模拟相乘器和混频器课件.pptVIP

已知：輸入管的偏置電流I,差分管偏置電流IE,x為信號電流與偏置電流比值，稱為調製度，滿足-1x1。求：1)差模輸出電流2)差模電流的增益解：λ=1得：說明：若考慮ib1,ib2效應,得★結論：電流增益取決於差分管的偏置電流IE與輸入管的偏置電流I的比值，輸入與輸出是線性關係，與溫度T無關。ll改變IE或I可調節電流增益，所以它為可變增益電流放大單元電路。不受β大小的影響。舉例二可變增益電流放大器（與β有關）因為舉例三吉爾伯特電流放大器電路結構與例二相似，只有在輸出端將T2、T3集電極，T1、T4集電極連在一起。該增益單元是超高速、超高頻率積體電路形式，適合多級級聯。電流增益不宜太大，一般為1~10，否則體電阻影響太大。●●●?DC——0.5~1GHz6.?電流模相乘器?電路：●例如,圖中T11、T22輸出電流iC11-iC22未加失真抵消電路時是非線性隱函數加入失真抵消電路：同理：②電流模相乘器比電壓模相乘器性能好，頻帶寬的原因是：採用CB工藝，使fT=1～2.5GHz為了寬頻帶，要減少帶內雜訊l為減少v1、v2的V-I變換器的負回饋電阻，減到Rx=Ry=285Ω,所以必須加入失真抵消電路a)b)減少輸入電壓擺幅c)輸出級採用基本無電壓擺幅的電流模放大器與電壓模相乘器相比較的不同點a)由輸出有擺幅的電壓信號變換成無擺幅的電流信號b)x,y加入失真抵消電路●l1.CMOS四象限相乘器七.集成MOS模擬相乘器①電壓電流變換器工作原理②相乘器的工作原理相乘器輸出電流2.CMOS四象限模擬相乘器八.相乘器的應用在通信電路中應用：可以來用相乘器實現混頻、調幅、同步檢波、乘積型相位鑒頻、乘積型鑒相等。在模擬運算中應用：運算放大器與相乘器配合，可以實現除法、乘方、開方、開立方以及各種函數發生器等運算。1.2.§3-2混頻器一、混頻概念和實現模式二、電晶體混頻器三、二極體混頻器四、集成混頻器五、組合頻率干擾與非線性失真*六、參量電路§3-2混頻器一、混頻概念和實現模式1.定義混頻是將已調波中載波頻率變換為中頻頻率，而保持調製規律不變的頻率變換過程。fI=fL-fC或fI=fL+fC（其中fI表示中頻頻率，fL表示本振頻率，fC表示載波頻率。一般取差頻）2.框圖與功能（以輸入vs(t)為標準調幅波為例）框圖中頻調幅波上下邊帶與原調幅波上下邊帶是倒置的本地振盪信號為高頻等幅波（稱為下混頻）（稱為上混頻）●●混頻增益混頻功率增益3.??混頻器的性能指標非線性器件包括二極體、電晶體、場效電晶體、差分對管及相乘器中頻帶通濾波器中心頻率諧振在ωI，BW3dB=2Ω（以單音vΩ的調幅信號為例）混頻是實現頻譜的線性搬移?減少非線性失真的各種組合頻率干擾（選擇器件特性接近平方律或近似理想相乘器）中頻輸出回路有良好的選擇性（理想為矩形濾波）●●●●●●功能工作穩定性：主要是本振頻率穩定，才能保證中頻頻率穩定混頻雜訊係數儘量小4.混頻器的類型：電晶體混頻器、場效電晶體混頻器、二極管平衡混頻器、二極體環形混頻器及集成模擬混頻器等二、電晶體混頻器工作原理：（輸入高頻信號）（本地振盪信號）（中頻頻率）1.電路與工作原理：●電路●●●2.分析方法（有開關函數法、等效線性時變系統分析法，在等效線性時變系統分析法在時變偏置下，對輸入信號vs可採用時變偏置下的小信號諧振放大器的分析方法，稱為等效線性時變系統分析方法分析步驟：a)寫出混頻時變方程b)畫出時變y參數混頻管等效電路c)畫出混頻器Y參數折合參數等效電路●●此僅介紹後一種方法）在工程上，除了gfc以外,其他折合參數均與靜態參數相等，所以分析混頻的問題歸結為求變頻跨導gfcd)電晶體混頻折合參數小信號等效電路混頻器輸入電導混頻跨導（變頻跨導）的支流分量——的基波分量的振幅——————3.求變頻跨導gfc的方法①gfc的定義：求gfc的方法首先根據電晶體靜態轉移特性曲線ic—vBE，求正向傳輸電導gf(v)～v特性曲線畫出正向傳輸電導曲線在VBB(t)作用下，得到時變跨導gf(t)的波形確定積分上下限用傅裏葉級數求出基波分量的振幅gf1或gf