模擬乘法器ADL5391的原理與應(yīng)用
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按照如上布局，對制成的電路板進(jìn)行測試，本實(shí)驗(yàn)使用安捷倫公司的E5071B矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來測試。該測試選用的是直流與交流信號相乘，YP_DC端接直流信號，該端口前接一電位器用于調(diào)節(jié)輸入電壓大小。VPOS端接5 V電壓，COMM端接地，ENBL端接5 V電壓，GADJ端懸空(α=1)，Z端也懸空。XP、WP端分別接網(wǎng)絡(luò)分析儀的端口1和端口2，當(dāng)YP_DC輸入為1 V時(shí)，乘法器從X輸入端到W輸出端的插損如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/192751.htm
從以上測試結(jié)果可以看出，Y端輸入1 V直流電壓時(shí)，在整個(gè)通帶(30 MHz到600 MHz)內(nèi)，乘法器的輸出端插損在0 dB附近，并且較為平坦，沒有波動(dòng)，只有稍稍傾斜，最大插損和最小插損之差大約為5 dB。當(dāng)改變Y端的直流輸入電壓時(shí)，S21參數(shù)在整個(gè)頻帶范圍內(nèi)仍然顯示的比較平坦，沒有波動(dòng)。該測試結(jié)果表明，該寬帶乘法器相對于傳統(tǒng)乘法器，在如此寬的頻帶范圍內(nèi)性能更加穩(wěn)定，抗干擾性更強(qiáng)，完全可以應(yīng)用于射頻電路中。
3．2 基于ADL5391的二倍頻電路
3．2．1 二倍頻電路的設(shè)計(jì)
一個(gè)輸入信號幅度E的平方可通過并聯(lián)輸入X、Y來產(chǎn)生，該輸入可以是單端的、差分的或者通過傳輸線變壓器。當(dāng)輸入是正弦波Esin(ωt)，信號的平方就相當(dāng)于倍頻，因?yàn)?br /> 
理想情況下，當(dāng)乘法器用于平方和倍頻時(shí)，輸出端口沒有原始信號的成分。但是由于存在內(nèi)部偏置，所以事實(shí)上并非如此。如果包含這些偏移量重寫等式(2)，輸出將包含直流成分，原始頻率成分和倍頻部分。
一般而言，實(shí)現(xiàn)倍頻的原理有以下幾種：1)利用晶體管的等非線性器件產(chǎn)生輸入信號頻率的各次諧波分量；2)將輸入信號同時(shí)輸入模擬乘法器的兩個(gè)輸入端實(shí)現(xiàn)二倍頻；3)利用鎖相倍頻方式進(jìn)行倍頻。本設(shè)計(jì)采用的即為第二種方式。
倍頻電路在通信系統(tǒng)及其他電子系統(tǒng)里均有廣泛的應(yīng)用。在調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)里使用倍頻電路可以擴(kuò)展調(diào)頻信號的最大線性頻偏。對振蕩器的輸出進(jìn)行倍頻，可以得到更高的所需振蕩頻率，降低了主振的振蕩頻率，有利于提高頻率穩(wěn)定度。在頻率合成器里，倍頻電路也是不可缺少的組成部分。
本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的二倍頻電路結(jié)構(gòu)框圖如圖5所示。輸入射頻信號后，經(jīng)過功分器輸出兩路同頻率同幅度信號，經(jīng)過乘法器后即可實(shí)現(xiàn)二倍頻。但由于乘法器內(nèi)部存在偏置，乘法器輸出端會(huì)存在直流成分和基波成分，因此，在乘法器后端接了一個(gè)中心頻率為二倍頻率的帶通濾波器，經(jīng)過濾波后即可得到二倍頻成分。
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