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[电路/定理] 简单低失真度正弦波2倍频电路,一个新的电路

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 楼主| 发表于 2016-9-4 21:45 | 显示全部楼层 |返回版面||阅读模式
    本来是仿真esr表的电路,接错了线,无意中出来个2倍频的电路,似乎还不错。这个电路我以前没见过,应该是一个新的电路。首发于矿石收音机论坛,网址:矿石收音机论坛/thread-933284-1-1.html。(不知道这里让不让发外链?)这里把一些主要的东西贴出来,和大家交流交流,其他看原贴。我不是工程师什么的,就是爱好者,不是学校里学的,也没师父,就是自己看书,而且命运不好。能力半桶水,高数不会,无法对电路做深入数学分析,仪器仅有万用表(指针表多个,UT39E四位半,MS2108A钳表),YB4324双20MHz模拟示波器,很多东西无法实际测量,只能仿真。这里工程师很多,希望能看到高人的高水平分析。也希望得到集成电路厂家的关注,把这个电路做成具体的芯片,像模拟乘法器那样,成为一个通用器件。
    这是基本的电路,三极管的


    这是二极管的



    这是实际做的板子和波形。CH1、CH2都是每格0.1V,交流耦合,探头1:1。X轴每格0.2ms,触发源CH1,断续扫描。信号发生器是自己diy的,不好,但波形看上去还行,幅度不稳,跳。输出波形一个高一个低,这是由于输入波形不好,信号发生器有失真,运放的电阻没有配对,随便焊上去的,两路增益有稍许不同。把其中一9014手捏,低的那个会长高,说明对温度敏感。输出波形底部发虚,似乎是有干扰,手靠近信号发生器的电路部分时干扰会加重,未做进一步深究。失真度不得而知,调RP幅度有变化,但形状就是个那,看不出来失真不失真。
电路图

这是印板,注意R11、R12的位置,后来改的,因为正好那里有跳线,PCB不用改,所以图没改。

波形,这是调整后的,详情见原贴



    之后做了个热耦合,用打火机加热,已经很热,波形幅度由于信号发生器的问题无法稳定读数,但看上去行,波形上部位置没啥变化,说明热稳定性至少还行。





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manbo789 + 6 很给力!

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发表于 2016-9-4 22:06 | 显示全部楼层 |返回版面
看起来好像还不错
     

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资深工程师

发表于 2016-9-4 22:49 | 显示全部楼层 |返回版面
仿真有问题,你那个电路,相当于差分输入级,输进差分信号,输出结构导致输出电压是个直流电压,不会变动。
     

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发表于 2016-9-4 22:52 | 显示全部楼层 |返回版面
@maychang 倍频电路?

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发表于 2016-9-4 23:28 | 显示全部楼层 |返回版面
zyj9490 发表于 2016-9-4 22:52
@maychang 倍频电路?

第一个仿真图还没有仔细看,先说第二个仿真图。
第二个仿真图就是全波整流,加上了0.439V直流偏置。理想情况,R1两端应该是下部尖峰不到横轴的“馒头波”。这种“馒头波”本来就含相当大比例的偶次谐波。如果稍加低通滤波,就会看到大体上只有二次谐波的波形。至于这个低通滤波,可能是示波器设置得带宽较小(记得好像是可以设置的)。
     

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技术总监

发表于 2016-9-5 06:15 | 显示全部楼层 |返回版面
越是基本学历偏低,越是要严肃认真。
     

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技术总监

发表于 2016-9-5 07:23 | 显示全部楼层 |返回版面
不应该是传说中的馒头波么?

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发表于 2016-9-5 11:26 | 显示全部楼层 |返回版面
我等了好几年了,终于等到这样难得的好帖,

很多人看到这样简单的电路,不动笔算一算,光凭直觉就下判断,当然他更加不会去思考如何优化它,
广告位招租,
     

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发表于 2016-9-5 11:48 | 显示全部楼层 |返回版面
manbo789 发表于 2016-9-5 11:26
我等了好几年了,终于等到这样难得的好帖,

很多人看到这样简单的电路,不动笔算一算,光凭直觉就下判断, ...

