a v v a v v 0 1 2 1 2 2 0 1 1 2 2 1 2 ( ) ( ) ( ) ( ) 式中，a0，a1，···，an由下列通式表示 (4-2-2) ! ( ) d d ( ) ! 1 Q ( ) Q n f V v f v n a n n v V n n = = = (4-2-3)
》第4章振幅调制、解调与混频电路 由二项式定理,(+ny=2m(1=m12,所以 ∑an("1+"2) 1-ntm )a n=0 E0 m=o m! (n-m): ∑∑ -. (4-2-4) H=0H=0 m:(n-m)! 可见,在两个电压同时作用下,响应电流中: ①出现了两个电压的相乘2a21n,(m=1,n=2) ②出现了无用高阶相乘项,(m≠1,n≠2)
由二项式定理， ，所以 = − − + = n m n m m n n a v v m n m n v v 0 1 2 1 2 !( )! ! ( ) = = − = = − = − = − = + = 0 0 1 2 0 0 1 2 0 1 2 !( )! ! ) !( )! ! ( ) ( n n m n m m n n n n m n m m n n n a v v m n m n v v a m n m n i a v v (4-2-4) 可见，在两个电压同时作用下，响应电流中： ① 出现了两个电压的相乘2a2 v1 v2，(m = 1，n = 2) ② 出现了无用高阶相乘项，(m 1，n 2)
今第4章振幅调制、解调与混频电路 设v= V coso1t,n2=V2 cosa2t,代入(4-2-4)式, 由三角变换,可知该非线性器件的输出电流中包含众多组 合频率电流分量,用通式表示 n=1±p1±q2,(,q=0,1,2,…)(4-2-5) 其中,只有p=1,q=1的和频或差频(a1=|±O1±o2) 是有用的,而其他组合频率分量都是无用的。 消除无用组合频率分量的措施: ①器件特性:选有平方律特性的器件(如场效晶体管); ②电路:组成对称平衡电路,抵消部分组合分量; ③输入电压上:限制输入信号v2大小,使非线性器件 处于线性时变状态,组合分量最小
设 v1 = V1mcos1 t，v2 = V2mcos2 t ，代入(4-2-4)式， 由三角变换，可知该非线性器件的输出电流中包含众多组 合频率电流分量，用通式表示 p,q = | p1 q2 |， (p，q = 0，1，2 ，) (4-2-5) 其中，只有 p = 1，q = 1 的和频或差频(1,1 = | 1 2 |) 是有用的，而其他组合频率分量都是无用的。 消除无用组合频率分量的措施： ① 器件特性：选有平方律特性的器件(如场效晶体管)； ② 电路：组成对称平衡电路，抵消部分组合分量； ③ 输入电压上：限制输入信号 v2 大小，使非线性器件 处于线性时变状态，组合分量最小