基于乘法器的混頻器畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、基于乘法器的混頻器設(shè)計(jì) Design of Frequceny Mixer Based on the Multiplier 中文摘要Protel99SE是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于初級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作，包含電路原理圖圖形及電路硬件描述語(yǔ)言的輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。集成模擬乘法器是繼集成運(yùn)算放大器后最通用的模擬集成電路之一，是一種多用途的線性集成電路?？捎米鲗拵А⒁种戚d波雙邊平衡調(diào)制器，不需要耦合變壓器或調(diào)諧電路，還可以作為高性能的SSB乘法檢波器，AM調(diào)制/解調(diào)器、FM解調(diào)器、混頻器、倍頻器、鑒相器等，它與放大器相結(jié)合還可以

2、完成許多的數(shù)學(xué)運(yùn)算，如乘法、除法、乘方、開(kāi)方等。主要內(nèi)容為基于MC1596的混頻器應(yīng)用設(shè)計(jì)與仿真。闡述了混頻電路的基本原理，并在電路設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)Protel99SE仿真環(huán)境中創(chuàng)建集成模擬乘法器MC1596電路模塊，利用模擬乘法器MC1596完成各項(xiàng)電路的設(shè)計(jì)與仿真，并結(jié)合雙蹤示波器實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的混頻。關(guān)鍵詞： Protel99SE，模擬乘法器 MC1596，混頻器ABSTRACTProtel99SE is the United States National Instruments ( NI ) Limited launched the Windows based simulation too

3、l, applied to the primary analog and digital circuit design, including circuit principle diagram and the circuit hardware description language input methods, with extensive simulation analysis.Integrated analog multiplier is the integrated operational amplifier after the most general one of analog i

4、ntegrated circuits, is a multi-purpose linear integrated circuit. Can be used as a broadband, carrier suppressed double balanced modulator, do not require coupling transformer or a tuned circuit, but also can be used as a high performance SSB multiplication detector, AM modulator and demodulator, FM

5、 demodulator, mixer, a frequency multiplier, a phase discriminator, and it can also perform many amplifier combining mathematical operations such as multiplication, division, involution, such as prescribing.The main content for the analog multiplier based on the analog multiplier MC1596 application

6、design and simulation. Elaborated the double side band amplitude modulation and amplitude, synchronous demodulation, mixing, product type discriminator circuit principle, and the circuit design and simulation platform for Protel99SE simulation environment to create integrated analogue multiplier usi

7、ng MC1596 circuit module, analog multiplier MC1596 completion of the circuit design and simulation, and with double heddle oscilloscope to achieve the effect of frequency mixing.KEY WORDS：Protel99SE, Analog multiplier MC1596，F(xiàn)requency mixer目 錄第一章 緒論1第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)32.1 模擬乘法器MC1596工作原理32.2 幅度調(diào)制42.3 MC1596的特

8、性及應(yīng)用5第三章 混頻器103.1 混頻原理及特點(diǎn)103.1.1 混頻器的主要性能指標(biāo)113.1.2 混頻器的類型123.2 混頻的干擾13第四章 電路板的制作與測(cè)試184.1 EDA制作印刷電路板具體設(shè)計(jì)步驟184.1.1 電路原理圖制作步驟184.1.2 PCB的設(shè)計(jì)流程204.1.3 制作電路板224.2 電路的連接234.3 混頻電路經(jīng)示波器的結(jié)果圖24第五章 結(jié)論27第六章 附錄28參考文獻(xiàn)31致 謝32第一章 緒論通信就是信息的傳輸，在當(dāng)今高度信息化的社會(huì)，信息和通信已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的“命脈”。信息作為一種資源，應(yīng)該得到很好地利用，因此我們必須對(duì)信息進(jìn)行有效地傳輸。通信的目的就是傳

9、遞消息所包含的信息。1837年莫爾斯發(fā)明的有線電報(bào)開(kāi)創(chuàng)了利用電傳輸信息的新時(shí)代，從此，人類的信息的共享越來(lái)越好的得到了利用也是對(duì)于通信系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)模型組成：信息源發(fā)送設(shè)備信 道接受設(shè)備信宿噪聲源圖1-1 通信系統(tǒng)的一般模型模擬通信系統(tǒng)是用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)，數(shù)字通信系統(tǒng)式利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)，目前在無(wú)論是模擬通信還是數(shù)字通信，在現(xiàn)實(shí)中的通信業(yè)務(wù)都得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在通信系統(tǒng)的剛剛開(kāi)始啟蒙狀態(tài)，模擬通信系統(tǒng)得到了比數(shù)字系統(tǒng)更為廣泛的應(yīng)用，但是在現(xiàn)在的數(shù)字通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展，數(shù)字通信系統(tǒng)發(fā)展速度很明顯超過(guò)模擬通信，成為數(shù)字當(dāng)代通信技術(shù)的主流。通信系統(tǒng)又具有很多的優(yōu)

10、點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，噪聲不積累，傳輸差錯(cuò)可控，易于加密處理，保密性好等等。但是現(xiàn)實(shí)中存在的基本上都是模擬信號(hào)，所以我們通信要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，裝換成數(shù)字信號(hào)后，我們就要對(duì)數(shù)字信號(hào)序列進(jìn)行數(shù)字傳輸。數(shù)字通信系統(tǒng)雖然有這么多的優(yōu)勢(shì)，但是，模擬通信系統(tǒng)仍然得到了很好的利用，這是由于在模擬通信在一些通信地方仍然具有其自己的特點(diǎn)，如模擬通話，模擬通信系統(tǒng)占有的帶款展，在通信的路數(shù)不需要很多的情況下，我們的模擬通信系統(tǒng)就具有數(shù)字通信系統(tǒng)的不具有的經(jīng)濟(jì)性。在通信中有兩大資源，一個(gè)是信道帶寬，另一個(gè)是送源功率，能很好的減少這兩種資源或者得到有效的利用，我們就認(rèn)為這個(gè)通信系統(tǒng)在這種情況下就是較好的通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系