凭什么说可以倍频?什么机理。
     

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发表于 2016-9-5 11:51 | 显示全部楼层 |返回版面
@king5555@Lgz2006 发表下第一个原理图能倍频的高论。
     

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发表于 2016-9-5 12:02 | 显示全部楼层 |返回版面
全波整流用来倍频不算新鲜。
通常的倍频原理:需要倍频的信号通过非线性器件(如二极管,一个二极管也行。二个二极管甚至4个二极管),串联检波或并联钳位都行甚至平衡混频电路。然后带通滤波输出倍频信号。

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发表于 2016-9-5 12:08 | 显示全部楼层 |返回版面
zyj9490 发表于 2016-9-5 11:48
凭什么说可以倍频?什么机理。

只要电路存在非线性,必然会产生高次谐波。当然,谐波的次数以及某次谐波的份量随电路不同而各有不同。所谓放大器的非线性失真,就是指这些谐波。
如果有某些机制(例如带通滤波)能够将某次谐波 选出来而抑制其它谐波成份,这就是一个倍频电路。
首帖第一个仿真图,由于三极管的非线性,其输出必定含相当的高次谐波,这一点毫无疑问。但输出信号必是各次谐波还有基波混合在一起。疑惑的是该图中我未见到选频电路。
     

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发表于 2016-9-5 12:09 | 显示全部楼层 |返回版面
xmar 发表于 2016-9-5 12:02
全波整流用来倍频不算新鲜。
通常的倍频原理:需要倍频的信号通过非线性器件(如二极管,一个二极管也行。 ...

关键后面没有滤波器啊,就能得到很纯的2倍频。

点评

说的也是啊。但加滤波器也无妨,甚至更好。我的意思是楼主电路并非全新倍频电路。楼主倍频电路输入幅度很低110mV  发表于 2016-9-5 12:36

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发表于 2016-9-5 12:12 | 显示全部楼层 |返回版面
zyj9490 发表于 2016-9-5 11:51
@king5555 ,@Lgz2006 发表下第一个原理图能倍频的高论。

本版面xukun977曾发过一个帖,标题是《倍频》,现在可能到第二页去了。
你何不@一下?

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发表于 2016-9-5 12:15 | 显示全部楼层 |返回版面
zyj9490 发表于 2016-9-5 11:51
@king5555 ,@Lgz2006 发表下第一个原理图能倍频的高论。

另外,你还可以@一下qzlbwang,那位也是搞线性非线性非常熟练的老手。
     

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发表于 2016-9-5 12:20 | 显示全部楼层 |返回版面

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参与人数 1威望 +2 收起 理由
maychang + 2 对!现在我刚看清楚那个直流偏置为何取那样.
     

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发表于 2016-9-5 12:20 | 显示全部楼层 |返回版面
maychang 发表于 2016-9-5 12:12
本版面xukun977曾发过一个帖,标题是《倍频》,现在可能到第二页去了。
你何不@一下? ...

流过上拉电阻的电流是不变的。
     

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发表于 2016-9-5 12:21 | 显示全部楼层 |返回版面
@xukun977 @qzlbwang ,这个倍频乍回事,得出流过上拉电阻的电流是直流,工作电流呢,
     

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发表于 2016-9-5 12:27 | 显示全部楼层 |返回版面

明显跟示波器看到的有别啊,这种典型的非线性,必须要加带通滤波器才出来的。

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发表于 2016-9-5 12:27 | 显示全部楼层 |返回版面
zyj9490 发表于 2016-9-5 12:20
流过上拉电阻的电流是不变的。

“流过上拉电阻的电流是不变的。”
只有小信号时才是不变的。
你不妨仿真一下试试看。
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