專利名稱：非線性失真發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及采用放大裝置的通信系統(tǒng)。本發(fā)明具體涉及用于與放大器，光檢測(cè)器或激光器直列耦合、以便使由放大造成的信號(hào)失真最小的非線性預(yù)失真或后失真發(fā)生器。
當(dāng)一系列放大器在一個(gè)信號(hào)傳輸路徑上級(jí)聯(lián)時(shí)，例如在一個(gè)CATV傳輸系統(tǒng)中的一系列RF放大器，使失真最小是尤其重要的。貫穿一個(gè)CATV傳輸系統(tǒng)設(shè)置的多個(gè)RF放大器周期性地放大所發(fā)送的信號(hào)，以抵消電纜衰減和由無源CATV部件(例如信號(hào)分配器和均衡器)引起的衰減。RF放大器還用于保持希望的載波對(duì)噪聲比率。由于一個(gè)給定CATV傳輸系統(tǒng)中使用的RF放大器的數(shù)目，每個(gè)RF放大器必須對(duì)發(fā)送的信號(hào)提供最小降級(jí)。
很多放大器要經(jīng)受大范圍的環(huán)境操作溫度。這些溫度變化可能影響放大器內(nèi)的某些電子部件的工作特性，從而導(dǎo)致附加失真。通信環(huán)境中的很多放大器應(yīng)用通常要經(jīng)受-40℃到+85℃的溫度范圍。為了保證在操作帶寬上的一貫性能，并為了使產(chǎn)生的失真最小，必須把放大器設(shè)計(jì)為用于寬范圍的環(huán)境操作溫度。
主要關(guān)注的由放大器產(chǎn)生的失真是二階(偶)和三階(奇)諧波互調(diào)和失真。由于在整個(gè)帶寬上保持相同的幅度和180°相位關(guān)系時(shí)會(huì)發(fā)生最大二階抵消，現(xiàn)有技術(shù)放大器設(shè)計(jì)試圖通過采用推挽放大器布局來改善偶次失真的影響。通過匹配有源器件的工作特性在兩個(gè)推挽部分中得到相同增益，從而實(shí)現(xiàn)上述效果。
但是，奇次失真難以補(bǔ)救。放大器的奇次失真特性表現(xiàn)為放大信號(hào)上的交叉調(diào)制(X-mod)和復(fù)合三拍(composite triplebeat)(CTB)失真。當(dāng)一個(gè)正在發(fā)送的信道的調(diào)制內(nèi)容干擾一個(gè)相鄰或非相鄰信道并成為其一部分時(shí)，發(fā)生X-mod。因?yàn)檩d波通常是在頻率帶寬中等距分布的，CTB的產(chǎn)生原因是，在每個(gè)載波附近發(fā)生的三個(gè)頻率的載波的組合。在上述兩種失真中，在增加一個(gè)給定CATV系統(tǒng)上信道的數(shù)目時(shí)，CTB會(huì)造成更多問題。雖然X-mod失真也與信道數(shù)目成比例增加，由于發(fā)送信道的總數(shù)量中的可用組合數(shù)量的增加而導(dǎo)致CTB的可能性更加顯著。在由一個(gè)通信系統(tǒng)發(fā)送的信道的數(shù)目增加，或者信道相互靠近時(shí)，奇次失真成為放大器性能的限制因素。
有三種基本方式來校正由非線性器件(NLD)產(chǎn)生的失真1)減小信號(hào)功率電平；2)使用前饋技術(shù)；和3)使用預(yù)失真或后失真技術(shù)。第一種方法減小信號(hào)功率電平，以使得NLD工作在其線性區(qū)域。但是，在RF放大器的情況下，這造成在非常高功耗下得到低RF輸出功率。
第二種方法是前饋技術(shù)。使用這種技術(shù)，對(duì)主放大電路的輸入信號(hào)進(jìn)行抽樣并與輸出信號(hào)比較以確定信號(hào)之間的差別。根據(jù)該差別，提取失真分量。然后由一個(gè)輔助放大電路放大該失真分量，并與主放大電路的輸出組合，使得兩個(gè)失真分量相互抵消。盡管這改善了放大器的失真特性，但是輔助放大電路所消耗的功率與主放大電路消耗的功率相當(dāng)。而且，這種電路很復(fù)雜并且對(duì)溫度非常敏感。
第三種方法是預(yù)失真或后失真技術(shù)。依據(jù)補(bǔ)償失真信號(hào)在非線性器件之前還是之后產(chǎn)生，使用相應(yīng)項(xiàng)的預(yù)失真或后失真。在這種技術(shù)中，估算并產(chǎn)生與放大器所產(chǎn)生的失真分量的幅度相同而相位相反的失真信號(hào)。在放大器的輸入(用于預(yù)失真)或輸出(用于后失真)使用該信號(hào)來抵消失真，從而改善放大器的工作特性。
在美國專利No.5,703,530中公開的如

