高频电子线路：第6章 频谱线性搬移电路的分析方法.ppt

调制
编码
解调
译码
现代通信系统
第6章
频谱线性搬移电路的分析方法
◎谱搬频移电路是通信系统中最基本的单元电路
振幅调制与解调、频率调制与解调、相位调制与解调、混频等电路
◎特点
将输入信号进行赫兹到几千兆赫兹）的环形混频器
组件，它的应用已远远超出了混频的范围，作为通用组件，
它可广泛应用于振幅调制、振幅解调、混频及实现其它的功
能；
※二极管电路的主要缺点是无增益。
1. 单二极管电路
输入信号υ2和控制信号(参考信号)υ1相加作用在非线性器件二极管上
为半周余弦脉冲序列
为矩形脉冲序列
※二极管用开关等效，开关受v1控制，按角频率w1做周期性的
启闭，闭合时的导通电阻为rd。
※开关工作状态：除了v2足够小外，还要求v1足够大，以致二
极管特性可用在原点处转折的两段折线逼近
2. 二极管平衡电路
○变压器线圈匝数比N1：N2＝1：1
○加给VD1、VD2两管的输入电压均为υ2，其大小相等，方向相反
○υ1同相加到两管上
○ V1m＞ ，V1m＞＞V2m，二极管通断主要受υ1的控制
i1、i2在T r2次级产生的电流分别为
两电流在Tr2次级流动的方向相反，故通过负载的总电流iL应
输出电流iL中的频率分量有
【1】输入信号的频率分量
【2】组合分量 (n＝0，1，2，…)
※如果Tr2次级所接负载为宽带电阻，则初级两端的反映电阻为4RL。对i1、i2各支路的电阻为2RL。此时用总电导
保证电路对称性的方法：
【1】选用特性相同的二极管
【2】用小电阻与二极管串接，使二极管等效正、反向电阻彼
此接近。但串接电阻后会使的电流减小，所以阻值不能
太大，一般为几十至上百欧姆
【3】变压器中心抽头要准确对称，分布电容及漏感要对称，
这可以采用双线并绕法绕制变压器，并在中心抽头处加
平衡电阻 【4】注意两线圈对地分布电容的对称性。为了防止杂散电磁
耦合影响对称性，可以采取屏蔽措施
当υ1＞0时，四个二极管同时截止，υ2直接加到Tr2上；当υ1＜0时，四个二极管导通，A、B两点短路，无输出
由于四个二极管接成桥形，若二极管特性完全一致，A、B
端无υ1的泄漏。
二极管桥式斩波电路
3、二极管环形电路
当υ1≥0时，D1、D2导通，D3、D4截止；
当υ1＜0时，D1、D2截止，D3、D4导通。
在理想情况下，它们互不影响，因此，二极管环形电路是由两个平衡电路组成：
D1与D2组成平衡电路Ⅰ
D3与D 4组成平衡电路Ⅱ
为单向开关函数
为双向开关函数
傅里叶级数：
◎环形电路iL中无 频率分量，这是两次平衡抵消的结果，每个平衡电路自身抵消 及其谐波分量，两个平衡电路抵消 分量。若 较高，则 ， ，… 等组合频率分量很容易滤除，故环形电路的性能更接近理想相乘器，而这是频谱线性搬移电路要解决的核心问题。
差分对电路
◎频谱搬移电路的核心部分是相乘器
对数—反对数相乘器、差分对模拟相乘器
◎差分对模拟相乘器特点与应用
电路简单、易于集成、工作频率高
应用：实现调制、解调、混频、鉴相及鉴频
原理：利用一个电压控制差分对管的偏置电流使其跨导
　　 随之变化从而达到与另一个输入电压相乘的目的
这种电路的核心单元是一个带恒流源的差分对电路
单差分对电路
※集电极负载为一滤波回路，对输出频率分量呈现的阻抗为RL。恒流源I0由T3管提供，T3射极接有大电阻Re。Re大则可削弱T3的发射结非线性电阻的作用。
输入差模电压
电流源I0
输出的差值电流i与I0成线性关系
i=i1-i2
该通道称为线性通道
i1
i2
输出差值电流i与差模输入电压υ成非线性关系
该通道称为非线性通道
当忽略 后，得出
电流源I0受υ2控制，它们之间呈线性关系
VT＝kT/q，当T＝300K时，
VT＝26mV。