为什么不能将乘法器用作调制器或混频器?它们不是一回事吗?
并非如此,了解它们之间的差异十分重要。
乘法器有两个模仿输入,输出与两个输入起伏的乘积成份额。
VOUT = K × VIN1 × VIN2
其间,K是维数为1/V的常数。理论上,一个信号能够输入任一输入端,输出不受影响。
调制器(或混频器)也有两个输入,但信号输入是线性的,而载波输入包含一个限幅放大器,或运用受它约束的足够大信号驱动。不管何种状况,载波信号都会变成一个方波,因而其起伏相对不重要——只需足够大,并且其噪声或起伏改变不会出现在输出端。公式变成:
VOUT = K × VSIGNAL × sgn(VCARRIER)
乘法器用于模仿核算。一个比如是核算电路中的功率。与瞬时电压和电流成份额的信号施加于乘法器的输入端,其输出与瞬时功率成份额。
像调制器相同,乘法器将信号输入的起伏编码到载波输入的信号,但与调制器不同,载波信号起伏的改变也会出现在其输出端。在选用调制器的通讯运用中,不希望看到这一改变。假定将两个正弦2波输入一个乘法器,则其简化3公式为:
VOUT(t) = K/2 × VSIGNAL × VCARRIER[cos(ωSIGNAL+ωCARRIER)t + cos(ωSIGNAL–ωCARRIER)t]
调制器的简略描绘常常运用上述公式,但载波信号削波为方波意味着它包含奇数谐波。方波的简化公式为奇数谐波傅里叶级数:
V(t) = K[cos(ωt) – 1/3cos(3ωt) + 1/5cos(5ωt) – 1/7cos(7ωt) +…]
这些奇数谐波也会通过载波调制,因而调制器输出不只包含希望的基波产品,并且包含奇数谐波的产品:
V(t) = K[cos(ωSIGNAL + ωCARRIER)t + cos(ωSIGNAL – ωCARRIER)t
–1/3{cos(ωSIGNAL + 3ωCARRIER)t + cos(ωSIGNAL – 3ωCARRIER)t}
+1/5{cos(ωSIGNAL+5ωCARRIER)t + cos(ωSIGNAL – 5ωCARRIER)t}
–1/7{cos(ωSIGNAL + 7ωCARRIER)t + cos(ωSIGNAL – 7ωCARRIER)t} +…]
许多运用中,这些谐波产品会被滤除和疏忽,但正确的调制器功用描绘有必要将其包含在内。有时候它们有效果,有时候则与基波产品堆叠,导致意想不到的成果。
因而,挑选乘法器、调制器或混频器之前,应当考虑清楚您的意图是什么,哪一种器材发生的差错最小。