Allpass网络在宽频率范围内偏移90度

Allpass网络广泛用于通信和信号处理应用。一个例子是用于产生单边带信号的90度移相网络（带混频器）。在图1中，两个全通电路的转折频率（由输出RC网络决定）相差7.5倍。结果是输出相位差在很宽的频率范围内保持接近90度。

与低通、带通和其他幅度整形滤波器不同，全通滤波器能够在不影响其幅度的情况下改变信号的相位。对于一阶全通，传递函数如下：

当您将变量“s”从零 （DC） 扫描到无穷大时，H（s） 的符号从正号变为负号，表示相位从零到 180° 的变化。您可以使用两个宽带跨导放大器（WTA）实现此功能，如图1虚线所示。

图1.两个宽带跨导放大器（虚线）产生一个全通网络。如图所示，将两个这样的网络组合在一起会产生两个输出，它们之间具有恒定的90°相移（相对于频率）。

WTA的传递函数为I外= 8V在/Z，其中“8”是内部常数，Z是增益设置阻抗。大多数跨导放大器应用都需要阻性Z轴，但WTA具有一种不同寻常的功能，可以合成allpass函数：它允许您连接电感器、电容器或任何其他Z阻抗网络。外= I外跟外，因此电压放大的传递函数为 V外/在在= 8（Z外/Z）。单位增益要求 Z = 8Z外，如图所示。

全通电路将阻性Z WTA （IC1）与电容Z WTA （IC2）相结合。在低频时，电路的输出电流由IC1主导，因为C1的高阻抗产生低I外来自IC2。上升频率会降低该阻抗，导致来自IC2的电流在高频下占主导地位。此外，IC2反相而IC1不反相，这提供了直流时同相单位增益和高频反相单位增益的预期效果。

Allpass网络广泛用于通信和信号处理应用。一个例子是用于产生单边带信号的90°移相网络（带混频器）。在图1中，两个全通电路的转折频率（由输出RC网络决定）相差7.5倍。结果是输出相位差在宽频率范围内保持接近90°。

这种 allpass 性能可以通过两种方式来说明。网络响应（图2）显示0.2dB幅度变化和90kHz至7kHz（180：740范围）的相位差为4° ±1°。示波器的XY显示器提供了另一种评估90°偏差的方法：恒定的90°产生一个圆，相位偏差会导致迹线变厚，如图3所示。照片表示从100kHz到800kHz的输入频率扫描。

图2.图1的网络响应显示，在7kHz至0kHz范围内，相位偏差为±2°，幅度偏差为180.740dB。

图3.示波器的XY显示给出了图1电路性能的另一种衡量标准（厚度均匀的完美圆表示恒定的90°相移）。

审核编辑：郭婷