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(多图) 简单AM调制器的软限幅电路

Herminio Mart'nez?? Encarna Garc'a?? Juan Gmiz?? Technical University of Catalonia?? Barcelona?? Spain?? 2007年12月08日 ?? 收藏0

  用于示波器振幅控制的最常见电路之一是软限幅电路(图1a)。当输出电压VOUT(t)低时,二极管D1和D2关断。因此,所有输入电流VIN(t)/R1都流经反馈电阻R2,而输出电压为:公式

  这是图1b中限幅器传送特性的线性部分,斜率为-(R2/R1)。

图1a反馈电路中的二极管构成这个软限幅器的基础a限幅电路的传输特性给出二极管开始导通时的拐点b图1b反馈电路中的二极管构成这个软限幅器的基础a限幅电路的传输特性给出二极管开始导通时的拐点b


  另一方面,当VOUT(t)为正时,VA比它更高,因此使D1关断;但是,VB略为负值。因此,如果继续降低VIN(t),则输出电压将达到正值,此时VB大约为0.7V,二极管D2导通。所以,输出电压VL+处的正限幅值为:公式

图2在一个相移振荡器的反馈回路中插入软限幅器就能实现一个简单的AM调制器

  其中,Vg是二极管的正向电压,大约为0.7V。如果VIN(t)下降低于这个值,则VOUT(t)将增加,更多电流注入二极管D2,而VB保持在大约-Vg。于是,通过R5的电流保持恒定不变,而额外的二极管电流流经R6。因此,R6等效于与反馈电阻R2并联,而在正限幅区内忽略二极管电阻的递加增益AV为:公式

  注意,为了在限幅区获得小的传输特性斜率,应选择低值的R6。你可以用与上述相同的方式获得正VIN(t)或负VOUT(t)的传输特性。很容易看到,对正的VIN(t),二极管D1扮演的角色与二极管D2对负VIN(t)扮演的

角色相同。因此,负的限幅电平VL-为:公式

  负限幅区的传输特性斜率为:公式

  注意,增加R2的值会在线性区获得较高的增益,而保持VL+和VL-不变。当去掉R2时,软限幅器就变成了一个比较器。

  因此,图1a的电路功能是一个软限幅器,你可以通过选择合适的电阻值和基准电压±VREF来独立调整限幅电平VL+与VL-。于是,就可以用一个控制电压来改变这些限幅电平。你可以在这个结构基础上组成一个简单的AM调幅器。图2中的RC(电阻/电容)移相振荡器在其电压放大器中包含了一个软限幅器。可以选用任何类似的RC或LC(电感/电容)振荡器。用输入调制电压VM(t)改变基准电压VREF和-VREF。这个电压动态地调整振荡器输出的饱和电平。限幅器电阻的比率决定了输出幅度和调制指数。

图3调制图2电路的输入VM


  图3是使用图2所示元件值时,调制输入VM(t)和振荡器被调制输出VOUT(t)的波形。此时,VM(t)是一个振幅为3V的正弦波,而微调电阻R9加上一个5V的偏压。该电路的工作方式类似于一个四象限模拟乘法器。


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AM调制器? 软限幅? 示波器?

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