11、統(tǒng)的模型如下：信源編碼信息源加密信道編碼數(shù)字調(diào)制信道數(shù)字解調(diào)信道譯碼解密信源譯碼受信者噪聲源源圖1-2 數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型數(shù)字調(diào)制與解調(diào)模塊是此論文設(shè)計(jì)的內(nèi)容，論文設(shè)計(jì)是一次綜合實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)，是對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)的更好的實(shí)際性的理解，在設(shè)計(jì)時(shí)遇到的問(wèn)題，得到解決的同時(shí)，更好的理解了我們 通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的思路和對(duì)通信系統(tǒng)的印象的加深。數(shù)字調(diào)制就是把數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜搬移到高頻處，形成合適的在信道中傳輸帶通信號(hào)。基本的數(shù)字調(diào)制有振幅調(diào)制（ASK）、頻移鍵控（FSK）、絕對(duì)相移鍵控（PSK）、相對(duì)相移鍵控（DPSK）。在接受端可以采用相關(guān)解調(diào)和非相干解調(diào)還原數(shù)字基帶信號(hào)。數(shù)字解調(diào)就是還原基帶信號(hào)。第二

12、章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 模擬乘法器MC1596工作原理模擬乘法器是對(duì)兩個(gè)模擬信號(hào)（電壓或電流）實(shí)現(xiàn)相乘功能的有源非線性器件，主要功能是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)互不相關(guān)信號(hào)的相乘，即輸出信號(hào)與兩輸入信號(hào)相乘積成正比。它有兩個(gè)輸入端口，即X 和Y 輸入端口。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過(guò)程，均可視為兩個(gè)信號(hào)相乘或包含相乘的過(guò)程。采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)上述功能比采用分離器件如二極管和三極管要簡(jiǎn)單的多，而且性能優(yōu)越。所以目前在無(wú)級(jí)通信、廣播電視等方面應(yīng)用較多。集成模擬乘法器的常見(jiàn)產(chǎn)品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等

13、7。根據(jù)雙差分對(duì)模擬相乘器基本原理制成的單片集成模擬相乘器MC1496是四象限的乘法器8。其內(nèi)部電路如圖2-1所示，其中、和等組成多路電流源電路，、為電流源的基準(zhǔn)電路，、分別供給、管恒值電流，為外接電阻，可用以調(diào)節(jié)的大小。由、兩管的發(fā)射極引出接線端2和3，外接電阻，利用的負(fù)反饋?zhàn)饔?，以擴(kuò)大輸入電壓的動(dòng)態(tài)范圍。為外接負(fù)載電阻。根據(jù)差分電路的基本工作原理，可以得到 (2-1) (2-2) (2-3)式中、 、分別是三極管、的集電集電流。為溫度的電壓當(dāng)量，在常溫T=300K時(shí)，。MC1596管腳和符號(hào)如圖2-1、2-2所示：圖2-1 MC1596的管腳排列圖2-2 MC1596符號(hào)2.2 幅度調(diào)制集

14、成模擬乘法器是完成兩個(gè)模擬量（電壓或電流）相乘的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制與解調(diào)的過(guò)程，均可視為兩個(gè)信號(hào)相乘或包含相乘的過(guò)程。采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)上述功能比采用分離器件如二極管和三極管要簡(jiǎn)單得多，而且性能優(yōu)越。目前無(wú)線通信、廣播電視等方面應(yīng)用較多9。 在幅度調(diào)制過(guò)程中，根據(jù)所取出已調(diào)信號(hào)的頻譜分量不同，分為普通調(diào)幅（AM）、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB）等。它們的主要區(qū)別如表2-1所示。表2-1 普通調(diào)幅與雙邊帶調(diào)幅的區(qū)別普通調(diào)幅抑制載波雙邊帶調(diào)幅電壓表達(dá)式波形圖信號(hào)帶寬如果把已調(diào)調(diào)幅波加到負(fù)載電阻R上，則載波和邊頻都將給電阻傳送功率，它們的功率分別表示為： 載波功率： (2-8)

15、 每個(gè)邊頻功率（上邊頻或下邊頻）： (2-9)上、下邊頻總功率： (2-10)稱為調(diào)幅指數(shù)即調(diào)幅度，是調(diào)幅波的主要參數(shù)之一，它表示載波電壓振幅受調(diào)制信號(hào)控制后改變的程度，一般。 普通調(diào)幅電路的原理框圖如圖2-3（a）所示，雙邊帶調(diào)幅電路的原理框圖如圖2-3（b）所示圖2-3（a）普通調(diào)幅波實(shí)現(xiàn)框圖圖2-3 （b）雙邊帶調(diào)幅波實(shí)現(xiàn)框圖2.3 MC1596的特性及應(yīng)用MC1596的特性MC1596是MOTOROLA公司設(shè)計(jì)的一種多功能集成電路，有金屬封裝，陶瓷封裝和塑料封裝三種形式。作平衡調(diào)制器使用時(shí)，它具有很好的載波抑制能力，典型值是：（1）f（出）=0.5MHz時(shí)為65dB;(2)f（入）=1

