高频电子线路复习总结课件.ppt

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1、第4章振幅调制、解调与混频电路概述１．调制与解调：用调制的信号控制高频信号某个物理（幅度、频率、相位）实现频率变换的过程称为调制；　　解调是调制的逆过程.2.地位：通讯系统的基本电路。调制本质是实现频谱线性搬移。4.本章内容原理4.1频谱搬移电路的组成模型(调制、解调、混频)电路实现4.2乘法器电路4.3混频电路4.4振幅调制与解调电路②相移法：乘法器、90相移器、相加器组成乘法器I：乘法器Ⅱ:两式相减或相加4.2相乘器电路功能:实现频谱搬移。实现：利用非线性器件。1.非线性器件的相乘作用及其特性(时变参量分析)；本节内容：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

2、制器AD630；4.二极管双平衡混频器。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(如场效应管)；(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。(4-2-5)(p，q=0，1，2…。)其中，只有p=1，q=1的和频或差频(1,1)是有用的，而其它组合频率分量都是无用的。三、半导体器件的线性时变模型1.二极管二极管，当足够大，轮流工作在管子的导通区和截止区时，管子导通特性的非线性相对单向导电性来说是次要的，其伏安特性可用自原点转折的两段折线逼近，导通区折线的斜率，相应的增量电导

3、特性在v>0区域内为一水平线。若设VQ=0，（即无直流分量）则在v1作用下，为半周余弦脉冲序列，为矩形脉冲序列。现引入代表高度为1的单向周期性方波，称为单向开关函数，它的傅里叶级数展开式仅含奇数项，无偶数项，为(4-2-12)则和可分别表示为因此，当v1足够大，v2足够小时，通过二极管电流由此，可画出二极管的等效电路如图。在这种工作状态下，可进一步减少中p为偶数的众多组合频率分量，无用分量大大减少，滤波更易。二极管用受v1(t)控制的开关等效是线性时变工作状态的一个特例，它可进一步减少组合频率分量。管子的导通与截止仅由v1控制而不受v2影响时，线性时变工作状态便转换为开关状态。2.差

4、分对管分析：特性输入　　　　　　　，偏置电流源I0受信号v2控制，且有，A和B为常数，则差分对管就能工作在线性时变状态。特点：由多个非线性器件组成的平衡式电路，v1和v2分别加在不同的输入端，实现f(v1)和f(v2)相乘的特性。将代入差模特性，差分对管输出差值电流为令是(2n-1)次谐波分量的分解系数。不同x1值时，1(x1)、3(x1)、5(x1)的值列于表4-2-1。所以当x1很大(x1>10,即V1m>260mV)时，趋于周期性方波，如图(a)，可近似用图(b)双向开关函数表示，即与二极管电路比较，利用两管的平衡抵消原理，差分对管的输出电流中减少了直流分量与p为偶数的众

5、多组合分量。相应的付氏级数为：比较二极管电路优点：双差分对电路无直流分量，幅度加倍。(1)线性时变器件适宜构成频谱搬移电路的原因线性时变器件输出电流中存在众多组合频率分量，但无用分量均远离有用分量，易于滤波。(2)两种非线器件实现线性时变工作比较二极管差分对管组成单个非线性器件多个非线性器件（差分对管）组成平衡式电路特点信号加在同一器件输入端信号加在不同器件输入端v2幅度受限v2幅度不受限，（线性）输出电流无q=1，p为偶数组合频率分量同左，且无平均分量小结：非线性器件构成相乘器电路的两种模式：(1)v1和v2直接相乘。须采取平衡、反馈等措施消除无用的高阶相乘项，并扩展两输入信号电压

6、的动态范围。应用于频谱搬移电路，信号处理电路。例：对数－反对数相乘器、双差分对模拟相乘器。(2)将v2与经非线性变换的v1相乘。用于频谱搬移电路，例：双差分对平衡调制器，大动态范围平衡调制器，二极管环形混频器。一、电路组成三端口：R——输入口，vS=Vsmcosct；L——本振口，vL=VLmcosLt；I——输出口，RL为负载电阻，取出中频信号。Tr1、Tr2:宽频带变压器，中心抽头，初、次级匝数比为1:1。D1～D4四只二极管。若VLm>>Vsm，则各二极管均工作在受vL控制的开关状态。二、工作原理(1)vL正半周，D2、D3导通，D1、D4截止。由等效电路，上、下两回路的方

7、程为：i2－i3(1)(2)(1)－(2)，消去vL相应的开关函数为K1(Lt)K1(Lt)同理可求vL负半周时的情况(开关函数为K1(Lt-))K1(Lt-)(2)vL负半周，D2、D3截止，D1、D4导通。所以，通过RL的总电流为(正负半周电流方向不同，所以有负号)[K1(Lt-)-K1(Lt)]K2(Lt)i1－i４双平衡混频器输出电流中仅包含(pLc)的组合频率分量，(p为奇数)，抵消了L、c和P为偶数，q1的众多