簡單AM調制器的軟限幅電路
這是圖1b中限幅器傳送特性的線性部分,斜率為-(R2/R1)。
另一方面,當VOUT(t)為正時,VA比它更高,因此使D1關斷;但是,VB略為負值。因此,如果繼續(xù)降低VIN(t),則輸出電壓將達到正值,此時VB大約為0.7V,二極管D2導通。所以,輸出電壓VL+處的正限幅值為:
其中,Vg是二極管的正向電壓,大約為0.7V。如果VIN(t)下降低于這個值,則VOUT(t)將增加,更多電流注入二極管D2,而VB保持在大約-Vg。于是,通過R5的電流保持恒定不變,而額外的二極管電流流經(jīng)R6。因此,R6等效于與反饋電阻R2并聯(lián),而在正限幅區(qū)內忽略二極管電阻的遞加增益AV為:
注意,為了在限幅區(qū)獲得小的傳輸特性斜率,應選擇低值的R6。你可以用與上述相同的方式獲得正VIN(t)或負VOUT(t)的傳輸特性。很容易看到,對正的VIN(t),二極管D1扮演的角色與二極管D2對負VIN(t)扮演的
負限幅區(qū)的傳輸特性斜率為:
注意,增加R2的值會在線性區(qū)獲得較高的增益,而保持VL+和VL-不變。當去掉R2時,軟限幅器就變成了一個比較器。
因此,圖1a的電路功能是一個軟限幅器,你可以通過選擇合適的電阻值和基準電壓VREF來獨立調整限幅電平VL+與VL-。于是,就可以用一個控制電壓來改變這些限幅電平。你可以在這個結構基礎上組成一個簡單的AM調幅器。圖2中的RC(電阻/電容)移相振蕩器在其電壓放大器中包含了一個軟限幅器??梢赃x用任何類似的RC或LC(電感/電容)振蕩器。用輸入調制電壓VM(t)改變基準電壓VREF和-VREF。這個電壓動態(tài)地調整振蕩器輸出的飽和電平。限幅器電阻的比率決定了輸出幅度和調制指數(shù)。
圖3是使用圖2所示元件值時,調制輸入VM(t)和振蕩器被調制輸出VOUT(t)的波形。此時,VM(t)是一個振幅為3V的正弦波,而微調電阻R9加上一個5V的偏壓。該電路的工作方式類似于一個四象限模擬乘法器。
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