圖1所示的這樣一種失真設(shè)計(jì)依賴于一個(gè)傳統(tǒng)π衰減網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)用于增益補(bǔ)償?shù)难舆t線；和一個(gè)與延遲線耦合的二極管對(duì)，用于失真和相位補(bǔ)償。該電路產(chǎn)生與放大器所引入的失真的幅度相同而相位相反的失真。圖2和3中顯示了由失真發(fā)生器貢獻(xiàn)的失真和由放大器表現(xiàn)的失真的曲線圖。如圖所示，失真信號(hào)補(bǔ)償了由放大器產(chǎn)生的失真。但是，延遲線的這種使用方式是不切實(shí)際的，因?yàn)檠舆t線的物理尺寸很大，難以調(diào)整，并且其結(jié)果在一個(gè)寬頻率范圍內(nèi)不是一致的。此外，校正補(bǔ)償同時(shí)需要幅度和相位信息。’530專利還指出其所公開的系統(tǒng)對(duì)于某些應(yīng)用(例如CATV RF放大器的預(yù)失真)不是理想的，因?yàn)槭д骐娐窌?huì)引入過度的損耗。
美國專利No.5,798,854中公開的直列預(yù)失真設(shè)計(jì)通過向NLD產(chǎn)生的失真施加一個(gè)幅度相同而相位相反的預(yù)失真信號(hào)來提供NLD的補(bǔ)償。但是，其中公開的電路與NLD不匹配。此外，’854專利提出了一種設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)在現(xiàn)有技術(shù)中是典型的，對(duì)于二極管使用高阻抗偏置。這將降低校正效率并增加溫度對(duì)電路的影響。
因此，需要一種抵消由NLD產(chǎn)生的失真的簡(jiǎn)單失真發(fā)生器。該電路不應(yīng)引入附加的信號(hào)延遲，并且應(yīng)該在寬頻率帶寬和寬環(huán)境溫度范圍上操作。
本發(fā)明是一種直列預(yù)失真或后失真發(fā)生器，用于與一個(gè)NLD直列耦合以產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)具有有用的幅度，但是具有低的復(fù)合三拍和交叉調(diào)制失真。該失真發(fā)生器包括一個(gè)瞬控非線性衰減器，其使用流過一對(duì)二極管的非線性電流來在整個(gè)頻率帶寬上提供適當(dāng)數(shù)量的信號(hào)衰減。該失真發(fā)生器電路總是匹配于NLD，從而保證一個(gè)可預(yù)測(cè)的和預(yù)先定義的頻率響應(yīng)。該失真發(fā)生器還包括一個(gè)溫度補(bǔ)償電路以保證在一個(gè)寬溫度范圍內(nèi)的一致操作。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種溫度補(bǔ)償失真發(fā)生器，其使得由諸如RF放大器，激光二極管或光電檢測(cè)器之類的NLD所表現(xiàn)的交叉調(diào)制和復(fù)合三拍失真最小。
在閱讀了優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)有更清楚的理解。
圖2是使用來自圖1所示現(xiàn)有技術(shù)失真發(fā)生器的輸出和一個(gè)RF放大器的效果的組合曲線圖。
圖3是使用來自圖1所示現(xiàn)有技術(shù)失真發(fā)生器的輸出和一個(gè)RF放大器的效果的組合曲線圖。
圖4是π衰減器的示意圖。
圖5是由輸入電壓造成的二極管非線性電流的信號(hào)圖。
圖6是本發(fā)明的失真發(fā)生器的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。
圖7是溫度補(bǔ)償電路的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例的說明下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，在附圖中相同標(biāo)號(hào)代表相同單元。盡管為了便于解釋，所描述的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例與一個(gè)RF放大器耦合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，這種失真發(fā)生器也可以用于補(bǔ)償激光發(fā)射機(jī)、光檢測(cè)器和在寬頻率范圍內(nèi)操作的其它電子部件中的失真。此處的描述不是為了限制，而是起說明性作用。
