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1、 MC1496/MC1496B平衡式调制解调器 这类器件用于输出电压是输入电压（信号）和转换电压（载波）乘积场合。典型应用包括抑制载波调幅，同步检波，FM检波，鉴相器。更多的应用信息请参照ON半导体公司AN531的应用手册。 特性： 1.极佳的载波抑制性能 − 65 dB typ @ 0.5 MHz −50 dB typ @ 10 MHz 2.增益和信号处理可调 3.平衡输入和输出 4.高共模抑制比 典型值为-85dB 5.器件内部含有8个三极管 6.多种封装形式 极限参数(如无特
2、别说明，测试温度为C) 评价 符号 值 单位 外加电压（v6-v8,v10-v1,v12-v8,v8-v4,v8-v1,v10-v4,v6-v10,v2-v5,v3-v5） !V 30 V 不同的输出信号 V8-v10 V4-V1 +5.0 ±(5+I5Re) V 最大偏压 I5 10 mA 热敏电阻双列直插式封装 R 100 °C/W 工作环境温度范围 MC1496 MC1496B TA 0 to +70 −40 to +125 °C 存储温度范围 Tstg −65 to +150 °C 静电放电灵敏性人体模型机模型 ESD
3、 2000 400 V 超过极限参数可能会造成器件永久性的损坏。 电气特性（测试条件：(VCC = 12 Vdc, VEE = −8.0 Vdc, I5 = 1.0 mAdc, RL = 3.9 k, Re = 1.0 k, TA = Tlow to Thigh)，如无特别说明，所有的输入输出均为单极性。） 特点 注解 符号 最小 类型 最大 单位 载波馈通 VC = 60 mVrms正弦波和偏移量调整为零；fc=1.0KHZ VC = 300 mVpp方波: fc=10MHZ 偏移量调整为零；
4、 fc=1.0KHZ 抵消不调整 fc=1.0KHz 5 1 VCFT - - - - 40 140 0.04 20 - - 0.4 200 uVms mVms 载波抑制 fS = 10 kHz,300 mVrms fC = 500 kHz,60 mVrms正弦波 fC = 10 MHz,60 mVrms正弦波 5 2 Vcs 40 - 65 50 - - dB k 跨导纳带宽(级)(RL = 50) 载波输入端口,VC = 60
5、 mVrms正弦波 fS = 1.0 kHz,300 mVrms正弦波信号 输入端口,VS = 300 mVrms正弦波 | VC | = 0.5伏直流 8 8 BW3dB - - 300 80 - - Mhz 信号收益(VS = 100,d = 1.0hz;| | VC = 0.5v) 10 3 Avs 2.5 3.5 - v/v 单一−结束输入阻抗、信号端口,f = 5.0 MHz 并行输入电阻并行输入电容 6 - Rip Cip - - 200 2.0 - - KΩ pF 单一−结束输出阻抗,f = 10 MHz
6、并行输出电阻并联输出电容 6 - Rop Coo - - 40 5.0 - - kΩ pF 输入偏置电流 Ibs=(I1+I4)/2;Ic=(I8+I10)/2 7 - Ibs Ibc - - 12 12 30 30 uA 偏置电流 Iios= I1-I4; Iioc=I8-I10 7 - Ios ioc - - 0.7 0.7 7.0 7.0 uA 输入偏置电流的平均温度系数(TA =−55°C + 125°C) 7 - TClio - 2.0 - nA/°C 输出偏置电流(16−19) 7 -
7、 Ioo - 14 80 uA 平均输出偏置电流温度系数(TA =−55°C + 125°C) 7 - TCioo - 90 - nA/°C 常见−模式输入,信号端口,fS = 1.0 kHz 9 4 CMV - 5.0 - Vpp −普通法模式,信号端口、fS = 1.0信号|千赫兹,| VC| = 0.5 9 - ACM - -85 - dB 常见−模式静输出电压(引脚6或引脚9) 10 - Vout - 8.0 - Vpp 微分输出电压摆幅功能 10 - Vout - 8.0 - Vpp 电源电
