Allpass網(wǎng)絡(luò)廣泛用于通信和信號處理應(yīng)用。一個例子是用于產(chǎn)生單邊帶信號的90度移相網(wǎng)絡(luò)(帶混頻器)。在圖1中,兩個全通電路的轉(zhuǎn)折頻率(由輸出RC網(wǎng)絡(luò)決定)相差7.5倍。結(jié)果是輸出相位差在很寬的頻率范圍內(nèi)保持接近90度。
與低通、帶通和其他幅度整形濾波器不同,全通濾波器能夠在不影響其幅度的情況下改變信號的相位。對于一階全通,傳遞函數(shù)如下:
當您將變量“s”從零 (DC) 掃描到無窮大時,H(s) 的符號從正號變?yōu)樨撎?,表示相位從零?180° 的變化。您可以使用兩個寬帶跨導(dǎo)放大器(WTA)實現(xiàn)此功能,如圖1虛線所示。
圖1.兩個寬帶跨導(dǎo)放大器(虛線)產(chǎn)生一個全通網(wǎng)絡(luò)。如圖所示,將兩個這樣的網(wǎng)絡(luò)組合在一起會產(chǎn)生兩個輸出,它們之間具有恒定的90°相移(相對于頻率)。
WTA的傳遞函數(shù)為I外= 8V在/Z,其中“8”是內(nèi)部常數(shù),Z是增益設(shè)置阻抗。大多數(shù)跨導(dǎo)放大器應(yīng)用都需要阻性Z軸,但WTA具有一種不同尋常的功能,可以合成allpass函數(shù):它允許您連接電感器、電容器或任何其他Z阻抗網(wǎng)絡(luò)。外= I外跟外,因此電壓放大的傳遞函數(shù)為 V外/在在= 8(Z外/Z)。單位增益要求 Z = 8Z外,如圖所示。
全通電路將阻性Z WTA (IC1)與電容Z WTA (IC2)相結(jié)合。在低頻時,電路的輸出電流由IC1主導(dǎo),因為C1的高阻抗產(chǎn)生低I外來自IC2。上升頻率會降低該阻抗,導(dǎo)致來自IC2的電流在高頻下占主導(dǎo)地位。此外,IC2反相而IC1不反相,這提供了直流時同相單位增益和高頻反相單位增益的預(yù)期效果。
Allpass網(wǎng)絡(luò)廣泛用于通信和信號處理應(yīng)用。一個例子是用于產(chǎn)生單邊帶信號的90°移相網(wǎng)絡(luò)(帶混頻器)。在圖1中,兩個全通電路的轉(zhuǎn)折頻率(由輸出RC網(wǎng)絡(luò)決定)相差7.5倍。結(jié)果是輸出相位差在寬頻率范圍內(nèi)保持接近90°。
這種 allpass 性能可以通過兩種方式來說明。網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)(圖2)顯示0.2dB幅度變化和90kHz至7kHz(180:740范圍)的相位差為4° ±1°。示波器的XY顯示器提供了另一種評估90°偏差的方法:恒定的90°產(chǎn)生一個圓,相位偏差會導(dǎo)致跡線變厚,如圖3所示。照片表示從100kHz到800kHz的輸入頻率掃描。
圖2.圖1的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)顯示,在7kHz至0kHz范圍內(nèi),相位偏差為±2°,幅度偏差為180.740dB。
圖3.示波器的XY顯示給出了圖1電路性能的另一種衡量標準(厚度均勻的完美圓表示恒定的90°相移)。
審核編輯:郭婷
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