下面將參考圖4對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，其中顯示了一個(gè)π衰減器網(wǎng)絡(luò)20。網(wǎng)絡(luò)20包括電阻器Z1，R1，R2，R3，Z0，Rp的一個(gè)選擇配置。信號(hào)源在信號(hào)輸入30輸入，衰減器網(wǎng)絡(luò)20的輸出在輸出95的兩端。Z1是內(nèi)部阻抗的源，其應(yīng)該等于從輸出95兩端看到的系統(tǒng)阻抗Z0，在本發(fā)明用于CATV系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，阻抗值Z1和Z0等于75歐姆。三個(gè)電阻R1，R2，R3形成一個(gè)π衰減器配置。優(yōu)選地，電阻R2和R3的值(Y)相等，并且實(shí)質(zhì)上大于電阻R1的值(X)。電阻Rp與電阻R1并聯(lián)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在滿足以下條件時(shí)X＝2Z02Y/(Y2-Z02)等式(1)從DC到甚高頻，衰減器網(wǎng)絡(luò)20在輸入和輸出匹配。作為衰減器的一個(gè)例子，當(dāng)X＝7.5，Y＝1.5K時(shí)，衰減器網(wǎng)絡(luò)20的功率衰減A是 在Z0＜＜Y的條件下， (當(dāng)X＝7.5，Y＝1.5K的情況) A(dB)＝10lgA等式(4)當(dāng)X＝7.5，Y＝1.5K時(shí)， 這意味著衰減器網(wǎng)絡(luò)20具有非常低的插入損耗和良好的頻率響應(yīng)。當(dāng)X由于圖4所示的Rp并聯(lián)而具有小的變化時(shí)，從等式(3) 從等式(6) 例如，如果Rp＝375歐姆，那么 等式(8)顯示了當(dāng)Rp(375歐姆)與R1(7.5歐姆)并聯(lián)時(shí)，衰減將被減小0.00868dB。需要該衰減變化量來用于放大器的非線性補(bǔ)償。該例子還顯示了當(dāng)Rp＞＞R1(即，當(dāng)Rp比R1大50倍時(shí))，把Rp與R1并聯(lián)對(duì)阻抗匹配幾乎沒有影響，并且Rp上的電壓降主要由R1的值決定。
但是，如果在衰減器網(wǎng)絡(luò)20中使用線性電阻Rp，將不會(huì)產(chǎn)生失真信號(hào)。所示的衰減器網(wǎng)絡(luò)20是一個(gè)線性器件。為了使失真電路有效操作，使用二極管來產(chǎn)生非線性阻抗。優(yōu)選地，使用肖特基二極管。在小電流，二極管電流與二極管兩端的電壓成指數(shù)比例關(guān)系。因此，可以把二極管作為非線性阻抗。對(duì)于非線性應(yīng)用，可以如下計(jì)算衰減量 其中Ip是經(jīng)過Rp(非線性阻抗)的電流。I1是經(jīng)過R1的電流。等式9提供了由于Ip的電流變化引起的衰減變化的關(guān)系。該等式在一個(gè)寬頻率范圍內(nèi)是精確的。當(dāng)阻抗是非線性電阻時(shí)，Delta衰減和電流變化之間的關(guān)系仍然有效。因此，等式9提供了預(yù)失真或后失真目的所需的非線性電流的良好估算。
參見圖5，當(dāng)輸入正弦曲線電壓波形從V1改變到V2、V3時(shí)，輸出電流分別從I1改變到I2和I3。用于三階校正的非線性電流是 從等式9，所需的非線性電流是 只有非線性電流才可用于預(yù)失真或后失真目的。等式11可以改寫為以下形式 因此，等式12中的I有效非線性是到達(dá)圖6所示輸出端口114的有效非線性電流。等式12中的I輸出是到達(dá)輸出端口114的總電流。等式13顯示了僅一小部分非線性二極管電流被有效地用于校正。
π衰減器網(wǎng)絡(luò)20具有低插入損耗，并且輸入電壓在(圖4所示)R1上的電壓降與輸入電壓成比例。該電壓可以用于驅(qū)動(dòng)一對(duì)二極管以產(chǎn)生非線性電流。二極管中流動(dòng)的非線性電流將造成衰減器在較大的RF幅度(即，當(dāng)輸入信號(hào)具有較高功率時(shí))提供較小的衰減。這可以用于補(bǔ)償由放大造成的信號(hào)壓縮。因?yàn)槎O管非線性阻抗的相對(duì)高值，衰減器網(wǎng)絡(luò)的匹配幾乎不改變。甚至在不同溫度下，該匹配也不改變。而且，在多個(gè)倍頻程頻帶上的頻率響應(yīng)是良好的。
參見圖6，顯示了用于預(yù)失真和后失真的衰減器100的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明的衰減器100包括幾個(gè)附加的部件，用于改進(jìn)傳統(tǒng)的π衰減器以獲得在寬頻率和溫度范圍上的明顯良好的性能。衰減器100具有一個(gè)輸入端口101，一個(gè)輸出端口114和偏壓控制端口116。衰減器100可以用于具有一個(gè)放大器的預(yù)失真配置或用于后失真配置。對(duì)于預(yù)失真配置，輸出端口114被連接到一個(gè)放大器的輸入。對(duì)于如圖6所示的后失真配置，把一個(gè)放大器產(chǎn)生的輸出信號(hào)施加到輸入端口101。衰減器100包括電阻105，106，107，108，112；電容器102，103，104，111，113，115；二極管109，110，和電感器117。