16、0MHz時(shí)為50dB,具有平衡輸出平衡輸入的特性，高的共模抑制（典型值為85dB）,增益可調(diào)，信號(hào)變化范圍寬，功耗低（典型值為33mW）。通常在+12V電源供電下工作，溫度范圍（民品）MC1496為070（軍品）MC1596為-55125工作原理MC1596的內(nèi)部電路如圖（2-4）所示，它由2個(gè)恒流源（T7、T8）、2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差分放大器（T5、T6）推動(dòng)上部分的兩對(duì)晶體管差分對(duì)（T1-T2；T3-T4）所組成。該電路屬典型的雙差分對(duì)調(diào)制電路，交叉耦合的集電極構(gòu)成推挽輸出(6腳和9腳)，每個(gè)輸出端通過(guò)外加負(fù)載（電阻）接到電源正端。輸入也是推挽方式，也是在單元兩半部分之間進(jìn)行交叉耦合。在雙端輸出時(shí)，

17、其輸出電壓正比于i8i9,其中i6=i1+i3,i9=i2+i4，所以i=i6-i9=(i1+i3)-(i2+i4) =(i1-i2)-(i4-i3) (2-11)式中（i1-i2）是由T1、T2和恒流I5組成的差分對(duì)的輸出電流。這兩個(gè)差分對(duì)的輸入的輸出電流，（i4-i3）是T3、T4和恒流源I6組成的差分對(duì)的輸出電流。這兩個(gè)差分對(duì)的輸入差模電壓都是UC（載波信號(hào)電壓），由理論上已經(jīng)證明，差分都每一管的電流隨輸入差模電壓的變化可以表示為雙曲線正切函數(shù)，即：（i1-i2）=i5th(quc/2KT)（i4-i3）=i9th(quc/2KT)代入（1）式得 i=(i5-i6)th(quc/2KT)

18、 (2-12)式中(i5-i6)是由T3、T4和恒流源Ie(i7或i8)組成差分對(duì)的輸出電流，這個(gè)差分對(duì)的輸入差模電壓為Uc(調(diào)制信號(hào)電壓)，所以，(i5-i6)=Ioth(quc/2KT)將上式代入（2）式，得i= Ioth(quc/2KT) th(quc/2KT) (2-13)當(dāng)(qu/2KT)<(1/2)，即u<26mV時(shí)，th(qu/2KT)qu/2KT。所以Uc、Ui小于26mV時(shí)：iIO(q/2KT)2ucui=K ucui 設(shè) Ui=Ucmcoswrt·Uc=Usmcosst則 i=KUcmUsmcoswrtcosst （2-14）由上式可見(jiàn)，輸出電流就是抑

19、制載波的雙邊點(diǎn)信號(hào)。當(dāng)載波電壓較大時(shí)th(qucmcoswct/2KT)同樣可以用富氏級(jí)數(shù)展開(kāi)，這時(shí)輸出電流除了雙邊帶信號(hào)以外，還有3Wc±s、5WC±s等奇數(shù)諧波所產(chǎn)生的和頻及差額分量。由此可見(jiàn)，這種連接方式，輸出的主要成分是兩輸入信號(hào)的和頻分量和差頻分量。其余分量例如兩輸入信號(hào)（和作平衡調(diào)制器使用時(shí)，一個(gè)為調(diào)制信號(hào)，一個(gè)為載波信號(hào)），以及二者諧波的和頻，差頻分量，均受到不同程度的抑制。因此它可用于平衡調(diào)制器，雙平衡混頻器、乘積檢波器和倍頻器等。MC1596是單片集成模擬乘法器，以實(shí)現(xiàn)輸出電壓為兩個(gè)輸入電壓的線性積。它以雙差分電路為基礎(chǔ), 在Y輸入通道加入了反饋電阻, 故

20、Y通道輸入電壓動(dòng)態(tài)范圍較大, X通道輸入電壓動(dòng)態(tài)范圍很小。如下圖是MC1596內(nèi)部電路圖。圖2-4 MC1596內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖MC1596工作頻率高, 常用作調(diào)制、 解調(diào)和混頻, 通常X通道作為載波或本振的輸入端, 而調(diào)制信號(hào)或已調(diào)波信號(hào)從Y通道輸入。當(dāng)X通道輸入是小信號(hào)(小于26 mV)時(shí), 輸出信號(hào)是X、 Y通道輸入信號(hào)的線性乘積。信號(hào)增益和最大輸入電壓等級(jí)低頻時(shí)的信號(hào)增益為 為了使上部三極管開(kāi)通和兩個(gè)三極管關(guān)斷，需要直流偏置 (VC=0.5Vdc),這樣形成一個(gè)柵型差分放大器。 VSI5RE(Volts peak)工模擺動(dòng)共模擺幅是兩個(gè)差分信號(hào)放大器基極間的電壓，這種擺動(dòng)隨具體電路和偏置條件

21、而改變。能量消耗集成電路中的能量消耗PD，應(yīng)按照每個(gè)端口的電壓電流乘積來(lái)計(jì)算，例如V12=V6,I5=I6=I12，并忽略基極電流時(shí)PD=2I5(V6-V14+I5)V5-V14設(shè)計(jì)方程式以下是部分設(shè)計(jì)方程式（在其他電源和信號(hào)輸入條件下）。A 操作電流內(nèi)部偏置電流由5腳設(shè)定。假設(shè)I5=I6=I12對(duì)所有晶體管IBIC。R5為5腳和地之間電阻。在TA=+25時(shí)=0.75在MC1496中，I5的推薦值為1.0mA。B 靜態(tài)共模輸出電壓V6 = V12 = V5 I5 RL偏置MC1596需要外加直流偏置電壓。建立這三種等級(jí)的方案是三極管的集電極和基極電壓不小于2.0V，并且不能超出以下范圍30Vd

