倍频原理其实在矿石收音机论坛已经说了,不让发外链,百度“一个2倍频的电路”。上午试了试光耦的,已经发到那边了。 这是一点理论分析:
三极管Ie和Vbe近似成指数关系,这是2SC2655 pdf中Ic-Vbe关系图,横向x4拉宽,截个正弦波曲线放进去。
可见和正弦波本来就接近,加偏置到开启电压处,此处即正弦波的波顶处,指数曲线的上段和正弦波相差较大。加个电阻,由于小电流时be结电阻较大,电阻影响小,故起始(正弦波波顶)部分影响不大。而大电流时电阻影响大,使得指数曲线的上段右移,越往上越右移,贴近于正弦波。所以电阻有个最佳值,使失真度最低。这是IV曲线测量1N4007得到的指数曲线,更精细点。
这是本电路输入三角波时,输出和正弦波比较。从图中可以看出,不同输入幅度会有不同的失真度,并不是小幅度时失真小。
实际上,由于指数曲线的“自相似性”,即“部分等于整体”,所谓开启电压根本不存在,偏压可以加到任意位置,都有一个最佳电阻与之对应。偏压增高,电阻减小。
如果选择增高偏压减小电阻,会导致增益增大,同样的输入电压输出增加,而失真度不变(曲线形状相同,重合的部分相同,故对给定的输入信号幅度有相同的失真度)。
电路解析式可写为
Vout=Av*cosVin+DC (余弦-90度到90度)
如果Vin=cosωt,在-90度到90度就成了两个余弦相乘,而另一半由另一半完成,这样就和模拟乘法器一样了,对正弦波的2倍频由此而来。可见这个电路本质上是余弦电路,遇到正弦波就出现了2倍频现象。
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