電感器117與電阻108串聯(lián)使用。電感器117的功能是利用正向偏置的二極管電容器形成并聯(lián)諧振電路。在諧振頻率，二極管的電容將由電感器117補(bǔ)償，使得點(diǎn)118和119之間的阻抗將是單純的電阻性阻抗，并且可以如下計(jì)算R118，119之間的阻抗＝L/(C*R)等式(14)其中L是117的電感(用亨利表示)，C是總的正向偏置電容器(用法拉表示)；R是電阻108(用歐姆表示)。通過小心地控制L和C，可以得到R118，119之間的阻抗＝R 等式(15)這意味著已經(jīng)完全抵消了電容效應(yīng)，并且已經(jīng)獲得了在非常寬頻率范圍上的理想的純電阻負(fù)載。
電阻器105，106，107，108，112和電容器102，103，104，111，113，115的功能是形成一個(gè)比圖4所示的π衰減網(wǎng)絡(luò)20有所改進(jìn)的π衰減網(wǎng)絡(luò)。電容器102，103，104，111，113和115還用于DC阻塞和AC耦合。從AC的觀點(diǎn)來看，電阻器105和106的并聯(lián)組合在功能上等同于圖4的電阻器R2。優(yōu)選地，電阻器105和106的值應(yīng)該被選擇為，使得該并聯(lián)組合等同于電阻器112的電阻值(即，((R105*R106)/(R105+R106))＝R112)。電阻器108在功能上等同于圖4的電阻器R1；電阻器112和電容器111的串聯(lián)組合在功能上等同于圖4的電阻器R3。電阻器107的值對(duì)RF信號(hào)衰減沒有影響。
電阻器105，106和107的其它功能是對(duì)二極管109，110提供主DC偏置。二極管109，110首先串聯(lián)連接；并且把該串聯(lián)組合與電阻器107并聯(lián)。因?yàn)殡娮杵?07具有低電阻值，并且與二極管109，110并聯(lián)，二極管109，110兩端的電壓降將主要由電阻器107的電阻確定。如果電阻器107中流過的DC電流遠(yuǎn)大于二極管109，110中流過的電流，二極管109，110兩端的DC電壓降將非常穩(wěn)定，并且對(duì)于在輸入端口101的信號(hào)是否存在并不敏感。
信號(hào)衰減和二極管偏置電源的集成功能避免了附加偏置電路的引入所導(dǎo)致的任何寄生效應(yīng)。這允許一個(gè)高頻率響應(yīng)和一個(gè)良好的阻抗匹配。
從DC觀點(diǎn)來看，與電容器103和104并聯(lián)的電阻器107向電容器103，104提供了一個(gè)消耗電路。因此，電阻器107將對(duì)所連接的電容器103，104在每個(gè)AC周期中累積的電荷進(jìn)行放電。
二極管109通過電容器104連接到電阻器108，二極管110通過電容器103連接到電阻器108。二極管109負(fù)責(zé)在AC周期的負(fù)部分期間的RF失真校正，二極管110在AC周期的正半部分期間具有相同的功能。二極管109的非線性電流對(duì)電容器104充電，并且二極管110的非線性電流對(duì)電容器103充電。由于該電路的配置，在電容器103和104上產(chǎn)生的電壓具有相同值和不同符號(hào)。連接到電容器103，104的電阻器107的小電阻把在每個(gè)AC周期期間累積的電荷放電。結(jié)果，不會(huì)有由于輸入的RF信號(hào)在電容器103，104兩端產(chǎn)生的附加DC電壓降。這允許二極管109，110能夠提供用于校正目的的最大非線性電流。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有幾個(gè)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。由于其對(duì)稱性結(jié)構(gòu)，衰減器100僅產(chǎn)生奇次失真。結(jié)果，該電路不會(huì)降低NLD的二階性能。衰減器100還使用兩個(gè)低阻值的串聯(lián)電阻107，108。從DC的觀點(diǎn)來看，電阻器107顯著改善了校正效率，并且減小了對(duì)環(huán)境溫度效應(yīng)的易感性。從AC的觀點(diǎn)來看，電阻器108提供具有低插入損耗的失真校正。