22、c(V6,V12)-(V8,V10)2Vdc30Vdc(V8,V10)-(V1,V4)2.7Vdc30Vdc(V1,V4)-(V5）2.7Vdc前述所有的前提是基本滿足：V6=V12，V8=V10，V1=V4進(jìn)入引腳1，4，8，10的偏置電流是三極管的基極電流在外部偏置被設(shè)計(jì)為不小于1.0mA時(shí)可以忽略。傳輸帶寬載波的傳輸帶寬是器件的3dB帶寬，由下式確定：信號(hào)的傳輸帶寬是器件的3dB帶寬，由下式確定：操作信息集成電路內(nèi)部含有由雙電流源驅(qū)動(dòng)的上部差分放大器，輸出集電極連至一起以平衡乘法器的輸入電壓，這樣輸出信號(hào)就是輸入信號(hào)乘積的常數(shù)倍。由對(duì)線性直流模擬乘法器的數(shù)學(xué)分析可知：輸出信號(hào)的范圍僅包含

23、輸入信號(hào)頻率的和與差兩部分。所以MC1596可用于調(diào)制器、混頻器、乘法器、倍頻器以及其他的需要類似信號(hào)特征信號(hào)輸出的場(chǎng)合。低倍差分放大器的發(fā)射極連至芯片的引腳，以便外接發(fā)射極電阻。同樣，在芯片的輸出端同樣需要外接負(fù)載電阻。信號(hào)等級(jí)上部的嵌入式差分放大器可工作與線性區(qū)和飽和區(qū)，下部的差分放大器在大多數(shù)情況下都工作于線性區(qū)。當(dāng)輸入信號(hào)都為較低等級(jí)的時(shí)候，輸出將包括輸入信號(hào)的共頻和差頻部分，輸出信號(hào)的幅度是輸入信號(hào)幅度績(jī)的函數(shù)。當(dāng)輸入的載波信號(hào)是較高等級(jí)并且調(diào)制信號(hào)輸入端工作與線性區(qū)時(shí)，輸出信號(hào)將包括調(diào)制信號(hào)的差頻、共頻信號(hào)和載波的基波與其奇數(shù)倍的諧波信號(hào)。輸出信號(hào)幅度是輸入信號(hào)的常數(shù)倍，載波信號(hào)的

24、幅度變動(dòng)一般不會(huì)在輸出信號(hào)中體現(xiàn)出來(lái)。差分放大部分的線性信號(hào)處理能力已被很好地界定出來(lái)。在發(fā)射極不惡化的時(shí)候，輸入信號(hào)的線性操作范圍可達(dá)到25mV，由于上部差分放大器的發(fā)射極在芯片內(nèi)部連在一起，這使載波輸入在任何情況下都能滿足。下部的差分放大器需要外接發(fā)射極電阻，他的線性信號(hào)處理范圍可由用戶設(shè)定。最大的線性信號(hào)輸入范圍由下式?jīng)Q定V=(I5)(RE)Voltspeak由此式可計(jì)算出在一定輸入電壓下的RE值。第三章 混頻器3.1 混頻原理及特點(diǎn)混頻是將已調(diào)波中載波頻率變換為中頻頻率，而保持調(diào)制規(guī)律不變的頻率變換過(guò)程。fI = fL - fC 或fI = fL+fC （其中fI表示中頻頻率，fL表示

25、本振頻率，fC表示載波頻率。一般取差頻）圖3-1是混頻電路組成原理圖?；祛l電路的輸入是載頻為fc的高頻已調(diào)波信號(hào)us(t)和頻率為fL的本地正弦波信號(hào)(稱為本振信號(hào))uL(t), 輸出是中頻為fI的已調(diào)波信號(hào)uI(t)。通常取fI=fL-fc。以輸入是普通調(diào)幅信號(hào)為例,若us(t)=Ucm1+mau(t)cos2fct, 本振信號(hào)為uL(t)=ULmcos2fLt, 則輸出中頻調(diào)幅信號(hào)為uI(t)=UIm1+mau(t)cos 2fIt?？梢?jiàn), 調(diào)幅信號(hào)頻譜從中心頻率為fc處平移到中心頻率為fI處, 頻譜寬度不變, 包絡(luò)形狀不變。 圖3-2是相應(yīng)的頻譜圖。 圖3-1 混頻電路原理圖圖3-2（a

26、）混頻前（b）混頻后中頻調(diào)幅波上下邊帶與原調(diào)幅波上下邊帶是倒置的本地振蕩信號(hào)為高頻等幅波雖然混頻電路與調(diào)幅電路、檢波電路同屬于線性頻率變換電路, 但它卻有兩個(gè)明顯不同的特點(diǎn): 混頻電路的輸入輸出均為高頻已調(diào)波信號(hào)。由前幾節(jié)的討論可知, 調(diào)幅電路是將低頻調(diào)制信號(hào)搬移到高頻段, 檢波電路是將高頻已調(diào)波信號(hào)搬移到低頻段, 而混頻電路則是將已調(diào)波信號(hào)從一個(gè)高頻段搬移到另一個(gè)高頻段。 混頻電路通常位于接收機(jī)前端, 不但輸入已調(diào)波信號(hào)很小, 而且若外來(lái)高頻干擾信號(hào)能夠通過(guò)混頻電路之前的選頻網(wǎng)絡(luò), 則也可能進(jìn)入混頻電路。選頻網(wǎng)絡(luò)的中心頻率通常是輸入已調(diào)波信號(hào)的載頻。 混頻電路中的非線性器件對(duì)于實(shí)現(xiàn)頻譜搬移這

