河南理工大学高频电子线路课程设计--混频器.doc

高频电子线路课程设计报告 设计题目：混频器设计 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师评分： 2012 年06月13日 目 录 一、设计任务与要求.................................................………………………………..1 二、总体方案…………….…………………………………………………………..1 三、设计内容………………………………………………………………………...3 3.1电路工作原理.....................................................................................................3 3.1.1 LC正弦波振荡器.....................................................................................3 3.1.2 模拟乘法器电路.........................................................................................5 3.1.3 选频、放大电路.........................................................................................6 3.2 仿真结果与分析………………………………………………….…………...7 四、总结…………………………………………………………………….………..9 五、主要参考文献…………………………………………………………………..10附录…………………………………………………………………………………..11 一、设计任务与要求 本学期我们学习了《通信基本电路》这一门课程，为了更好地掌握所学习的知识，特做此课程设计以加以巩固，同时学习并加深Multisim软件的使用。本次设计是混频器的设计，我们要好好掌握其设计原理。 混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系统中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛，如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48．5M一870M 的图象信号要变成38MHZ的中频图象信号。移动通信中一次中频和二次中频等。在发射机中，为了提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。用一个频率较低石英晶体振荡器做为主振荡器，产生一个频率非常稳定的主振荡信号，然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频，所以必须使用混频电路，又如电视差转机收发频道的转换，卫星通讯中上行、下行频率的变换等，都必须采用混频器。由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 本文通过MC1496构成的混频器来对接收信号进行频率的转换,变成需要的中频信号. 二、总体方案 对于混频电路的分析，重点应掌握，一是混频电路的基本组成模型及主要技术特点，二是混频电路的基本原理及混频跨导的计算方法，三是应用电路分析。 混频电路的基本组成模型及主要技术特点： 混频，工程上也称变频，是将信号的频率由一个数值变成另一个数值的过程，实质上也是频谱线性搬移过程，完成这种功能的电路就称为混频电路或变频电路。 混频电路的组成模型及频谱分析 图 1 图1是混频电路的组成模型，可以看出是由三部分基本单元电路组成。分别是相乘电路、本级振荡电路和带通滤波器(也称选频网络)。当为接收机混频电路时，其中Us(t)是已调高频信号。Ul(t)是等幅的余弦型信号，而输出则是Ui(t)为中频信号。 混频电路的基本原理： 图2中，Us(t)为输入信号，Uc(t)为本振信号。Ui(t)输出信号。 分析：当 则 = = 其中： 对上式进行三角函数的变换则有 ： 从上式可推出，Up(t)含有两个频率分量和为(ψc+ψS)，差为(ψC-ψS)。若选频网络是理想上边带滤波器则输出为． 若选频网络是理想下边带滤波器则输出：. 工程上对于超外差式接收机而言，如广播电视接收机则有ψc ψS．往往混频器的选频网络为下边带滤波器，则输出为差频信号，为接收机的中频信号。衡量混频工作性能重要指标是混频跨导。规定混频跨导的计算公式：混频跨导g：输出中频电流幅度偷入信号电压幅度。 该电路由LC正弦波振荡器﹑高频信号源﹑模拟乘法器以及选频