由于衰減器100的設(shè)計(jì)，即使在二極管109，110非線性操作的情況下，電阻器108兩端的電壓降也可以使二極管109，110完全加載。結(jié)果，可以把最大非線性電流用于校正目的。最后，在設(shè)計(jì)中固有地對(duì)失真信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)定相，從而避免附加的移相電路和延遲線。這允許一種非常簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)，導(dǎo)致一種緊湊和強(qiáng)健的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的衰減器設(shè)計(jì)使用低阻值串聯(lián)電阻108。與電阻108串聯(lián)的電感器117補(bǔ)償二極管的電容。因此，三階校正電路可以在寬頻率范圍和寬溫度范圍內(nèi)工作。這種校正電路設(shè)計(jì)非常靈活，并且可以被調(diào)整到具有不同失真特性的不同種類的RF混合電路。這種電路在寬頻率范圍內(nèi)總是與它的輸入側(cè)和輸出側(cè)匹配。
表1提供了圖6中顯示的部件的列表。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，表1中顯示的值僅用于解釋目的，不應(yīng)被理解為對(duì)本發(fā)明的限制。例如，電阻器108的值可以在大約2歐姆到30歐姆范圍內(nèi)。同樣，電阻器107的值可以在大約100歐姆到3000歐姆范圍內(nèi)。
表1
如前所述，衰減器100使用由二極管109，110產(chǎn)生的非線性電流以補(bǔ)償由NLD造成的電壓壓縮。如圖所示，衰減器100包括電容，電阻和兩個(gè)二極管。二極管是對(duì)溫度變化敏感的唯一部件和在一個(gè)寬溫度范圍內(nèi)的工作期間需要校正的唯一部件。當(dāng)衰減器100在一個(gè)寬溫度范圍內(nèi)工作時(shí)，需要考慮3個(gè)因素1)如果在環(huán)境溫度改變時(shí)偏壓保持恒定，二極管工作電流將改變。在輸入端口101處的相同輸入電壓擺動(dòng)和相同偏壓的情況下，隨著環(huán)境溫度的上升將產(chǎn)生更多的非線性二極管電流。
2)當(dāng)環(huán)境溫度上升時(shí)，對(duì)于相同的輸入信號(hào)電壓和相同的二極管偏置電流，二極管將產(chǎn)生較少的非線性校正電流。
3)隨著環(huán)境溫度上升，NLD通常表現(xiàn)出更多的失真。因此，需要更高的二極管非線性電流來校正更大的失真。
衰減器100所經(jīng)歷的所有溫度效應(yīng)都與偏壓有關(guān)。某些效應(yīng)是加性效應(yīng)，某些是減性效應(yīng)。但是，其結(jié)果是，對(duì)于一個(gè)給定溫度，將有一個(gè)最佳偏壓來產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男Ｕ敵?。?dāng)偏壓相對(duì)于溫度有一個(gè)預(yù)先定義的變化時(shí)，將獲得適當(dāng)?shù)臏囟刃Ｕ?br> 參見圖7，顯示了溫度補(bǔ)償電路200的優(yōu)選實(shí)施例。溫度補(bǔ)償電路200控制二極管109，110(圖6所示)的偏置以得到最佳失真補(bǔ)償。如圖所示，溫度補(bǔ)償電路200包括兩個(gè)晶體管206，213；一個(gè)電容器216；九個(gè)電阻器201，202，203，204，207，209，210，214，215；兩個(gè)二極管205，208；和一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻211。
負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻211與電阻器210并聯(lián)耦合以形成一個(gè)溫度線性化電阻，該電阻與溫度變化相關(guān)。PNP晶體管206通過它的集電極把一個(gè)恒定電流源提供給線性化電阻器組合210，211。隨著溫度的改變，由PNP晶體管206提供的恒定電流在電阻器組合210，211上感應(yīng)一個(gè)線性化電壓變化。通過調(diào)整可變電阻器202的值，可以改變通過PNP晶體管206的恒定電流量。因此，可以改變相對(duì)于溫度的電壓擺動(dòng)。恒定電流還經(jīng)過可變電阻器209，從而產(chǎn)生一個(gè)恒定電壓降，該恒定電壓降被用作偏壓調(diào)整的起始偏置點(diǎn)。通過選擇性地調(diào)整電阻器202和209的電阻，可以獲得電壓擺動(dòng)和起始偏壓的任何組合。如圖7所示，NPN晶體管213是一個(gè)射極跟隨器晶體管，通過線路116把來自線路217的控制偏壓提供給衰減器100。兩個(gè)二極管205和208用于補(bǔ)償兩個(gè)晶體管206，213隨溫度改變的結(jié)電壓。
