振幅調(diào)制解調(diào)與混頻電路乘法器教學(xué)課件ppt(已修改)
2024-10-31 19:13 本頁面
【正文】 第 4 章 振幅調(diào)制、解調(diào) 與混頻電路 乘法器（相乘器） 非線性器件的相乘作用及其特性 二極管平衡調(diào)制電路 雙差分對平衡調(diào)制器和模擬乘法器 線性器件 （ R、 C、 L等）組成的電路 : 不會產(chǎn)生新的頻率成分 , i 中僅包含ω ω2兩個頻率成分。 可以用疊加法進(jìn)行分析，即總電流是兩個信號源分別單獨作用時產(chǎn)生的電流的疊加。 而當(dāng)電路中如包含 非線性器件（二極管、三極管等），則會產(chǎn)生新的頻率成分。 11cosmVt? Ri22c o smVt? 非線性器件的相乘作用及其特性 一、正向?qū)〞r的二極管的非線性及組合頻率 1. 一般情況（ v v2是任意的） T1 2 1 2S230 1 1 2 2 1 2 3 1 21200(( ) ( ) ( )!! ( ) !vVnn m mnnmv v v V v v Vi I ei a a v v a v v a v vna v vm n m????? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????、 是 交 流 ， 是 直 流 ）v1v2vQiD（在 Q點泰勒級數(shù)展開，以及二項式展開） D兩端電壓： 可見，在兩個電壓同時作用下，響應(yīng)電流中： (1)出現(xiàn)了兩個電壓的有用 相乘 2a2v1v2， (m = 1， n = 2) (2)出現(xiàn)了無用 高階相乘項 ， (m ? 1， n ? 2)。 設(shè) v1 = V1mcos?1t， v2 = V2mcos?2t ， 代入上式 ， 由 三角變換 ， 可知該非線性器件的輸出電流中包含有眾多組合頻率電流分量 ， 用通式表示： ?p,q = | ? p?1 ? q?2|， (p， q = 0， 1， 2 ???。 ) 其中 ， 只有 p = 1， q = 1 的和頻或差頻 (?1,1 = | ??1 ? ?2|) 是有用的 ， 而其他組合頻率分量都是無用的 。 例：對 i 中 展開的項 ： 產(chǎn)生 （ p=2,q=1） 和 (p=0,q=1)頻率成分。 33 1 2()a v v? 23 1 2a v v??3122??? 2?規(guī)律 （ P183）：凡是 p+q為偶數(shù)的組合頻率分量，均是由級數(shù)中 n大于等于 p+q的各偶次方項產(chǎn)生的；凡是 p+q為奇數(shù)的組合頻率分量，均是由級數(shù)中 n大于等于 p+q的各奇次方項產(chǎn)生的。 能產(chǎn)生 的，除了 ，還有 122??? 33 1 2()a v v? 575 1 2 7 1 2( ) , ( )a v v a v v?? 消除無用組合頻率分量的措施： (1)器件特性 ：選有平方律特性的器件 (如場效應(yīng)管 )； (2)電路 ：組成對稱平衡電路 ， 抵消部分組合分量； (3)輸入電壓 ：限制輸入信號 v1或 v2 大小 ， 使非線性器件處于 線性時變 狀態(tài) ， 減小組合分量 。 當(dāng) v v2都較小 ，三次方以上項可略去 2 2 20 1 1 2 2 1 2 0 1 1 1 2 2 1 2 1 2( ) ( ) ( 2 )i a a v v a v v a a v a v a v v v v? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?由于 ∴ i 中含有： 直流， ， ， ， ， 。 如 i 與 v 成平方關(guān)系（例 FET的 iD 與 vGS ） , 則即使v v2較大，也只有上述組合頻率。 2 1c o s ( c o s 2 1 )2????1? 2? 12? 22? 12?????? )( 1Q vVfi 21Q )( vvVf ??f(VQ + v1) 和 f ?(VQ + v1) 均是與 v2 無關(guān)的系數(shù) ， 但它們 都是 v1 的非線性函數(shù) ， 且隨時間而變化 ， 故稱為 時變系數(shù) 或 時變參量 。 其中 ， f ?(VQ + v1) 是 v2 = 0 時的電流 ， 稱 時變靜態(tài)電流 ，用 I0(v1) 或 I0(t) 表示； f ?(VQ + v1) 是增量電導(dǎo)在 v2 = 0 時的數(shù)值 ， 稱 時變增量電導(dǎo) ， 用 g(v1) 或 g(t) 表示 ， 則上式可表示為： 2110 )()( vvgvIi ??I0(v1) 、 g(v1) 與 v2 無關(guān) ， 故 i 與 v2 的關(guān)系是 線性 的 ， 但它們的系數(shù)是時變的 ， 故稱 線性時變 。 v1較大， v2較小 , 則
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