专利名称：一种基于指数放大器的差频器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种基于指数放大器的差频器。
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；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指数放大器的差频器，该差频器避免了组合频率的干扰，获取到稳定性较高的差频信号，详见下文描述:一种基于指数放大器的差频器，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接第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极 接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接运算放大器的输出端，输出差频信号电压；所述第三电阻并联连接电容；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接第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极接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；所述第一二极管的阳极接所述第二二极管的阴极，所述第一二极管的阴极接所述
第二二极管的阳极。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、电阻和电容组成了基于指数放大器的差频器，该差频器操作容易，结构简单，可以方便的获取到稳定、精度高的差频信号，容易集成化，且降低了电路成本，扩大了信号的动态范围；通过修改第三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指数放大器的差频器的电路原理图；图2为本发明提供的差频器的戴维南等效电路原理图；图3为本发明提供的差频器的另一等效电路原理图。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；
R3:第三电阻；A:运算放大器；D1:第一二极管；D2:第二二极管；V1:第一信号源；V2:第二信号源；V。:差频信号电压；V1:等效信号源；R1:等效电阻；Rd:非线性电阻；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，获取到稳定性较高的差频信号，本发明实施例提出了一种基于指数放大器的差频器，参见图1，包括:第一电阻&和第二电阻R2,第一电阻&的一端输入第一信号源V1，第一电阻R1的另一端接第一二极管01的阳极，第一二极管D1的阴极接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接运算放大器A的输出端，输出差频信号电压V。；第三电阻&并联连接电容C ;第二电阻R2的一 端输入第二信号源V2，第二电阻R2的另一端接第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阳极接运算放大器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的阳极接第二二极管D2阴极，第一二极管D1的阴极接第二二极管D2阳极。S卩，第一二极管D1和第二二极管D2之间组成反并联电路。下面结合图2和图3详细描述该差频器的工作原理，详见下文描述:图1中提供的差频器通过采用戴维南定律等效为图2中的电路。由于二极管的伏安特性为Id =]s(t,^ _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，，因此(I)式可以改写为ID = Ise^(2)因此，二极管在Vd较小时呈现强烈的非线性电阻特性，以非线性电阻Rd替代两支反向并联二极管，即第一二极管D1和第二二极管D2。可以将图1的原理图进一步等效成为图3所示的电路。取R1 = R2 = R并令其足够小，也即R1 = R/2 Rr时:Y1 =I(V^V2) = Vd(3 )Vo = _R Id = -R3IseA( 4 )
或，
权利要求
1.种基于指数放大器的差频器，包括:第一电阻(R1)和第二电阻(R2),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)的另一端接第一二极管(D1)的阳极，所述第一二极管(D1)的阴极接第三电阻(R3)的一端，所述第三电阻(R3)的另一端接运算放大器(A)的输出端，输出差频信号电压(V。);所述第三电阻(R3)并联连接电容(C)； 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)的另一端接第二二极管(D2)的阴极，所述第二二极管(D2)的阳极接所述运算放大器(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)的阳极接所述第二二极管(D2)的阴极，所述第一二极管(D1)的阴极接所述第二二极管(D2)的阳极。
全文摘要
本发明公开了一种基于指数放大器的差频器，包括第一电阻和第二电阻，第一电阻的一端输入第一信号源，第一电阻的另一端接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极接第三电阻的一端，第三电阻的另一端接运算放大器的输出端，输出差频信号电压；第三电阻并联连接电容；第二电阻的一端输入第二信号源，第二电阻的另一端接第二二极管的阴极，第二二极管的阳极接运算放大器的负极性输入端；运算放大器的正极性输入端接地；第一二极管的阳极接第二二极管的阴极，第一二极管的阴极接第二二极管的阳极。该差频器操作容易，结构简单，可以方便的获取到稳定、精度高的差频信号，容易集成化，且降低了电路成本，满足了实际应用中的多种需要。
文档编号H03F3/45GK103095236SQ20131004704
公开日2013年5月8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, 包磊, 林凌 申请人:天津大学