专利名称：一种基于对数放大器的高输出幅值差频器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种基于对数放大器的高输出幅值差频器。
背景技术：
差频器为非线性器件，输出信号频率等于两输入信号频率之差。现有技术中的差频器通常为二极管差频器、平衡差频器和晶体管差频器等，都由电感和变压器等组成。发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足:I)上述差频器的各回路之间相互影响较严重，组合频率干扰也较大，导致获取到的差频信号不稳定，且输出的差频信号的幅值较低；2)上述差频器的受元器件参数的离散性影响大，可处理信号的动态范围小；3)获取到的差频信号为衰减信号，灵敏度低，难以满足实际应用中的多种需要。
发明内容
本发明提供了一种基于对数放大器的高输出幅值差频器，该差频器避免了组合频率的干扰，获取到稳定性和幅值较高的差频信号，详见下文描述:—种基于对数放大器的高输出幅值差频器，包括:第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端输入第一信号源，所述第一电阻的另一端分别接第一二极管的阳极和第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极接第三二极管的阳极，以此类推，第2n_3 二极管的阴极接第2n-l 二极管的阳极；所述第二二极管的阳极接第四二极管的阴极，以此类推，第2n-2二极管的阳极接第2n 二极管阴极；所述第2n-l 二极管的阴极和所述第2n 二极管的阳极同时接运算放大器的输出端，输出差频信号电压；所述第一二极管的阳极接电容的一端，所述电容的另一端接所述第2n-l 二极管的阴极；所述第二电阻的一端输入第二信号源，所述第二电阻的另一端分别接所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极和所述运算放大器的负极性输入端；所述运算放大器的正极性输入端接地；所述第一二极管的阴极连接所述第二二极管的阳极；所述第三二极管的阳极连接所述第四二极管的阴极，所述第三二极管的阴极连接所述第四二极管的阳极；以此类推，所述第2n-l 二极管的阳极连接所述第2n 二极管的阴极。本发明提供的技术方案的有益效果是:通过反并联的二极管、运算放大器和电阻组成了基于对数放大器的高输出幅值差频器，该差频器结构简单，可以方便的获取到稳定、高精度和高幅值的差频信号，容易集成化，且降低了电路成本，扩大了信号的动态范围；通过修改第一电阻和第二电阻的阻值可以很容易改变差频器的增益，通过对运算放大器型号的选择可以对差频信号进行放大处理，满足了实际应用中的多种需要。
图1为本发明提供的一种基于对数放大器的高输出幅值差频器电路原理图；图2为本发明提供的仅有一对二极管Dl和D2的高输出幅值差频器电路原理图。附图中,各标号所代表的部件列表如下:R1:第一电阻； R2:第二电阻；A:运算放大器； D1:第一二极管；D2:第二二极管；D3:第三二极管；D4:第四二极管；D2lr1:第 2n_l 二极管；D2n:第2n 二极管；V。:差频信号电压；V1:第一信号源；V2:第二信号源；C:电容。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:为了避免组合 频率的干扰，获取到稳定性和幅值较高的差频信号，本发明实施例提出了一种基于对数放大器的高输出幅值差频器，参见图1，包括:第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1的一端输入第一信号源V1,第一电阻R1的另一端分别接第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极，第一二极管D1的阴极接第三二极管D3的阳极，以此类推，第2n-3 二极管D2n_3的阴极接第2n-l 二极管D2lri的阳极；第二二极管D2的阳极接第四二极管D4的阴极，以此类推，第2n-2 二极管D2n_2的阳极接第2n 二极管D2n阴极；第2n_l 