27、一功能是必不可少的。 但是另一方面, 其非線性特性不但會(huì)產(chǎn)生許多無(wú)用的組合頻率分量, 給接收機(jī)帶來(lái)干擾, 而且會(huì)使中頻分量的振幅受到干擾, 這兩類干擾統(tǒng)稱為混頻干擾。它們都會(huì)使有用信號(hào)產(chǎn)生失真。由于以上兩個(gè)特點(diǎn), 混頻電路的干擾來(lái)源比其它非線性電路要多一些。 分析這些干擾產(chǎn)生的具體原因, 提出減小或避免干擾的措施, 是混頻電路討論中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。3.1.1 混頻器的主要性能指標(biāo)一、混頻增益混頻增益（或混頻損耗）是評(píng)價(jià)混頻器性能的重要指標(biāo)?；祛l增益是指混頻器輸出中頻信號(hào)電壓振幅對(duì)輸入高頻信號(hào)電壓振幅的比值，用分貝表示，即 AUC=201gVim/Vsm在相同輸入信號(hào)情況下，分貝數(shù)越大，表明混頻

28、增益越高，混頻器將輸入信號(hào)變換為輸出中頻信號(hào)的能力越強(qiáng)。接收機(jī)的靈敏度越高?；祛l損耗是對(duì)不具備混頻增益的混頻器而言的，它定義為在最大功率傳輸條件下，輸入信號(hào)功率 PS。對(duì)輸出中頻功率PI的比值用dB(分貝)表示，即LC=101gPS/pI (dB)顯然，在相同輸入信號(hào)情況下，分貝數(shù)越大，即混頻損耗越大，混頻器將輸入信號(hào)變換為輸出中頻信號(hào)的能力越差。二、噪聲系數(shù)混頻器的輸入信號(hào)噪聲功率之比(PS/Pn)i對(duì)輸出中頻信號(hào)噪聲功率之比(PI/Pn)o的比值，用分貝表示，定義為噪聲系數(shù)(dB)三、選擇性 混頻器的有用成分為中頻，輸出應(yīng)該只有中頻信號(hào)，實(shí)際上由于各種因素會(huì)混雜很多干擾信號(hào)。因此為了抑制中

29、頻以外的不需要的干擾，就要求混頻器的高頻輸入、中頻輸出回路有良好的選擇性，即回路應(yīng)有較理想的諧振曲線。 四、混頻失真混頻失真包括頻率失真、非線性失真以及各種非線性干擾，如組合頻率干擾、交叉調(diào)制、互相調(diào)制等等?；祛l失真的存在，將影響通信質(zhì)量。 五、隔離度 理論上要求混頻器的各端口之間是隔離的，任一端口上的功率不會(huì)竄通到其它端口。但在實(shí)際電路中，總有極少量功率在各端口之間竄通，隔離度就是用來(lái)評(píng)價(jià)這種竄通大小的一個(gè)性能指標(biāo)，定義為本端口功率與竄通到其它端口的功率之比，用分貝數(shù)表示。3.1.2 混頻器的類型晶體管混頻器、場(chǎng)效晶體管混頻器、二極管平衡混頻器、二極管環(huán)形混頻器及集成模擬混頻器等3.2 混頻

30、的干擾一、干擾哨聲有用信號(hào)和本振產(chǎn)生的組合頻率干擾 （1）產(chǎn)生的原因：輸入到混頻器的有用信號(hào)與本振信號(hào)，由于非線性作用，除了產(chǎn)生有用的中頻外，還產(chǎn)生許多無(wú)用的組合頻率分量，如果它們中的有些頻率分量正好接近中頻（或落在中頻通帶內(nèi)），則這些成分將和有用中頻同時(shí)經(jīng)過(guò)中放加到檢波器上。通過(guò)檢波器的非線性特性，這些接近中頻的組合頻率與有用中頻差拍檢波，產(chǎn)生差拍信號(hào)（可聽(tīng)音頻），形成干擾哨聲。如二極管電路 i=a0+a1v+a2v2+a3v3+. 當(dāng)v=vc+vL時(shí)，代入即可得到電流中包含的頻率分量為： 當(dāng)（可聽(tīng)視頻）時(shí)，他們將和有用信號(hào)fL同時(shí)經(jīng)過(guò)中放到達(dá)檢波器，檢波器的非線性作用產(chǎn)生差拍信號(hào)（F）形成

31、干擾哨聲。（2）形成的條件：一般所以上式可為： 此式說(shuō)明 ：a、 當(dāng)fL選定后，只要fc接近此時(shí)所計(jì)算的值,即能產(chǎn)生干擾哨聲。b、 若p、q取不同的正整數(shù)，或產(chǎn)生干擾的輸入信號(hào)頻率有限多個(gè)，但當(dāng)有時(shí)，幅度已很小可以忽略如當(dāng)fc=918時(shí)，fL=918+456=13832fc- fL =1836-1383=453F=456-453=12在中頻通帶以外，不會(huì)形成干擾。又如，當(dāng)fc=931KHz時(shí)，本振頻率fL=(931+456)=1396KHz這時(shí)P=1,q=2所對(duì)應(yīng)的組合頻率分量為 fpq=2fc-fL=2×931-1396=466KHz它與有用中頻頻率只差1KHz，顯然可以通過(guò)中頻放

