寬帶乘法器的製作方法

2023-09-19 04:54:55 1

專利名稱:寬帶乘法器的製作方法
本發明屬於電子部件。
已有的乘法器一般採用二極體分段逼近的方法組成。準平方率曲線近來發展為1/4平方器件，分段點增加，在分段點上存在一定的不平滑性，並含有運算放大器等有源部件，局限了頻率範圍和動態範圍，並且為了得到儘可能好的平方率特性，整個系統變得非常複雜。見蘇聯專利945034。
本發明的目的是採用非常簡單的結構，使乘法器近於理想特性，具有寬動態範圍和寬頻率範圍。
圖1是一般反向二極體導通曲線與平方率曲線比較。
圖2是反向管峰流不同時的曲線圖3是峰流區互補償示意圖圖4是反向二極體組成環形電路乘法器圖5a是環形電路分解圖圖5b是環形電路分解圖圖6是環形電路乘法器對稱輸入圖7a是環形電路乘法器分解圖圖7b是環形電路乘法器分解圖本發明的要點是採用反向二極體的反向擊穿特性作為導通向，並得到過零導通特性，正嚮導通的「死區」作為截止向使用，相鄰對接的兩個反向二極體的峰流值互相補償導通電流，得到近於理想的平方律特性。
下面簡述本發明的原理。本乘法器不採用分段逼近的方法，而是直接改善乘法器組件的等效導通電流。使它同時滿足三個條件1.單向導通;2.過零導通;3.伏安曲線符合精密平方率曲線。實現方法是採用反向二極體正嚮導通的「死區」作為截止向使用，將其反向擊穿特性作為導通向使用，並得到過零導通特性。在圖(1)中可見，一般的反向二極體的反向擊穿電流曲線，在中間部分能符合平方率曲線，而在曲線的兩端偏離平方率的誤差較大，為減小這些誤差可採用以下辦法。反向二極體的峰流值不同時，反擊穿電流的上升曲線不同，峰流值越小，電流上升曲線越接近平方率特性，如圖(2)所示，所以應用峰流較小的管子。如圖4所示，當D1導通電流不接近零點的小電流區，D2管產生峰流，使D1管的導通電流減小，等效電流曲線下部將更接近於平方率特性，事實上當D2管導通時，D3管的峰流將同樣起補償作用，因此D1～D4管是互補償。反向二極體伏安特性曲線的上部，電流增漲可能略大於平方率曲線，因此可以配合適當的迴路阻抗，使曲線上升時重合於平方率曲線。
本發明的實例如下。如圖4所示，用四隻反向二極體組成環形電路，當輸入信號分別為u1、u2時，將圖4分解為圖5a及圖5b，在圖5a中，i1＝K(u1+u2)2i2＝K(u1-u2)2輸出端為兩者之差i1-i2＝4Ku1u2在圖5b中，i4＝K(u1+u2)2i3＝K(u1-u2)2輸出端為兩者之差。i4-i3＝4Ku1u2，將圖5a與圖5b合成圖4時，兩端輸出應為(i1-i2)+(i4-i3)＝8Ku1u2。圖4中兩個u1可以是平衡信號源2u1，u2可以是不平衡信號源，輸出端u0為平衡輸出。當兩輸入信號如圖6所示時，將圖6分解為圖7a及7b，在圖7a中，i1＝K(u1-u′2)2i2＝K(u1-u′2)2，R上流過的電流為(i1+i2)＝2K(u1-u′2)2在圖7b中(i3+i4)＝2K(u1+u′2)2，將圖7a和7b合成圖6時，兩端輸出應為(i1+i2)-(i4-i3)＝-8Ku1u′2。圖6中u1及u2是平衡信號源，輸出端u0可以是不平衡輸出。
以上兩種接法當u1及u2分別為fa、fb時，輸出端僅有fafb的乘積項，用頻譜分析儀觀察，僅有兩信號的和，差項邊帶信號，載漏小於邊帶數十分貝，無其它組合產物。適用於從低頻到微波多種頻帶。本乘法器動態範圍，上限值受「死區」區間的限制，下限值是過零導通，因此在低電平段有很寬的相對動態範圍，將各支路的單管改為多管串聯時，下限值仍有過零特性，上限值不斷提高，動態範圍隨之擴展。
本發明採用了簡易的方法實現了近於理想的乘法特性，並且響應速度快，噪聲低，溫度穩定性好，廣泛適用於電子電路的設計，簡化電路降低成本及功耗，提高技術指標及整機可靠性。本發明的乘法器的實施方法不只上述一種。應當指出，只要不違背本發明權利要求
的規定範圍，可以進行各種實施方案。
權利要求
1.一種寬帶乘法器其特徵為相鄰對接的兩個反向二極體的峰流值互補償導通電流。
2.按權利要求
1所述的寬帶乘法器其特徵為乘法器所用二極體為反向二極體。
專利摘要
一種寬帶乘法器，採用相鄰對接的兩個反向二極體互補償導通電流的方法得到寬動態範圍，寬頻率範圍，達到近於理想的平方率特性，並且響應速度快、噪聲低，溫度穩定性好，簡化電路，提高整機的穩定性，廣泛適用於電子線路的設計。
文檔編號G06F7/48GK86105812SQ86105812
公開日1988年3月2日 申請日期1986年7月25日
發明者董獻之 申請人:董獻之導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan