软限幅器电路是振幅调节器的基础
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在振荡器上振幅控制的最流行的电路之一是软限幅器电路(图1a)。当输出电压很小的时候,二极管D1和D2都被关闭了。因此,所有的输入电流VIN(t)/R1流过反馈电阻R1并且输出电压是:
在图1b里的–(R2/R1).是限制转移特性的线性部分
另外一方面,当VOUT(t)向正电压靠近的时候,VA就变得更加趋于正极。这样可以保持D1关闭;然而VB就会越来越趋于负电压。因此,如果你继续减小VIN(t),在VB接近0.7V并且二极管D2导通的时候你可以达到一个正值的输出电压。因此在输出电压VL+的正极限幅
值是:
当二极管的正向电压Vγ接近0.7V的时候,如果VIN(t)小于这个值,VOUT(t)将会增加并且越来越多的电流会被导入到二极管中,同时VB持续保持在Vγ。因此,通过R5的电流保持不变,同时额外的二极管电流通过R6。所以,R6作为与R2并联的作用出现,增加的增益AV忽视二极管的阻抗在正向限幅的区域是:
注意,为了在限幅区域减小传输特性的偏移,你必须选折一个比较小的R6。你可以对正极电压VIN(t)或者负极电压VOUT(t)发起和上面描述性质一致的传输特性。你可以很清
晰地看到,对于正极电压VIN(t)二极管D1和D2对于VOUT(t)扮演的角色是一样的。所以负极限幅水平VL–是:
在负极限幅区域的传输特性的偏移是:
注意增加的R2在线性部分导致了一个很高的增益,同时保持VL+和VL-不变。当你拿走R2的时候,软限幅器变成了一个比较器。
因此,图1a的电路作为一个软限幅器运行,你可以通过选折合适的电阻值和参考电压±VREF来调整限幅能力VL+和VL-。所以,你可以用一个可控制的电压来改变限幅水平,在这个结构上你可以构建一个振幅调制器。在图2里的R/C相移振荡器在他自己的电压放大器上包含了一个软限幅器。你可以用输入调制电压VM(t)修改参考电压VREF和–VREF。这个电压有效的调整振荡器输出的饱和水平。限制电阻的比率决定了输出振幅和调制指数。
图三展示了调制输入电压VM(t)和振荡器的调制输出电压VOUT(t)的波形。这样的话,VM(t)是一个和3v的振幅一致的正弦曲线波形,R9添加了一个5v的偏移电压。这个电路的工作原理和四象限模拟乘法器十分相像。