CN103095235A - 一种基于指数放大器的混频器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于指数放大器的混频器,包括:第一电阻和第二电阻,第一电阻的一端输入第一信号源,第一电阻的另一端接第一二极管的阳极,第一二极管的阴极接第三电阻的一端,第三电阻的另一端接运算放大器的输出端,输出混频信号电压;第二电阻的一端输入第二信号源,第二电阻的另一端接第二二极管的阴极,第二二极管的阳极接运算放大器的负极性输入端;运算放大器的正极性输入端接地;第一二极管的阳极接第二二极管的阴极,第一二极管的阴极接第二二极管的阳极。该混频器结构简单,不需调试,可以方便的获取到稳定、精度高的混频信号,容易集成化,且降低了电路成本,满足了实际应用中的多种需要。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,特别涉及一种基于指数放大器的混频器。
背景技术
混频器为非线性器件,输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。
现有技术中的混频器通常为二极管混频器、平衡混频器和晶体管混频器等,都由电感和变压器等组成。上述混频器结构简单,可以工作在较高频段,输出混频信号。
发明人在实现本发明的过程中,发现现有技术中至少存在以下缺点和不足:
1)上述混频器的各回路之间相互影响较严重,组合频率干扰也较大,导致获取到的混频信号不稳定;
2)上述混频器的受元器件参数的离散性影响大,可处理信号的动态范围小;
3)获取到的混频信号为衰减信号,灵敏度低,难以满足实际应用中的多种需要。
发明内容
本发明提供了一种基于指数放大器的混频器,该混频器避免了组合频率的干扰,获取到稳定性较高的混频信号,详见下文描述:
一种基于指数放大器的混频器,包括:第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的一端输入第一信号源,所述第一电阻的另一端接第一二极管的阳极,所述第一二极管的阴极接第三电阻的一端,所述第三电阻的另一端接运算放大器的输出端,输出混频信号电压;
所述第二电阻的一端输入第二信号源,所述第二电阻的另一端接第二二极管的阴极,所述第二二极管的阳极接所述运算放大器的负极性输入端;所述运算放大器的正极性输入端接地;
所述第一二极管的阳极接所述第二二极管的阴极,所述第一二极管的阴极接所述第二二极管的阳极。
本发明提供的技术方案的有益效果是:通过反并联的二极管、运算放大器和电阻组成了基于指数放大器的混频器,该混频器操作容易,结构简单,可以方便的获取到稳定、精度高的混频信号,容易集成化,且降低了电路成本,扩大了信号的动态范围;通过修改第三电阻的阻值可以很容易改变混频器的增益,通过对运算放大器型号的选择可以对混频信号进行放大处理,满足了实际应用中的多种需要。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于指数放大器的混频器的电路原理图;
图2为本发明提供的混频器的戴维南等效电路原理图;
图3为本发明提供的混频器的另一等效电路原理图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
R1:第一电阻; R2:第二电阻;
R3:第三电阻; A:运算放大器;
D1:第一二极管; D2:第二二极管;
V1:第一信号源; V2:第二信号源;
Vo:混频信号电压; VI:等效信号源;
RI:等效电阻; RD:非线性电阻。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
为了避免组合频率的干扰,获取到稳定性较高的混频信号,本发明实施例提出了一种基于指数放大器的混频器,参见图1,包括:第一电阻R1和第二电阻R2,
第一电阻R1的一端输入第一信号源V1,第一电阻R1的另一端接第一二极管D1的阳极,第一二极管D1的阴极接第三电阻R3的一端,第三电阻R3的另一端接运算放大器A的输出端,输出混频信号电压Vo;
第二电阻R2的一端输入第二信号源V2,第二电阻R2的另一端接第二二极管D2的阴极,第二二极管D2的阳极接运算放大器A的负极性输入端;运算放大器A的正极性输入端接地;
第一二极管D1的阳极接第二二极管D2阴极,第一二极管D1的阴极接第二二极管D2阳极。
即,第一二极管D1和第二二极管D2之间组成反并联电路。
下面结合图2和图3详细描述该混频器的工作原理,详见下文描述:
图1中提供的混频器通过采用戴维南定律等效为图2中的电路。由于二极管的伏安特性为
其中:IS为PN结的反向饱和电流;VS为温度电压当量,在温度为300K(摄氏温度27°C)时约为26mV;VD为导通电压。
因此,二极管在VD较小时呈现强烈的非线性电阻特性,以非线性电阻RD替代两支反向并联二极管,即第一二极管D1和第二二极管D2。可以将图1的原理图进一步等效成为图3所示的电路。
取R1=R2=R并令其足够小,也即R1=R/2<<RD时:
或,
由(5)式可见,该混频器电路为指数放大器,eX的麦克劳林级数:
通过(5)和(6)式,并只考虑其二次项,得到:
在V1=V1msinω1t和V2=V2msinω2t时,(7)式可以改写成:
令
并将(8)式展开,且只考虑其交叉项:
