高频电子电路6.3

《高频电子电路6.3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、6.5混频器原理及电路一混频概述二混频电路三混频器的干扰返回6.5.1混频器原理1.混频器的变频作用混频器是频谱的线性搬移电路，是一个三端口（六端）网络本地振荡信号一个中频输出信号：两个输入信号与输出信号之间的关系：的包络形状相同，频谱结构相同，只是填充频谱不同，即，其中心频率：其中6.5混频器原理及电路返回uc(fc)uL(fL)uI(fI)混频器tuc(t)tuI(t)tuL(t)有两个输入信号：高频调制波fcfc+Ffc+Ffuc的频谱fcfLfuL的频谱fIfI+FfI+FfuI的频谱tuc(t)tuc(t)tuL(t

2、)tuL(t)tuI(t)tuI(t)混频器是频谱的线性搬移电路，完成频谱线性搬移功能的关键是获得两个输入信号的乘积项，具有这个乘积项，就可以实现所需的频谱线性搬移功能。2ΩmaxωI=ωL-ωc乘法器带通滤波器混频器的一般结构框图设输入已调波信号：那么两信号的乘积项为：2.混频器的基本工作原理：ωLuLωL-ωcωL+ωcuI本振信号:ucωc如果带通滤波器的中心频率为,带宽则经带通滤波器的输出为：仿真uI返回ucuLuLuc非线形元件带通滤波器可见输出中频信号的包络形状没有变化，只是填充频率由变化成(1)调幅(DSB为例)

3、uΩ乘法器带通滤波器uDSBuo2Ωmaxωo（2）检波uDSB乘法器低通滤波器uouΩΩmax（3）混频uDSB=uc乘法器uL带通滤波器uIωI=ωL-ωcωLωc3.振幅调制、检波与混频器的相互关系ωI=ωL-ωC2Ωmax返回仿真2仿真1仿真3调幅与混频本质的一致性前面讲过，混频的作用在频域上看，是对信号的频谱的搬移。例如从天线上收到1000kHz的信号，用“超外差”接收机接收，会使用1000+465=1465kHz的本振与之混频，将信号从1000kHz的高频段，搬移至465kHz(差频)的中频段，以便于放大处理在这里

4、，由于差频肯定小于原高频信号，所以起到了“向低处搬移频谱”的作用调幅与混频本质的一致性（续）反之，如果我们想让一个较低频率(通常小于4kHz)的原始语音信息调制到高频(如1000kHz),以便天线发射，那么我们只要将频率为4kHz的语音信息与996kHz的信号混频，输出端取和频（996+4=1000kHz），即达到了调制目的可见调制与混频使用的电路可以是完全一样的，只是输入信号不同，以及输出滤波器的选择频率不同罢了。调幅与混频的比较输入信号输出信号信号频谱搬移效果混频振幅调制①天线接收的高频信号②高频本振信号差频从高频中频①

5、麦克风产生的低频信号②高频载波信号和频或差频或二者从低频高频因为混频器常作为超外差接收系统的前级，对接收机整机的噪声系数影响大。所以希望混频级的越小越好。(1)变频增益：变频电压增益:变频功率增益:(2)噪声系数:6.5.2混频器主要性能指标(3)失真与干扰变频器的失真主要有:频率失真非线性失真(4)选择性在混频器中，由于各种原因总会混入很多与中频频率接近的干扰信号,为了抑制不需要的干扰，要求中频输出回路具有良好的选择性，矩形系数趋近于1。高质量通信设备中以及工作频率较高时，常使用平衡型混频器环形混频器优点：噪声低，电路简单

6、，组合分量少。例1.二极管平衡混频器设输入信号本振信号:若则输出电压:6.5.3实用混频电路如果输出中频滤波器的中心频率为:谐振阻抗为，则输出电压而环形混频器的输出是平衡混频器输出的2倍。且减少了输出信号频谱中组合频率分量,即减少了混频器所特有的组合频率干扰。仿真+uI_+uL-+uc-VD1VD22CRL2LT1T2+uL-T3uc+-uc+-1.二极管混频器利用第4章所述的时变跨导电路，可构成晶体管混频器。由于时变偏置电压如果则集电极电流为2.晶体三极管混频器其中为时变跨导，受的控制,而输入信为:利用付里叶级数可将展开成:

7、如果输出回路的谐振频率为，而选出的中频电流为：uc+-+-uLEBECVTCLUB(t)ic其中变频跨导：变频(混频)增益Au为：中频输出电压uI为：双极型晶体三极管混频器基本电路的交流通道:共射极混频电路：本振信号由基极串联方式注入本振信号由射极注入共基极混频电路：(a)uc+-uL+-LCVT(d)uL+-uc+-LCVT(c)uc+-+-uLLCVT(b)LCuL+-uc+-VTCLEDRgRsFET混频器的转移特性是平方律，输出电流中的组合频率分量比BJT混频器少得多，故其互调失真低。FET混频器容许的输入信号动态范围

8、也较大。因此，尽管FET混频器的变频增益比BJT混频器低，却在短波、超短波接收机中获得了广泛应用。设输入已调制信号：uc=Uc(t)cosωct3FET混频电路uI右图为FET混频器原理电路其中，Uc(t)=Ucm(1+macosΩt)本振电压uL=ULcosωLtLC回路调