8、流16 +当前I14 I12 7 6 Icc Iee - 2.0 3.0 4.0 5.0 mAdc 直流功耗 7 5 PD - 33 - mW 基本操作信息 载波馈通是指输出电压信号中未调制的载波（信号电压为0）。 空载波由差分放大器中的电流来平衡（通过偏置电阻调节，图5中的R1）。 载波抑制 载波抑制是指每个边带的载波输出与信号电压的比值。 载波抑制与输入的载波等级有很大关系（如图22所示），低等级的载波不能够使上部开关器件完全导通，致使信号增益降低，由此减少载波抑制。较最优载波等级较高的载波信号会引起不必要的器件与电流的载波馈通，
9、并导致载波抑制降低。MC1496的最优载波输入信号是60mV有效值的正弦波，频率在500KHz附近，在调制中推荐使用此载波信号。 载波馈通依赖于信号波的电压等级。所以输入电压信号大的时候载波抑制可以最小化，但是在输入三极管对前必须添加线性操作部分，否则在器件的调制信号输出端会出现畸变，会与载波抑制混淆。此时需要在输入信号幅值端加装上拉限定（参看图20）。最优的载波等级在图22中给出，此时可以得到较好的载波抑制以及最小的虚假边带。 在高频线路中，为了减小载波馈通，电路的布局分配就显得极其重要了。为了抑制载波输入和输出通路的耦合电容，有必要添加屏蔽。 信号增益和最大输入电压等级
10、 低频时的信号增益为 为了使上部三极管开通和两个三极管关断，需要直流偏置，这样形成一个栅型差分放大器。 线性操作需要输入信号低于RE，电流要小于I5。 注意：在图10的电路中的最大输入峰值为1.0V。 共模摆动 共模摆幅是两个差分信号放大器基极间的电压，这种摆动随具体电路和偏置条件而改变。 能量消耗 集成电路中的能量消耗PD，应按照每个端口的电压电流乘积来计算，例如 ，并忽略基极电流时（此处的下标代表引脚标号）。 设计方程式 以下是部分设计方程式（在其他电源和信号输入条件下）。 A．
11、操作电流 内部偏置电流由5脚设定。假设对所有晶体管。 R5为5脚和地之间电阻。在时。 在MC1496中，I5的推荐值为1.0mA。 B． 静态共模输出电压 V6 = V12 = V+ − I5 RL 偏置 MC1496需要外加直流偏置电压。建立这三种等级的方案是三极管的集电极和基极电压不小于2.0V，并且不能超出以下范围 前述所有的前提是基本满足： 进入引脚1，4，8，10的偏置电流是三极管的基极电流在外部偏置被设计为不小于1.0mA时可以忽略。 传输带宽 载波的传输带宽是器件的3dB带宽，由下式确定： 信号的传输带宽是器件的3
12、dB带宽，由下式确定： 耦合电容和旁路电容 图5中的电容C1、C2在载波频率附近的阻抗最好为。 信号输出 单边带或双边带的信号是从引脚6和引脚12引出。图11画出了输出信号与调制信号和载波之间的关系。 负电源 VEE只能是直流电，在VEE间插入RF可以提高内部电流源的稳定性。 信号端口的稳定性 在输入阻抗为某些值的时候会产生震荡。此时要在输入引脚前添加RC滤波网络，以此来减少震荡的Q值。 在交变信号输入的情况下可以采取在引脚1、4前串联的电阻。在这种情况下，输入电流的漂移会引起载波抑制的降低。 测试电路
13、 典型的特征 典型特征得到电路如图5所示,fC = 500千赫(正弦波),VC = 60 mVrms,fS = 1.0 kHz,VS = 300 mVrms,TA = 25°C,除非另有注明。 操作信息 操作信息 MC1496的集成调制电路如图23所示。 集成电路内部含有由双电流源驱动的上部差分放大器，输出集电极连至一起以平衡乘法器的输入电压，这样输出信号就是输入信号乘积的常数倍。 由对线性直流模拟乘法器的数学分析可知：输出信号的范围仅包含输入信号频率的和与差两部分。所以MC1
14、496可用于调制器、混频器、乘法器、倍频器以及其他的需要类似信号特征信号输出的场合。低倍差分放大器的发射极连至芯片的引脚，以便外接发射极电阻。同样，在芯片的输出端同样需要外接负载电阻。 信号等级 上部的嵌入式差分放大器可工作与线性区和饱和区，下部的差分放大器在大多数情况下都工作于线性区。 当输入信号都为较低等级的时候，输出将包括输入信号的共频和差频部分，输出信号的幅度是输入信号幅度绩的函数。 当输入的载波信号是较高等级并且调制信号输入端工作与线性区时，输出信号将包括调制信号的差频、共频信号和载波的基波与其奇数倍的谐波信号。输出信号幅度是输入信号的常数倍，载波信号的幅度变动一般不会在