表2提供圖7中顯示的部件的列表。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，表2中顯示的值僅是示例，不應(yīng)被理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
表2
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明提供了與偏置電源組合的瞬壓受控非線性衰減器設(shè)計(jì)，以得到最佳非線性校正效率和偏壓溫度穩(wěn)定性。即使不使用此處所公開的溫度補(bǔ)償電路200，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例也提供了在一個(gè)寬溫度范圍內(nèi)的足夠失真校正。當(dāng)使用溫度補(bǔ)償電路200時(shí)，可以進(jìn)一步改善失真補(bǔ)償結(jié)果。因此，必須權(quán)衡補(bǔ)償電路的性能和電路的復(fù)雜性之間的折衷。
權(quán)利要求
1.一種用于信號(hào)的選擇性衰減的外部失真控制電路，包括一信號(hào)輸入端口；一耦合到所述輸入端口的非線性電路，包括一改進(jìn)的π衰減器網(wǎng)絡(luò)；一對(duì)并聯(lián)耦合在一起的二極管，并且耦合到所述改進(jìn)的π衰減器網(wǎng)絡(luò)；串聯(lián)的一第一電阻器和一第一電感器，所述串聯(lián)耦合的第一電阻器和第一電感器與所述耦合的二極管并聯(lián)耦合；和一輸出端口，用于從所述非線性電路輸出所述選擇性衰減的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的失真控制電路，進(jìn)一步包括一低電阻DC偏壓電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的失真控制電路，進(jìn)一步包括一與所述偏壓電路耦合的溫度補(bǔ)償電路，用于響應(yīng)環(huán)境溫度的變化選擇性地調(diào)整所述DC偏壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的失真控制電路，其中所述第一電阻器產(chǎn)生與所述輸入信號(hào)成比例的電壓；由此所述成比例電壓通過所述二極管對(duì)中的至少一個(gè)二極管產(chǎn)生非線性電流，從而產(chǎn)生非線性電阻以選擇性地衰減所述信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的失真控制電路，其中所述溫度補(bǔ)償電路包括一恒定電流源晶體管；一第二晶體管，耦合到所述電流源晶體管的輸出，用于輸出所述DC偏壓；一線性化電阻電路，具有一個(gè)與一第二電阻器并聯(lián)耦合的熱敏電阻；一可變電阻器，把所述電流源晶體管耦合到所述線性化電阻電路；由此把線性化電阻電路與環(huán)境溫度的變化相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的失真控制電路，所述非線性電路基于信號(hào)幅度提供信號(hào)的選擇性衰減；對(duì)于較大信號(hào)幅度提供較小衰減，對(duì)于較小信號(hào)幅度提供較大衰減。
全文摘要
一種與非線性器件(NLD)直列耦合的直列失真發(fā)生器產(chǎn)生具有有用幅度、低復(fù)合三拍和交叉調(diào)制失真的輸出信號(hào)。該失真發(fā)生器包括一瞬控非線性衰減器,其使用流過一對(duì)二極管的非線性電流來在整個(gè)頻率帶寬上提供適當(dāng)?shù)男盘?hào)衰減量。該失真發(fā)生器電路總是與NLD匹配,從而保證一個(gè)可預(yù)測(cè)的和預(yù)先定義的頻率響應(yīng)。該失真發(fā)生器還可以包括一溫度補(bǔ)償電路以保證一個(gè)寬溫度范圍內(nèi)的一致操作。
文檔編號(hào)H03F1/32GK1345478SQ00805840
公開日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2000年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月1日
發(fā)明者周樹同, 蒂莫西J·布羅菲, 理查德A·邁耶 申請(qǐng)人:通用儀表公司