北京广播学院：《线性电子电路》课程教学资源（PPT课件）第三章 模拟相乘器和混频器

6@@6 第三章模拟相乘器和混频器 §3-1模拟相乘器 §3-2混频器

第三章 模拟相乘器和混频器 §3-1 模拟相乘器 §3-2 混频器

§3-1模拟相乘器 一、基本特性 二、模拟相乘器的实现方法 三、二极管相乘器 四、晶体管相乘器 五、集成模拟相乘器 六,电流模相乘器 七,集成MOS模拟相乘器 八,相乘器的应用

§3-1 模拟相乘器 一、基本特性 二、 模拟相乘器的实现方法 三、二极管相乘器 四、晶体管相乘器 五 、 集成模拟相乘器 六. 电流模相乘器 七. 集成MOS模拟相乘器 八. 相乘器的应用

第三章模拟相乘器和混频器 §3-1模拟相乘器 基本特性 1.基本概念 ①含义:可实现任意两个互不相关模拟信号相乘的 三端口的非线性电子器件 +AMU (A为相乘增益,亦称比例系数或标尺因子) U,( vo(t) oUo(t) U(t)O U2()

第三章 模拟相乘器和混频器 §3-1 模拟相乘器 一、基本特性 1. 基本概念 含义：可实现任意两个互不相关模拟信号相乘的 三端口的非线性电子器件 ① （AM为相乘增益，亦称比例系数或标尺因子） 0 M 1 2 v v v = +A

②工作区域 单象限 U1>0,2>0 二象限 Uo0 四象限 10,20 Vo<O 2.传输特性 III ⅣV ①直流和低频传输特性 零输入响应:零输入状态时,是非零的输出,存在误差 电压(输出失调电压和馈通误差电压) 直流传输特性(一个输入为直流时) 平方律特性(1=U2) ②非线性传输特性 ⑧正弦信号传输特性

② 工作区域 单象限 二象限 四象限 2．传输特性 ① 直流和低频传输特性 零输入响应： 零输入状态时，是非零的输出，存在误差 电压（输出失调电压和馈通误差电压） ● 直流传输特性（一个输入为直流时） ● 平方律特性（ ） ● ② 非线性传输特性 ③ 正弦信号传输特性 1 2 v = v

3.误差分析误差e(v1,v2) 引起误差原因: A→AMn+△ =Av.=4 0, 0, +E(v,v,) 1→v1+010 v2→v2+v,s E(vv)=A1++ 21F2F +0+(v1v, 模拟相乘器的实现方法 二极管相乘器技术 四分之一相乘技术2402+)2+(0=02 三角波相乘技术 对数反对数相乘技术11g1+1gn2=11g(01v2)=02 ●脉冲高度宽度的相乘技术 可变跨导的相乘技术(晶体管) u=lR =4v m1 m

3．误差分析 误差 引起误差原因： 二．模拟相乘器的实现方法 ● 二极管相乘器技术 ● 四分之一相乘技术 ● 三角波相乘技术 ● 对数反对数相乘技术 ● 脉冲高度宽度的相乘技术 ● 可变跨导的相乘技术（晶体管） 1 2 v v1 2 v v v v v 0 M 1 2 = A

、二极管相乘器 (二极管平衡相乘器、二极管双平衡(环形)相乘器) 1.分析方法一一开关函数分析 ①余弦型若 V1=VimcOS@, t 4K(o) i单向正相余弦开关函数 K1(at)=3+=Cosat---C0s3at+ ∏团∏ 翌 ⅱ单向反相余弦开关函数 4Kot-丌) 2 k1(at-兀) CoSa+--COS3at T 3兀 i双向开关函数 4 K2(t)=K(at)-K(at-T) COSt cOSet+ T 3兀 点击演示

三、二极管相乘器 (二极管平衡相乘器、二极管双平衡（环形）相乘器) 1．分析方法――开关函数分析 ① 余弦型 若 i 单向正相余弦开关函数 ii 单向反相余弦开关函数 iii 双向开关函数

②正弦型若v= sinat A(on) i单向正相正弦开关函数 k1(a)= 2兀 siat+si3a+… 3兀 IK,(@*) i单向反相正弦开关函数 K1(at-/~12 2 SInai -sin3at-….0 3兀 i双向开关函数 I K(or) k(mt)=-sinmt+ Sin300t 3 点击演示 ★大信号控制二极管开关工作,二极管等效导通电阻R与开关K串联。 D 2.二极管平衡相乘器 K(o, t)R K,(of-R) K2(1 名 ①电路及特点

② 正弦型 若 i 单向正相正弦开关函数 ii 单向反相正弦开关函数 iii 双向开关函数 ★ 大信号控制二极管开关工作，二极管等效导通电阻RD与开关K串联。 2. 二极管平衡相乘器 ① 电路及特点

电路 1:2 2:1 u,(t=VimsinG,t v2() D 02(t=V2msinG2t Tr Tr U,(t 点击演示 o+v1(1) 特点: a)D1、D2为近似理想开关二极管 b)v同相加到D1、D2上,v2反相加到D、D2上 c)Tr1二次与Tr2一次绕组具有中心抽头,并上下严格对称 d)电流差分输出i=ibr-lin2

● 电路 ● 特点： v1 (t)=V1msinω1 t v2 (t)=V2msinω2 t a) D1、D2为近似理想开关二极管 b) v1同相加到D1、D2上，v2反相加到D1、D2上 c) Tr1二次与Tr2一次绕组具有中心抽头，并上下严格对称 d) 电流差分输出 i=iD1- iD2

②工作原理 Vim>>V2m vi dVD( 7控制D1、D2开关工作 若1>0,D1、D2导通;若U1>RD) RD +2Rl R i含频谐分量m2,O1±2,3+m2

② 工作原理 V1m>>V2m V1m>>VD(on) v1控制 D1 、D2开关工作 若v1>0，D1、D2导通；若v1<0，D1、D2截止 根据等效电路，可以列出回路方程求得 ● ● L D (因R R  )   1 2 

实现相乘条件 应在R1两端并上LC带通滤波器(满足中心频率谐振在 a1上,BW3b=2O2) 在负载上选出 √2 00, R,Ty-D1U °输出电压t+R二m1m 3.二极管双平衡相乘器(环形相乘器) ①电路及特点

实现相乘条件 应在RL两端并上LC带通滤波器(满足中心频率谐振在 ) 3. 二极管双平衡相乘器（环形相乘器） ① 电路及特点 在负载上选出 1 2 1 2 1 2 L m i R V      =  2 1 2 1 1 2 L m o V    i R    =  =  ● ● 输出电压 1 3db 2   上，BW = 2