15、输出信号中体现出来。 差分放大部分的线性信号处理能力已被很好地界定出来。在发射极不恶化的时候，输入信号的线性操作范围可达到25mV，由于上部差分放大器的发射极在芯片内部连在一起，这使载波输入在任何情况下都能满足。 下部的差分放大器需要外接发射极电阻，他的线性信号处理范围可由用户设定。最大的线性信号输入范围由下式决定 由此式可计算出在一定输入电压下的RE值。 电压增益和输出频率的关系: 1.电压增益和输出频率 载波输入信号（VC） 近似电压增益 输出信号频率（s） 低等级直流 fM 高等级直流 fM 低等级交流 高等级交流
16、 2水平低调制信号,VM,认为在所有情况下。VC是载波输入电压。 3. 当输出信号包含多个频率,增益表达式给出的输出振幅决定所需的两个输出,fC +调频和fC−调频。 4. 所有单个−结束输出增益表达式。一个微分输出连接,每个表达式乘以2。 5. RL =负载电阻。 6. RE =发射极电阻引脚2和3之间。 7. re =晶体管动态发射极电阻,在25°C; 8. K =玻耳兹曼年代常数, T =温度,q =一个电子的电荷 设计者常常关心的是MC1496从输入端到输出端的增益常量。这个增益常量只有在下部的差分放大器工作与线性区时才有效，这个条件在一般情况下都能够满
17、足。 如前所述，上部的差分放大器可以工作与线性状态，也可工作于放大状态，MC1496在低等级的调制信号和如下载波信号时的近似增益表达式已经给出： （1） 低等级直流 （2） 高等级直流 （3） 低等级交流 （4） 高等级交流 这些表达式在表1中给出。 应用信息 MC1496最基本的应用是双边带抑制调制，此应用的电路在前页已经给出。 在某些应用中，MC1496可能应用于直流供电而非双端供电。图25所示为在12V单电源供电情况下的平衡式调制设计，此电路的工作效果接近于双端供电的调制。 AM调制 图26所示是一个低修正的调制电路。 从载波抑制到AM的转换操作需要载波的
18、空分压适应输出端正确的载波插入。但是图26中空载波抑制电路调节范围不够大，所以载波调制电路需要作如图27的修正。 乘法探测器器 MC1496可以做成极好的SSB乘法探测器（如图28）。 这种乘法器的灵敏度为3uV，在有9.0MHz的中间级操作时的动态范围为90dB。此探测器是整个高频范围的宽带探测器。在中间级的频率接近50KHz时，8脚和10脚的电容应当由0.1uF增加到1.0uF，同时在12脚的输出滤波也要修正为特定的中间频率和音频放大器输入阻抗。 在MC1496的实际应用中，引脚2和3之间的发射极电阻需要根据所需增益、灵敏度和动态范围来调节。 这个电路也可以用于AM检波：载波
19、信号送入载波输入通道，AM信号输入到SSB输入通道。 载波信号可由中间级频率信号产生，亦可由其自身产生。载波信号引入或者不引入调制，将会使上部的差分放大器处于饱和状态。如果载波信号被调制，推荐使用300mV有效值的输入信号等级。 双平衡混频器 在有调谐窄带或宽带输入输出网络时MC1496可用作双平衡混频器。引入载波输入通道的自激信号幅值最好有效值为100mV。图29所示为一个宽带输入，调谐输出的混频器电路。 倍频器 在MC1496的两个输入端输入同样的信号时，MC1496将用作倍频器。图30和图31分别是低频倍频器和高频倍频器电路。 鉴相和FM检测 MC1496可用作
20、鉴相器。高等级的信号引入两个输入端，当输入信号的频率相同时MC1496的输出会是两个输入信号相位差的函数。 运用鉴相器的原理可以做成FM检测器，调谐电路需要加至一个输入端，使输入信号的相位按照频率的函数变化，这样，MC1496的输出就会成为输入信号频率的函数。 典型应用电路 订购须知 芯片 封装 包装 MC1496D SOIC-14 55/条 MC1496DR2 SOIC-14 2500/卷 MC1496DR2G SOIC-14(Pb-Free) 2500/卷 MC1496P PDIP-14 25/条 MC1496PG PDIP-14(Pb-Free) 25/条 MC1496P1 PDIP-14 25/条 MC1496BD SOIC-14 55/条 MC1496BDR2 SOIC-14 2500/卷 MC1496BP PDIP-14 25/条 标记图 封装尺寸 14
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