利用积化和差公式可将(9)式改写为
即通过(10)式可以获取到混频信号,通过后续的低通滤波器或高通滤波器等,可以提取到低频信号或高频信号,满足了实际应用中的不同需要。由此可见,该混频器实现了混频功能。
实际应用时,可以通过修改第三电阻R3的阻值来改变整个混频器的增益,通过对运算放大器A型号的选择可以对混频信号进行放大处理,满足了实际应用中的多种需要。
其中,本发明实施例提供的混频器以R1=R2=10kΩ,R3=100kΩ,第一二极管D1和第二二极管D2的型号为1N4148,运算放大器A的型号为OP07为例进行说明。具体实现时,本发明实施例对上述元器件的型号不做限制,只要能完成上述功能的元器件均可。
通过上述实例可以看出本发明实施例提供的混频器操作容易,结构简单,可以方便的获取到混频信号,满足了实际应用中的多种需要,且由于只采用二极管、电阻和运算放大器等元器件,避免了元器件之间的组合频率的干扰,因此获取到的混频信号的精度较高,具有本质上的稳定性。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于指数放大器的混频器,包括:第一电阻(R1)和第二电阻(R2),其特征在于,
所述第一电阻(R1)的一端输入第一信号源(V1),所述第一电阻(R1)的另一端接第一二极管(D1)的阳极,所述第一二极管(D1)的阴极接第三电阻(R3)的一端,所述第三电阻(R3)的另一端接运算放大器(A)的输出端,输出混频信号电压(Vo);
所述第二电阻(R2)的一端输入第二信号源(V2),所述第二电阻(R2)的另一端接第二二极管(D2)的阴极,所述第二二极管(D2)的阳极接所述运算放大器(A)的负极性输入端;所述运算放大器(A)的正极性输入端接地;
所述第一二极管(D1)的阳极接所述第二二极管(D2)的阴极,所述第一二极管(D1)的阴极接所述第二二极管(D2)的阳极。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2167368Y (zh) * | 1993-03-26 | 1994-06-01 | 青岛市环境保护科学研究所 | 极谱仪补偿器 |
CN1374754A (zh) * | 2001-03-08 | 2002-10-16 | 株式会社村田制作所 | 混频器和使用这种混频器的转换器 |
US6993312B1 (en) * | 2002-01-30 | 2006-01-31 | Northrop Grumman Corporation | Double balanced diode mixer with high output third order intercept point |
CN101889390A (zh) * | 2007-12-05 | 2010-11-17 | 维亚塞特股份有限公司 | 用于抑制混频器中的频率毛刺的系统、设备、和方法 |
CN202453397U (zh) * | 2012-02-01 | 2012-09-26 | 杭州大华仪器制造有限公司 | 一种具有对数测量特性的指针式检流计电路 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2167368Y (zh) * | 1993-03-26 | 1994-06-01 | 青岛市环境保护科学研究所 | 极谱仪补偿器 |
CN1374754A (zh) * | 2001-03-08 | 2002-10-16 | 株式会社村田制作所 | 混频器和使用这种混频器的转换器 |
US6993312B1 (en) * | 2002-01-30 | 2006-01-31 | Northrop Grumman Corporation | Double balanced diode mixer with high output third order intercept point |
CN101889390A (zh) * | 2007-12-05 | 2010-11-17 | 维亚塞特股份有限公司 | 用于抑制混频器中的频率毛刺的系统、设备、和方法 |
CN202453397U (zh) * | 2012-02-01 | 2012-09-26 | 杭州大华仪器制造有限公司 | 一种具有对数测量特性的指针式检流计电路 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BUDHADEB ET AL.: "Design of a Single Balanced Diode Mixer with High LO/RF and LO/IF Isolation in C-Band Test Loop Translator", 《2012 IEEE INTERNATION CONFERENCE ON ADVANCED COMMUNICATION CONTROL AND COMPUTING TECHNOLOGIES》, 23 August 2012 (2012-08-23), pages 14 - 17, XP032261910, DOI: doi:10.1109/ICACCCT.2012.6320725 * |
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