[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: yuanzhoulu
| 2017-6-5 08:32 | 显示全部楼层
看公式,用场效应管没有高次谐波,NB!
 楼主 | 2017-6-5 09:53 | 显示全部楼层
粗略仿真了下,没做细致仿真,2N7000结果符合数学推导。结型管再试试看。不知道温度怎样。


不懂电子管,可能和场效应管差不多,不过电子管有多极管,不知道啥情况。

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 楼主 | 2017-6-6 08:30 | 显示全部楼层
manbo789 发表于 2017-6-5 08:32
看公式,用场效应管没有高次谐波,NB!

而且不受偏置和电源影响,只与自身有关。不知道Vp和哪些因素有关,受温度影响吗?
 楼主 | 2017-6-6 08:56 | 显示全部楼层

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 楼主 | 2017-6-6 22:52 | 显示全部楼层
2SK30倍频,还是简单仿真了下,基本符合数学推导



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评论

captzs 2017-6-6 22:58 回复TA
实干! 

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captzs + 5 赞一个!
 楼主 | 2017-6-6 23:37 | 显示全部楼层
3倍频简单仿真看不行




2N7000






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 楼主 | 2017-6-8 18:03 | 显示全部楼层
4倍频,简单试了下,2N7000受偏置影响很大,实际无法用




2SK30偏置0V、-1V电源5V、12V都是无输出

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 楼主 | 2017-7-15 12:34 | 显示全部楼层
用CD4069试了下,这是PCB和对应电路图

实测输出有干扰,波形粗,改成这个电路图。

情况好转,仍然有干扰无法消除,这是不供电无输入时的干扰

实物

手机放1KHz音乐。
不同电流时的波形,输出幅度小,随总Id减小而增大,电流太小时又变小。电流不精确,因为不好调准确。







其它电压,电压大约3V以下时,输出幅度降低,此时Id也降低了偏置电压没动。没有其它电流试。




加热,幅度降低,具体温度没量,已烫手。比三极管变化小。

@captzs 你喜欢仿真,这个电路怎么仿真?
不知道把这个电路拿给没看过我帖子的人看会怎么想

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| 2017-7-15 15:56 | 显示全部楼层
yuanzhoulu 发表于 2017-7-15 12:34
用CD4069试了下,这是PCB和对应电路图

实测输出有干扰,波形粗,改成这个电路图。

自我禁言,对你破例.
纠正一下,我只会仿真,很少看书.而且大部分模拟知识从仿真中学到.
你说的电路是指哪一个?不过如果仿真件没有的模式,就办不到.
 楼主 | 2017-7-15 17:17 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2017-7-15 15:56
自我禁言,对你破例.
纠正一下,我只会仿真,很少看书.而且大部分模拟知识从仿真中学到.
你说的电路是指哪一 ...

就是这个4069的,可能是属于“仿真件没有的模式”,只能进行数字仿真,模拟不行。
| 2017-7-15 18:28 | 显示全部楼层
`

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 楼主 | 2017-7-15 18:42 | 显示全部楼层

这是对二极管倍频而言的?不会操作。
曾对温度进行交流分析,但由于输入输出频率不同,不能给出结果。同样波特图仪也是,不能给出幅频曲线。
 楼主 | 2017-7-16 19:28 | 显示全部楼层
按数学计算输出和偏置、供电无关,仿真也无关,实际有,问题出在哪里?据说集成电路里的晶体管不如分立的好,不知道CD4069是不是也是这种情况?
调200欧姆的RP3波形会一个高一个低。200楼的计算是以两管对称计算的,如果不对称可得出会基波成份增加,仍然没有高次谐波。
 楼主 | 2017-12-9 17:21 | 显示全部楼层
矿石收音机论坛有个人一不小心出来个2倍频电路,本质上和我的电路一码事。不过他仿真发光管可以工作于更大的输入电压,我仿真亦然。从manbo789的公式看是VT不同,失真度和输入电压与VT的比值相关。说出来吧也没啥,早就在公式里藏着了,可是人家不仿真还真没想到,还以为和硅差不多。看来应该实际验证才行,不能想当然。



另一个问题,既然能这么好地2倍频,可见发光管也是符合二极管电流方程,可是矿石收音机那边有个实测帖却不是,为什么呢?相关帖子《发光管、肖特基、锗二极管的电流方程是怎样的?以及温飘 》http://bbs.21ic.com/icview-1664588-1-1.html

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| 2017-12-10 10:36 | 显示全部楼层
图解二极管倍频误差分析供参考:



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| 2017-12-10 11:14 | 显示全部楼层
【纯数学(理想二极管)】

全波整流:


与倍频信号的比较:



二倍频信号和全波整流信号的误差:




【考虑二极管模型】

放大零点附近细节后,全波整流输入和两路输出比较:



放大零点附近细节后,输入和倍频输出比较:



在调整幅度和直流分量后,二倍频信号和二极管倍频电路输出比较:



二倍频信号和二极管倍频电路输出误差:


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评分

参与人数 1威望 +6 收起 理由
king5555 + 6 很有水准。不得不称赞。
 楼主 | 2017-12-10 16:55 | 显示全部楼层
Jack315 发表于 2017-12-10 11:14
【纯数学(理想二极管)】

全波整流:

“放大零点附近细节后”意思是小信号?看波形是4次谐波为主。
| 2017-12-10 17:40 | 显示全部楼层
yuanzhoulu 发表于 2017-12-10 16:55
“放大零点附近细节后”意思是小信号?看波形是4次谐波为主。

放大过零点的波形主要是为了能更形象地定性说明这个误差。
在小信号的情况下,误差很难凭观察看出;
但在大信号情况下,误差就比较明显了。
两者从定性角度来说是一样的。下面是大信号的图。

全波整流输入和两路输出比较:



输入和倍频输出比较:




二倍频信号和二极管倍频电路输出比较:
(明显地上面瘦下面胖,一眼就可以看出。)




二倍频信号和二极管倍频电路输出误差:





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| 2017-12-10 17:57 | 显示全部楼层
在仿真的时候,把电阻设得非常低,
二极管电流就会特别大。这时就可以看到大信号的波形了。

在实际制作的电路中,需要考虑二极管最大正向电流的限制。

无论是仿真还是实际制作的电路,
都难以与“标准”的二倍频信号进行直观地(波形对齐后)比较。
因此用画图的方式来进行说明。
画图的方法在 Excel 里也可以做。LZ 有兴趣的话可以自己试试。
| 2017-12-10 18:46 | 显示全部楼层
仿真了一个供参考。
原理图:



小信号(R1=1k):



大信号(R1=1):


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