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肖特基二极管
; b- @$ W' s$ n: S u混频器的工作原理* l7 h. ]8 O7 x x |
单端混频器7 V; a( j) q( z8 L+ n9 M: p
单平衡混频器
& U- P9 n/ d6 g$ {. f双平衡混频器
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/ Y; i+ T+ c3 e6 |6 E! p1、引言9 U( E0 ?' y M8 d: `* {; v
混频器的主要功能是将不同频率的信号源混合,以便产生新的频率,也称为变频器。0 T7 _ x% E9 d9 \# u) V
在通信系统中,混频器通常被用于载波频率的调制与解调。$ U: E% r& t9 u5 b$ h( I
在发射机中,混频器把中频信号与本振信号相加,实现上变频调制;
/ }* z$ B/ \: U# t+ H" B' t在接收机中,混频器把把中频信号与本振信号相减,实现下变频解调。
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2 K. B2 V3 d, v( B5 g- |, {: L9 u2 i4 T4 e! `7 n% \' X
混频器必须包含两个主要的部分:! _# p! z( l5 z3 {
信号合成单元,可以通过耦合器实现;* s$ r; j/ r+ R3 {; E6 F( ~# I* Z
信号混频单元,需要采用非线性器件,常用的器件是肖特基势垒二极管,也可以采用BJT或MESFET构成微波高频段的低噪声、高效率混频器。
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7 Y S5 ]: l- T% H' o$ U- q2、肖特基势垒二极管
5 \( P6 F& ?2 x& p& r肖特基势垒二极管(Schotlky Rarrier Diode)是由金属电极与低掺杂N型半导体接触而成。 Q0 V; t: l. C( J! M* g
* M$ L9 S" A1 w2 e" x肖特基二极管的伏安特性由下面的方程描述, Q$ B: P w& p3 D
, L0 L* T- y0 \: V3 }5 VR*为穿过势垒的多数载流子电子发射的Richardson常数,对于硅,为100A/cm2K2。
# c: G/ f( x! t在低于0.1mA的小偏置电流下经常忽略上式中附加的IRS项。对于某种应用,串联电阻会形成反馈回路,这意味着电阻被乘以一个按指数增长的增值因子,此时IRS项被考虑。
" Q0 f% v o* L7 @6 G. v+ I$ l" ~; U- `& T* _1 U y8 ~( C
特基势垒二极管的等效电路中,结电阻RJ与偏置电流有关,各电路元件的典型值为:RS=2~5Ω,Cg=0.1~0.2pF和RJ=200Ω~2kΩ。; `$ m, L c3 d I0 ~6 e' {5 ~
; a s, e, ~; ?! ]
" P3 P. R# V" `4 Z: D3、混频器的工作原理
( U- k' r" Y/ _. x) o# y( K r/ A: ^设输入信号与本振信号同时施加在非线性器件上 ,该器件则以输出电流驱动负载。3 d. u6 f1 J0 y$ U
% y# ^0 ?+ ]5 r" a非线性器件上的电流与电压呈非线性关系,二极管和BJT都具有指数型传输特性5 |2 `! Y7 T( T
而MESFET的传输特征可近似为二次曲线3 f7 ]. K) e K# P; E) s8 K
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设器件两端的电压为直流偏压、输入信号和本振信号之和7 z0 t3 k: i* D* `1 B% M3 a* Q5 T
) c) f, H2 w0 U4 b: v( a5 N3 l忽略直流偏置电压和电流,则器件电流为
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