32、大器進(jìn)入檢波器，與有用中頻fI=465KHz找信號(hào)作用后產(chǎn)生F=466-465=1KHz的差拍信號(hào)，在輸出端產(chǎn)生1KHZ的干擾哨叫聲。所以為了避免干擾，應(yīng)合理選擇電臺(tái)的發(fā)射載波頻率，使組合頻率在中放通帶以外。 c、由知。當(dāng)p=0,q=1時(shí)，fc= fI這種干擾最強(qiáng)。所以為了避免這種干擾，應(yīng)使在接收頻段之外，如465在535-1605外。（3） 克服方法：a、選定合理的Q點(diǎn)，減少濾波分量。 b、限制Uc(t)的幅度。c、選合理的fI 二、寄生通道干擾外來(lái)干擾與本振的組合頻率干擾 (1) 產(chǎn)生的原因：混頻器輸入回路選擇性差，使fn信號(hào)輸入，與本振fL經(jīng)變頻后產(chǎn)生許多頻譜分量，且滿足時(shí)，該干擾將通過(guò)

33、混頻后由并經(jīng)中放，在檢波器中檢波后在輸出端聽(tīng)到干擾的聲音。如圖3-3所示。 圖3-3(2) 形成條件：由式知:當(dāng)干擾頻率fn與本振頻率fL滿足下列條件 或 時(shí)，即可形成通道干擾該式表明：a、寄生通道干擾總是對(duì)稱地分布在的兩邊,且與它的間隔均為 fI/q 圖3-4b.從理論上講,p,q為正整數(shù)，由上式求出的fn有無(wú)數(shù)多個(gè)。實(shí)際上，只有在p,q值較小時(shí)才能形成較強(qiáng)的干擾，而在時(shí)，上式中的干擾強(qiáng)度已經(jīng)很小，可以不計(jì)。 在上式干擾中，最強(qiáng)的兩個(gè)干擾是： 中頻干擾(p=0,q=1) fn= fI (中頻直通)中頻干擾一旦進(jìn)入混頻器輸入端，混頻器無(wú)法將其削弱或抑制，它具有比有用信號(hào)更強(qiáng)的傳輸能力。因?yàn)閷?duì)于

34、中頻干擾來(lái)講，混頻器實(shí)際上起到了中頻放大器的作用。所以要求中頻抑制比大于等于30dB?？朔k法：提高輸入回路的選擇性，加中波陷波電路。 鏡像干擾(p=1,q=1)fn= fL+fI=fc +fI鏡像干擾只要能進(jìn)入輸入回路到達(dá)混頻器輸入端，就具有與有用中頻通道相同的變換力，混頻器無(wú)法將其削弱或抑制。將上式變換，可得： 該式說(shuō)明，當(dāng)干擾電臺(tái)fn的頻率一定時(shí)，只要接收機(jī)調(diào)諧在滿足上式計(jì)算出的頻率上，則該干擾電臺(tái)就會(huì)形成寄生通道干擾。 例如，中波收音機(jī)中，在混頻器輸入端有干擾電臺(tái) fn=1000KHZ作用，根據(jù)上式求出收音機(jī)調(diào)諧在下列幾個(gè)頻率上時(shí)，會(huì)使該干擾形成寄生通道干擾。當(dāng)p=1,q=2時(shí)，fc=

35、2fn-2fI=2000-930=1070KHZ當(dāng)p=2,q=2時(shí)，fc=fn-1/2fI=1000-465/2=767.5對(duì)應(yīng)于其它不同的p、q值，得到的fc均在接收機(jī)頻率范圍（中波廣播為5351605KHZ）之外，不會(huì)形成干擾。 （3）克服辦法： Q和VLM的大小，使 提高輸入回路選擇性，加陷波器。提高fI,使fn與fc間距加大。 三.非線性失真包絡(luò)失真和強(qiáng)信號(hào)阻塞（u態(tài)），交叉調(diào)制（三次方以上各項(xiàng)），互相調(diào)制（平方項(xiàng)以上），混頻器、放大器中均有存在?？朔椒ǎ哼x平方律特性的器件Q合理選，使其工作在平方律區(qū)域加負(fù)反饋擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍采用組合電路設(shè)輸入信號(hào)為vS=VS coswSt,本機(jī)振蕩信號(hào)

36、為vL=VLcoswLt由相乘混頻的框圖可得輸出電壓 v0 =1/2 KFKMVLVScos(wL-wS)t=V0cos(wL-wS)t式中 v0 =1/2 KFKMVLVS定義為混頻增益AM為中頻電壓幅度V0與高頻電壓VS之比，就有 AM=V0/VS=1/2KFKMVL下圖為模擬乘法器混頻電路，該電路由集成模擬乘法器MC1596完成圖3-5 MC1596構(gòu)成的混頻電路上圖為模擬乘法器混頻電路，該電路由集成模擬乘法器MC1596完成。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)頻率為fS10MHz(由DDS信號(hào)發(fā)生器輸出)，實(shí)驗(yàn)箱自己提供的信號(hào)源作為本振信號(hào)，其頻率fL16.465MHz。 為了實(shí)現(xiàn)混頻功能，混頻器件必須

