高频电子电路实验指导书

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1、实验一模拟乘法混频一、实验目的1.了解集成混频器的工作原理2.了解混频器中的寄生T扰二、实验内容1.研究平衡混频器的频率变换过程2.研究平衡混频器输出中频电压Vi与输入本振电压的关系3.研究平衡混频辭输出中频电压V.与输入信号电压的关系4.研究镜彖干扰。三、实验原理及实验电路说明在高频电子电路中，常常需耍将信号自某一频率变成另一个频率。这样不仅能满足各种无线电设备的需要，而H有利于提高设备的性能。对信号进行变频，是将信号的各分量移至新的频域，各分量的频率间隔和相对幅度保持不变。进行这种频率变换时，新频率等丁

2、•信号原来的频率与某一参考频率Z和或差。该参考频率通常称为木机振荡频率。本机振荡频率可以是由单独的信号源供给，也可以由频率变换电路内部产生。当木机振荡由单独的信号源供给时，这样的频率变换电路称为混频器。混频器常川的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。木振用于产生一•个等幅的高频信号VL,并与输入信号Vs经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤岀。木实验采川集成模拟相乘器作混频电路实验。因为模拟相乘器的输出频率包含有两个输入频率Z差或和，故模拟相乘器加滤波器，滤波器滤除不需要的分量，取和频或者差频二

3、者z—,即构成混频器。图4-1相乘混频方框图相对振幅本机振荡高频调幅波*相对振幅中频调幅波U)Wi-Q①iO)i+Q图4-2混频前后的频谱图图4-1所示为相乘混频器的方框图。设滤波器滤除和频，则输岀差频信号。图4-2为信号经混频前后的频谱图。我们设信号是：载波频率为人的普通调幅波。木机振荡频率为九。设输入信号为=Vscoscost,本机振汤信号为卩乙=VLcoscoLt由相乘混频的框图可得输出电压%=^KfKmVlVscos(%-cos)t=voCOS(69£-cos)t式中v0=^-KfKmVlVs定义混

4、频增益4讨为中频电压幅度匕与高频电压比，就有箴=^-=^KfKmVl图4-3为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。_1n12R1633KnNCNCww8C.AR+cc¥fa

5、L=8.7MHzo为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上的除了输入信号电压Vs和本振电压VL外，不可避免地还存在干扰和噪声。它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些纽合信号频率如果等于或接近中频，将与输入信号一起通过中频放人器、解调器，对输出级产生干涉，影响输入信号的接收。干扰是山于混频器不满足线性时变工作条件而形成的，因此不可避免地会产生干扰，其中影响最大的是中频干扰和镜彖干扰。四、实验步骤1.打开本实验单元的电源开关，观察对应的发光二极管是否点亮，熟悉电路各部分元件的作用。2

6、.用实验箱的信号源做本振信号，将频率九=8.7MHz（幅度Vlp-p=600mV左右）的本振信号从J7处输入（本振输入处），在相乘混频器的输出端J9处用双踪示波器观察输出中频信号波形。3.将频率/5=4.2MHz（幅度VSP.P=300mV左右）的高频信号（由三号板提供）从相乘混频器的输入端J8输入，川示波器观察J9处屮频信号波形的变化。4.川示波器观察TH8和TH9处波形。5.改变高频信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压Vj的帕值，并填入表4・1。Vsp・p(mV)200300400500600V

7、ip.p(mV)表4-16.改变本振信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压Vi的帕值，并填入表4・2。VLp.p(mV)200300400500600700Vjp-p(mV)表4-27.用频率计测量混频前后波形的频率。8.镜彖干涉频率的观测（盂外接信号源）缓慢将高频信号发生器的输出频率从4.2MHz调至13.2MHz，用示波器的双路观测载波-中频波形变化，并验证下列关系：f镜鮫—f枚波=2f中頻7.混频的综合观测（需外接信号源）令高频信号发牛器输出一个由1K音频信号调制的载波频率为4.2MHz的调幅波

8、，作为木实验的载波输入，外接信号源输出8.7MHz的本振信号,川示波器对比观察J9处和调制信号的波形。五、实验报告要求1.整理实验数据，填写表格4-1和4-2o2.绘制步骤2、3、4、9中所观测到的波形图,并作分析。3.在幅频朋标中绘出本振频率与载波频率和镜象干扰频率Z间的关系，思考如何减小镜像干扰。4.归纳并总结信号混频的过程。六、实验仪器1-I冷频实验箱1台2.双踪示波器实验二三点式正弦波振荡器一、实验目的1