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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: yuanzhoulu
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yuanzhoulu|  楼主 | 2016-12-3 00:01 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览
manbo789 发表于 2016-12-1 08:37
三极管的电路,偏置不是一样的吗?

不过看之前的表格,输入25mVp,Re=10Ω时集电极电流达到0.53mA,似乎和书中接近了,可是和书中的测量结果相差很大。没仪器,有的话实际看一看。

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yuanzhoulu|  楼主 | 2016-12-23 11:04 | 只看该作者
忽然想到三相交流电能不能倍频。每个管子导通时输出都是正弦波,2倍频是两个管子不同时间导通,再叠加。3倍频不同管子导通时间是重叠的,但同频率正弦波叠加只不过幅度和相位发生变化,结果还是正弦波,因此考虑“有戏”。仿真结果真的能行,而且失真度可以达到那么低?反正仿真结果是能达到那么低,虽然偏置稍微一动失真度就上去了(仍然低失真)。输出幅度有点小。总的来说超过预期,理论上来说可以任意次数倍频,不过信号源麻烦。
3倍频




4倍频




5倍频




特意试了试1倍频,加大偏置到甲类即是



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yuanzhoulu|  楼主 | 2016-12-24 20:46 | 只看该作者
4倍频的电路似乎是两个2倍频电路的叠加,输入差了90度。但那样的话只能是两个2倍频信号的叠加,还是2倍频,无法出4倍频。仿真结果表面,输出叠加结果为0。

对4倍频电路把偏置改成2倍频的值,仿真仍然是4倍频,把Re分开还是4倍频。这是分开Re的


这是共用Re的

把90度、270度基极断开才是2倍频。


以大信号全波整流的思路来看倒是很简单,4相全波整流后自然是8倍,失真度是另外的事。问题出在哪里?
这是6倍频,偏置是3倍频的值,但不是两个3倍频叠加。


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yuanzhoulu|  楼主 | 2016-12-24 21:00 | 只看该作者
4倍频的电路把2KHz成分抵消了,但失真度对不上。

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captzs 2016-12-24 21:55 回复TA
没有弄过,一点概念都没有。 
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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-6-3 12:02 | 只看该作者
本帖最后由 yuanzhoulu 于 2017-6-3 17:33 编辑

        接下来的工作应该是实测一下高频和失真度,但都没有仪器无法进行。没有得到满意的结果,所以不能结贴。然后验证n倍频,以及其它器件。
        之前87楼我说电路简单,因为简单所以在某些方面会有优势,89楼@qzlbwang 说集成电路不在乎复杂,有道理但不是全对。不知道在高频方面这个电路是不是有比乘法器有优势的地方。明显的一点,电压利用率高于乘法器,这个电路只有一层,乘法器则叠罗汉似的有3层(最下面的恒流源也是一层),显然这种结构不能工作于太低电压。
三极管由于ec间电压会影响集电极电流,所以考虑按照二极管电流方程算出来的结果和实际有出入,不过仿真结果应该是可信的。
     场效应管的公式,似乎更好

场效应管倍频公式更新.jpg (97.67 KB )

场效应管倍频公式更新.jpg

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manbo789| | 2017-6-5 08:32 | 只看该作者
看公式,用场效应管没有高次谐波,NB!

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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-6-5 09:53 | 只看该作者
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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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-6-6 08:30 | 只看该作者
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?

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189
yuanzhoulu|  楼主 | 2017-6-6 08:56 | 只看该作者

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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-6-6 22:52 | 只看该作者
2SK30倍频,还是简单仿真了下,基本符合数学推导



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captzs 2017-6-6 22:58 回复TA
实干! 
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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-6-6 23:37 | 只看该作者
3倍频简单仿真看不行




2N7000






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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-6-8 18:03 | 只看该作者
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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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-7-15 12:34 | 只看该作者
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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captzs| | 2017-7-15 15:56 | 只看该作者
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.

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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-7-15 17:17 | 只看该作者
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。

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captzs| | 2017-7-15 18:28 | 只看该作者
`

二极管温漂.GIF (103.69 KB )

二极管温漂.GIF

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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-7-15 18:42 | 只看该作者

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。

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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-7-16 19:28 | 只看该作者
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。

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yuanzhoulu|  楼主 | 2017-12-9 17:21 | 只看该作者
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 》https://bbs.21ic.com/icview-1664588-1-1.html

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Jack315| | 2017-12-10 10:36 | 只看该作者
图解二极管倍频误差分析供参考:

FrequencyDoubler.pdf (582.49 KB)

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