37、工作在非線性狀態(tài)，而作用在混頻器上的除了輸入信號(hào)電壓VS和本振電壓VL外，不可避免地還存在干擾和噪聲。它們之間任意兩者都有可能產(chǎn)生組合頻率，這些組合信號(hào)頻率如果等于或接近中頻，將與輸入信號(hào)一起通過(guò)中頻放大器、解調(diào)器，對(duì)輸出級(jí)產(chǎn)生干涉，影響輸入信號(hào)的接收。干擾影響最大的是中頻干擾和鏡象干擾。MC1596采用雙電源+12V，-12V供電。R12，R13組成平衡電路，J7為本振信號(hào)輸入端；J8為接收信號(hào)輸入端；F2為中心頻率為4.5MHz帶通濾波器。輸入信號(hào)頻率fs=4.5MHZ,本振頻率fL=8.7MHZ。電路的作用是將中心頻率為fs的信號(hào)，變換為中心頻率為fI的信號(hào)。電路的基本工作過(guò)程是，接收到

38、的頻率為fs的信號(hào)和頻率為fL的本振信號(hào)分別加到非線性集成模擬相乘器的兩個(gè)相乘端，相乘的結(jié)果經(jīng)過(guò)晶體濾波器，選出其中的fI信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了頻率變換的功能。第四章 電路板的制作與測(cè)試Protel99SE是Protel公司近10年來(lái)致力于Windows平臺(tái)開(kāi)發(fā)的最新結(jié)晶，能實(shí)現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計(jì)到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。因而今天的Protel最新產(chǎn)品已不是單純的PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是一個(gè)系統(tǒng)工具，覆蓋了以PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。Protel 設(shè)計(jì)系統(tǒng)是一套建立在IBM兼容PC環(huán)境下的EDA電路集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)，由于其高度的集成性與擴(kuò)展性，一經(jīng)推出，立即為廣大

39、用戶所接受，很快就成為世界PC平臺(tái)上最流行的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件。 這次的電路板制作就是用到Protel99SE軟件制作完成。4.1 Protel99SE制作印刷電路板具體設(shè)計(jì)步驟1.設(shè)計(jì)電路原理圖在設(shè)計(jì)電路之初，必須先確定整個(gè)電路的功能及電氣連接圖。用戶可以使用Protel99提供的所有工具繪制一張滿意的原理圖，為后面的幾個(gè)工作步驟提供可靠的依據(jù)和保證。2.生成網(wǎng)絡(luò)表要想將設(shè)計(jì)好的原理圖轉(zhuǎn)變成可以制作成電路板的PCB圖，就必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表這一橋梁。在設(shè)計(jì)完原理圖之后，通過(guò)原理圖內(nèi)給出的元件電氣連接關(guān)系可以生成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)表文件。用戶在PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)下引用該網(wǎng)絡(luò)表，就可以此為依據(jù)繪制電路板。3.設(shè)計(jì)印

40、刷電路板在設(shè)計(jì)印刷電路板之前，需要先從網(wǎng)絡(luò)表中獲得電氣連接以及封裝形式，并通過(guò)這些封裝形式及網(wǎng)絡(luò)表內(nèi)記載的元件電氣連接特性，將元件的管腳用信號(hào)線連接起來(lái)，然后再使用手動(dòng)或自動(dòng)布線，完成PCB板的制作。4.1.1 電路原理圖制作步驟1.設(shè)置好原理圖所用的圖紙大小。最好在設(shè)計(jì)之處就確定好要用多大的圖紙。雖然在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以更改圖紙的大小和屬性，但養(yǎng)成良好的習(xí)慣會(huì)在將來(lái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中受益。2.制作元件庫(kù)中沒(méi)有的原理圖符號(hào)。因?yàn)楹芏嘣赑rotel99中并沒(méi)有收錄，這時(shí)就需要用戶自己繪制這些元件的原理圖符號(hào)，并最終將其應(yīng)用于電路原理圖的繪制過(guò)程之中。3.對(duì)電路圖的元件進(jìn)行構(gòu)思。在放置元件之前，需要先大

41、致地估計(jì)一下元件的位置和分布，如果忽略了這一步，有時(shí)會(huì)給后面的工作造成意想不到的困難！4.元件布局。這是繪制原理圖最關(guān)鍵的一步。雖然在簡(jiǎn)單的電路圖中，即使并沒(méi)有太在意元件布局，最終也可以成功地進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)布線，但是在設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的電路圖時(shí)，元件布局的合理與否將直接影響原理圖的繪制效率以及所繪制出的原理圖外觀。5.對(duì)原理圖內(nèi)的圖件進(jìn)行電氣連接。這里提到的線路可以是導(dǎo)線、接點(diǎn)或者總線及其分支線。當(dāng)然，在比較大型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，原理圖的走線并不多，更多的時(shí)候是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)來(lái)代替直接的線路連接。這樣做既可以保證電路的電氣連接，又可以避免使整個(gè)原理圖看起來(lái)雜亂無(wú)章。6.放置注釋。這樣做可以使電路圖更加一

42、目了然，增強(qiáng)了可讀性。同時(shí)，它也是一個(gè)合格的電路設(shè)計(jì)人員所必須具備的素質(zhì)之一。按照上面的6個(gè)步驟，通過(guò)Protel 99SE軟件畫出基于乘法器的混頻器設(shè)計(jì)的電路原理圖如下圖4-1：圖4-1基于乘法器的混頻器MC1596的原理圖4.1.2 PCB的設(shè)計(jì)流程1.繪制正確的原理圖和網(wǎng)絡(luò)表。原理圖是設(shè)計(jì)PCB板的前提，而網(wǎng)絡(luò)表是連接原理圖和PCB板圖的橋梁，所以在繪制PCB電路板之前一定要先得到正確的原理圖和網(wǎng)絡(luò)表。2.確定元件封裝。要完成從原理圖到PCB的轉(zhuǎn)換，只有各個(gè)元器件對(duì)象的連接關(guān)系是不夠的，還必須知道每一個(gè)元件的封裝形式（Footprint）。Protel99SE提供了豐富的標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù)，在導(dǎo)

