用模擬乘法器構(gòu)成的調(diào)幅電路
電路的功能
高頻的振幅調(diào)制可采用改變晶體管集電壓對對載波振幅進(jìn)行調(diào)制的方式。對于調(diào)幅來說,由于只對載波振幅進(jìn)行控制,所以使用可變增益元件。本電路采用模擬乘法器,用載波信號與調(diào)制信號相乘來獲得AM調(diào)制波。因為沒有使用變壓器,所以與載波信號頻率無關(guān),可作為通用AM調(diào)制電路使用。
電路工作原理
單片IC乘法器ICL8013其輸入電壓范圍為±10V,可作為完全的4象限乘法器。輸出電壓EO可建立EO=X.Y/10的關(guān)系式。最初的4象限乘法器是一種用于平衡調(diào)制的集成電路。本電路加了固定置偏,對無調(diào)制信號時的載波電平進(jìn)行了調(diào)整,因為輸入電壓為0~±10V,若進(jìn)行+5V或-5V的置偏便可使用±5VMAX的調(diào)制信號,擴大了動態(tài)范圍。
載波信號頻率最高可達(dá)100KHZ左右,Y輸入端最大輸入電壓為20VP-P。20VP-P的信號和5V相乘,可獲得10VP-P的調(diào)幅波(EO=20*5/10=10P-P)。
ICL8013的外部調(diào)整端子全部接地,這是因為用于AM調(diào)制時性能要求不十分嚴(yán)格,可以省去直流失調(diào)調(diào)整等。IC外圍電容器的容量根據(jù)信號頻帶的下限確定。例如,調(diào)制信號是話音信號時,帶寬為100HZ~5KHZ,根據(jù)C1≥1/2πC1.R公式,R為10K//20K,大約為6.6K,C1在10UF以上即能滿足要求。C2、C3在滿足載波頻率要求的前提下,容量應(yīng)盡量小。
元件的選擇
從電路工作原理來看,IC外圍元件的選擇無嚴(yán)格要求,如果要求載波振幅穩(wěn)定,置偏電壓由±VCC經(jīng)齊納二極管穩(wěn)壓后再供給。
乘法器IC1幾乎所有的產(chǎn)品均可選用,典型的產(chǎn)品有模擬設(shè)備公司生產(chǎn)的AD533、內(nèi)部有微調(diào)的AD532以及MPY-100等。
調(diào)整
在模擬乘法器允許的輸入范圍內(nèi),應(yīng)盡量輸入大的載波振幅,載波輸出電平用可變電阻VR1調(diào)整,這時置偏電壓不一定為+5V,它與輸入的調(diào)制信號最大幅度有關(guān)。
用示波器觀測輸出波形,應(yīng)能獲得接近理想的調(diào)幅波100%以上的調(diào)制叫過調(diào)制,它會導(dǎo)致傳輸質(zhì)量下降,可在調(diào)制輸入端加限幅電路。
應(yīng)用說明
運算電路用的完善的4象乘法器價格較貴,可用高頻平衡調(diào)制用的IC,它雖然需要外接元件,但卻非常便宜,給平衡調(diào)制電路加直流置信,再使調(diào)制信號與之疊加,便可形成與本電路等效的AM調(diào)制電路。
使用時應(yīng)注意:IC內(nèi)部為雙差動電路,線性輸入電壓范圍很窄,在200~300CMV之間,載波輸入雖無問題,但設(shè)計時應(yīng)考慮在調(diào)制波輸入端加衰減器的可能性。