合工大高频第七章变频电路.ppt

二. 变频器的组成 三. 变频器主要性能指标 四. 变频器的分类 补充: 振幅调制、检波与混频器的相互关系 一、有用信号与本振信号的自身组合频率干扰（干扰哨声） 一、有用信号与本振信号的自身组合频率干扰（干扰哨声） 2.外来干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰） 2.外来干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰） (2)镜像频率干扰 (3)组合副波道干扰 3.交叉调制干扰（交调干扰） 4. 互调干扰 5. 阻塞干扰 定义：是指两个或多个干扰电压同时作用在混频器的输入 端，产生近似为信号的频率，再经过混频器的非线 性产生近似为中频的组合分量。 产生条件： 原因： 输入回路选择性不好，有两个或多个强干扰信号进入 混频器，非线性特性有三次方及以上项。 7.5变频器的干扰 设非线性特性有三次方项，其输入端作用电压有： 信号电压 只要满足 就会产生互调干扰 干扰电压 本振电压 EXIT EXIT 通信电子线路 合肥工业大学 第 7 章 变频电路 7.1 概述 7.2 晶体三极管混频器 7.3 二极管混频器 7.4 模拟乘法器混频器 7.5 混频器的干扰与失真 对信号进行频率变换，通常是将已调波的载频变换成固定的中频频率，而保持其调制规律不变。 变频实质:是频谱的线性搬移过程。 本地振荡信号 中频信号 us (fs) uL (fL) uI (fI) 变频器 t us (t) t uI (t) t uL (t) 高频已调波 fs fs+F fs－F f us的频谱 fL f uL的频谱 fI fI+F fI－F f uI的频谱 t uI (t) t uI (t) 7.1 概述 一. 变频电路的功能 注意： （2）高频已调波的上边频变成 中频已调波的下边频。 （1）输入与输出载波频率不同。 （3）高频已调波的下边频变成中频已调波的上边频。 7.1 概述 us fs （1）输入回路：选取中心频率为fs的调幅波或调角波。 (3)非线性器件：产生新的频率分量。常用三极管、二极管、场效应管、差分对管和模拟乘法器等。 (2)本地振荡器：产生fL 分量. 因为fI 是固定的,所以 fL要随fs变化而变化,必须满足fL -fs =fI或fL+fs. =fI (4) 带通滤波器：选取中心频率为中频fI (低中频fI =fL - fs ，高中频fI =fL + fs )的信号，fI 是固定的。 非线性 器件 带通 滤波器 本地 振荡器 输入 回路 uL fL uI fI 混频器 7.1 概述 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: (3) 失真与干扰 (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。 7.1 概述 按所用器件的不同 晶体三极管变频器 二极管变频器 场效应管变频器 模拟乘法器变频器 按工作原理的不同 叠加型变频器 乘积型变频器 叠加型变频器 乘积型变频器 (1)叠加型变频器 实现模型: uL us 非线性器件 带通滤 波器 ⊕ i uI u 非线性器件的特性为: 7.1 概述 设输入已调波信号： 那么两信号的乘积项为： ωL- ωs ωL+ ωs 本振信号: 如果带通滤波器的中心频率为 ,带宽 则可选出差频信号. 乘法器 带通滤 波器 uI us uL (1)叠加型变频器 (2)乘积型变频器 实现模型: 7.1 概述 (1) 调幅(DSB为例) uΩ 乘法器 带通滤波器 uDSB uc 2Ωmax ωc （2）检波 uDSB 乘法器 低通滤波器 uc uΩ Ωmax （3）混频 uDSB = us 乘法器 uL 带通滤波器 uI ωI=ωL-ωc ωL ωc ωI=ωL-ωC 2 Ωmax 7.1 概述 五. 日常应用 超外差式广播接收机中 AM :535 kHz～1605kHz 465kHz FM :88 MHz～108MHz 10.7MHz 视频信号 四十几兆赫～近千兆赫 38 MHz 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，组合分量少。 一. 二极管平衡混频器 设输入信号 本振信号 : 若 则输出电压 : 如