通信电子线路（邱健）第九章混频电路.ppt

二、二极管双平衡混频器 （也称为环形混频器） 1、电路结构 由四只二极管和两个带中心抽头，匝数比均为1的宽带变压器组成。 2、电路分析 I 要求vLm足够大，而且其值远大于vsm。所以二极管在vLm的控制下，工作在开关状态。 II 在vL为正半周时，D2、D3导通，由导通后的交流等效电路得： § 9.4 二极管混频器 二、二极管双平衡混频器 D2、D3导通后的交流等效电路如右图 消去vL后，得到 加入开关函数 § 9.4 二极管混频器 二、二极管双平衡混频器 消去vL后，得到 加入开关函数 用同样的方法可以得到D1和D4 由前后两图可以得到 § 9.4 二极管混频器 二、二极管双平衡混频器 整理后，得到RL总电流为 选取中频信号可以得到 三、电路的应用特点： I 可用作双边带调制电路 R端输入载波信号 I端输入调制信号 L端输出平衡调幅波 Vcm幅度足够大时，二极管工作在开关状态。 § 9.4 二极管混频器 从前面的分析中已知, 凡是能实现两个高频电压相乘的非线性器件都可构成混频器。集成电路混频器主要是利用双平衡模拟乘法器来实现混频。 § 9.5 模拟乘法器混频 当在乘法器的两个输入端分别加入本振电压 和高频输入信号 且 时, 乘法器 输出电流为 若带通滤波器的中心角频率为 , 谐振回路 , 则 等效阻抗为 若输入信号为调幅波: 则中频电压为 § 9.5 模拟乘法器混频 § 9.5 模拟乘法器混频 第九章　混频器原理与电路 § 9.1　概述 § 9.2　晶体三极管混频器 § 9.3　混频干扰 § 9.4　二极管环形混频器 § 9.5 模拟乘法器混频器 所谓混频就是将两个不同频率的信号(其中一个是本机振荡信号，另一个是外加已调波信号)加到非线性器件进行频率变换, 然后由选频回路取出其差频或和频分量，并保持原调制规律不变。 如果该非线性器件本身仅实现频率变换, 本机振荡信号由另外的器件产生, 则称为混频器。 § 9.1　概述 1. 混频器的作用与组成 　　混频即对信号进行频率变换，将其载频变换到某一固定的频率上(常称为中频)，而保持原信号的特征(如调幅规律)不变。 　　混频器的电路组成如图所示 § 9.1　概述 混频是将载波为高频的已调信号，不失真地变换为载波为中间的已调信号，必须保持： ②频谱结构不变，各频率分量的相位大小，相互间隔不变。 ①调制类型，调制参数不变，即原调制规律不变。 1、电路的表达式 或 § 9.1　概述 ωo v o ωo-ωS ωo+ωS vI vS ωS 混频前后的频谱关系 § 9.1　概述 混频器分类 根据所用器件的不同, 混频(变频)器可分为模拟乘法器混频、二极管混频、晶体三极管混频、场效应管混频和差分对混频等; 根据工作特点的不同, 可分为单管混频器、平衡混频器和环形混频器等; 根据所加信号的大小可分为大信号混频和小信号混频。 混频也是一种线性频谱搬移技术。通常是将已调高频信号的载波从高频变换为中频, 并保持原调制规律不变。以提高设备的稳定性, 使接收电路简化。 § 9.1　概述 混频基本原理 混频器的框图如图所示。它由信号输入电路、非线性器件、本机振荡器和滤波器等几部分组成。 § 9.1　概述 § 9.1　概述 ?变频增益 混频(变频)器中频输出电压的幅度UIm与高频输入信号的幅度Usm之比称为变频电压增益 。 变频电压增益: 变频功率增益: ?选择性 由于非线性元件的作用, 混频器的输出电流中包含许多频率分量 ,通常称为组合频率分量。混频器输出端应外接选择性良好的选频网络，回路应具有较理想的谐振曲线 。 ?噪声系数 用于混频的非线性器件产生的噪声对整个接收机的噪声系数影响较大。混频器的噪声系数与所用器件及器件的工作点电流和电压有关。 § 9.1　概述 晶体三极管混频电路是利用 和 的非线性特性来进行 频率变换的。晶体管混频器的特点是具有较高增益。 根据晶体管混频的信号强弱, 通常分为小信号混频和大信号混频。 小信号混频是指输入已调信号的幅度小而本振信号幅度大。 大信号混频则是加到混频器的已调信号和本振信号幅度都较大。 § 9.2　晶体管混频器 (1) 工作原理 晶体管混频电路的原理图 如右图所示。输入信号 与本机振荡信号 晶体管的基极和发射极之间, 利用其非线性特性来实现变频, 再经三极管对变频所得到的中频信号进行放大, 从集电极中频选频回路上取出中频电压信号。 都加到 § 9.2.1 混频器工作原理 分析三极管混频器可以在忽略集电极电压对 的影响的情况下 采用幂级数法,还常用时变跨导法来分析混频电路。 § 9.2.