二极管D2lri的阴极和第2n 二极管D2n的阳极同时接运算放大器A的输出端，输出差频信号电压V0 ;第一二极管D1的阳极接电容C的一端，电容C的另一端接第2n-l 二极管D2lri的阴极；第二电阻R2的一端输入第二信号源V2，第二电阻R2的另一端分别接第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极和运算放大器A的负极性输入端；运算放大器A的正极性输入端接地；第一二极管D1的阳极连接第二二极管仏的阴极，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阳极；第三二极管D3的阳极连接第四二极管队的阴极，第三二极管D3的阴极连接第四二极管D4的阳极；以此类推，第2n-l 二极管D2lri的阳极连接第2n 二极管D2n的阴极，第2n-l 二极管D2lri的阴极连接第2n 二极管D2n的阳极。即，第一二极管D1和第二二极管D2之间组成反并联电路；第三二极管D3和第四二极管D4之间组成反并联电路；以此类推，第2n-l 二极管D2lri和第2n 二极管D2n之间组成反并联电路。具体实现时，η的取值根据实际应用中的需要进行设定，本发明实施例对此不做限制。下面结合图1详细描述该差频器的工作原理，详见下文描述:不失一般性，先只分析仅有一对二极管Dl和D2时，如图2所示，电路的工作原理。由于二极管的伏安特性为 in = is(ev -1)(I)
其中:IS为PN结的反向饱和电流；VS为温度电压当量，在温度为300K (摄氏温度27° C)时约为26mV;VD为导通电压。当VD》VS时，
权利要求
1.一种基于对数放大器的高输出幅值差频器，包括:第一电阻(R1)和第二电阻( )，其特征在于， 所述第一电阻(R1)的一端输入第一信号源(V1),所述第一电阻(R1)的另一端分别接第一二极管(D1)的阳极和第二二极管(D2)的阴极，所述第一二极管(D1)的阴极接第三二极管(D3)的阳极，以此类推，第2n-3 二极管(D2n_3)的阴极接第2n-l 二极管(D2lri)的阳极；所述第二二极管(D2)的阳极接第四二极管(D4)的阴极，以此类推，第2n-2 二极管(D2n_2)的阳极接第2n 二极管(D2n)阴极；所述第2n-l 二极管(D2lri)的阴极和所述第2n 二极管(D2n)的阳极同时接运算放大器(A)的输出端，输出差频信号电压(V。)；所述第一二极管(D1)的阳极接电容(C)的一端，所述电容(C)的另一端接所述第2n-l 二极管(D2lri)的阴极； 所述第二电阻(R2)的一端输入第二信号源(V2),所述第二电阻(R2)的另一端分别接所述第一二极管(D1)的阳极、所述第二二极管(D2)的阴极和所述运算放大器(A)的负极性输入端；所述运算放大器(A)的正极性输入端接地； 所述第一二极管(D1)的阴极连接所述第二二极管(D2)的阳极；所述第三二极管(D3)的阳极连接所述第四二极管(D4)的阴极， 所述第三二极管(D3)的阴极连接所述第四二极管(D4)的阳极；以此类推，所述第2n-l 二极管(D2lri)的阳极连接所述第2n 二极管(D2n)的阴极。
全文摘要
本发明公开了一种基于对数放大器的高输出幅值差频器，第一电阻的另一端分别接第一二极管的阳极和第二二极管的阴极，第一二极管的阴极接第三二极管的阳极，第2n-3二极管的阴极接第2n-1二极管的阳极；第二二极管的阳极接第四二极管的阴极，第2n-2二极管的阳极接第2n二极管阴极；第2n-1二极管的阴极和第2n二极管的阳极同时接运算放大器的输出端，输出差频信号电压；第一二极管的阳极接电容的一端，电容的另一端接第2n-1二极管的阴极；第二电阻的另一端分别接第一二极管的阳极、第二二极管的阴极和运算放大器的负极性输入端；该差频器结构简单，可以方便的获取到稳定、高精度和高幅值的差频信号，扩大了信号的动态范围。
文档编号H03F3/45GK103178796SQ201310047080
公开日2013年6月26日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者李刚, 赵龙飞, 林凌 申请人:天津大学