43、入網(wǎng)絡(luò)表文件 ，必須先加載PCB元件封裝庫(kù)，并且要確保所有用到的庫(kù)都已載入。3.設(shè)置環(huán)境參數(shù)。用戶可以根據(jù)自己的習(xí)慣設(shè)置環(huán)境參數(shù)，如柵格大小、光標(biāo)捕捉大小、公制英制單位的轉(zhuǎn)換以及工作層面的顏色等。另外，因?yàn)镻CB板圖由很多層構(gòu)成，所以還需要對(duì)PCB板的圖層進(jìn)行設(shè)置。4.規(guī)劃電路板。這一步主要是對(duì)電路板的各種物理參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括電路板是采用雙層板還是多層板，電路板的形狀、尺寸，電路板的安裝方式，在需要放置固定孔的地方放上適當(dāng)大小的焊盤，以及在禁止布線層上繪制PCB板的外形輪廓等等。5.導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表。網(wǎng)絡(luò)表中包含了各個(gè)元器件的封裝形式，以及元件之間的連接關(guān)系，因此導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表之后就得到了PCB的后續(xù)

44、設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。6.元件的布局。應(yīng)當(dāng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱、電磁干擾、將來(lái)布線的方便性等各方面綜合考慮。先布置與機(jī)械尺寸有關(guān)的器件并鎖定這些器件，然后布置較大的、占用空間較多的器件和電路的核心元件，最后布置外圍的小元件。7.制訂詳細(xì)的布線規(guī)則。布線規(guī)則包括走線間距、各種線寬、過(guò)孔的大小、布線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等，這些規(guī)則需要根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路板的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。另外，還要在不希望有走線的區(qū)域內(nèi)放置填充層，如散熱器和臥放的兩腳晶振下方所在的布線層。8.PCB布線。這一步驟包括了手工布線、自動(dòng)布線和手工調(diào)整三個(gè)小步。9.電路板的引出端的處理。在實(shí)際PCB設(shè)計(jì)中，電源、接地、信號(hào)的輸入和輸出等端必須與外界相連，引出方

45、式根據(jù)工藝要求而定。常見(jiàn)的引出方式利用焊盤引出和利用接插件引出；也可以在原理圖中添加引出端，而后更新PCB板。10.敷銅與補(bǔ)淚滴。為了增強(qiáng)電路板的抗干擾能力，需要對(duì)各布線層的放置地線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行敷銅，根據(jù)需要可以有網(wǎng)格狀敷銅或?qū)嵭姆筱~，也可以對(duì)電源網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行敷銅。另外，還需要對(duì)所有過(guò)孔和焊盤補(bǔ)淚滴，對(duì)于貼片和單面板一定要加淚滴。11.進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。為了確保電路板圖符合設(shè)計(jì)規(guī)則，以及所有的網(wǎng)絡(luò)均已經(jīng)正確連接，布線完畢后一定要做設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。這一步與前面的制訂詳細(xì)的布線規(guī)則是相互呼應(yīng)的，一方面，可以根據(jù)制定好的設(shè)計(jì)規(guī)則來(lái)檢查布線錯(cuò)誤；另一方面，如果布線過(guò)程中需要忽略某些錯(cuò)誤，也可以對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行修改

46、。12.調(diào)整其余層上的信息。全部調(diào)完并且通過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查之后，將所有絲印層的字符拖放到合適位置，注意盡量不要放在元件下面或過(guò)孔和焊盤的上面，對(duì)于過(guò)大的字符可適當(dāng)縮小。最后再放上印板名稱、設(shè)計(jì)版本號(hào)、公司名稱、文件首次加工日期、印板文件名、文件加工編號(hào)等信息，并可用第三方提供的程序加上中文注釋。13.保存和導(dǎo)出印制板文件。設(shè)計(jì)完成后，還要對(duì)印制板文件進(jìn)行整理、存檔和打印圖紙等工作。此外還可以導(dǎo)出元件明細(xì)表，生成電子表格文檔作為元件清單等。按照上面的13個(gè)步驟，通過(guò)Protel 99SE軟件畫出基于乘法器的混頻器設(shè)計(jì)的PCB理圖如下圖4-2：圖4-2 基于乘法器的混頻器MC1596的PCB圖4.1

47、.3 制作電路板1、打印電路板。將繪制好的電路板用轉(zhuǎn)印紙打印出來(lái)，注意滑的一面面向自己一般打印兩張電路板，即一張紙上打印兩張電路板。在其中選擇打印效果最好的制作線路板。2、裁剪覆銅板,用感光板制作電路板全程圖解 。覆銅板，也就是兩面都覆有銅膜的線路板，將覆銅板裁成電路板的大小，不要過(guò)大，以節(jié)約材料。3、預(yù)處理覆銅板。用細(xì)砂紙把覆銅板表面的氧化層打磨掉，以保證在轉(zhuǎn)印電路板時(shí)，熱轉(zhuǎn)印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上，打磨好的標(biāo)準(zhǔn)是板面光亮，沒(méi)有明顯污漬。4、轉(zhuǎn)印電路板。將打印好的電路板裁剪成合適大小，把印有電路板的一面貼在覆銅板上，對(duì)齊好后把覆銅板放入熱轉(zhuǎn)印機(jī)，放入時(shí)一定要保證轉(zhuǎn)印紙沒(méi)有錯(cuò)位。一般來(lái)

48、說(shuō)經(jīng)過(guò)2-3次轉(zhuǎn)印，電路板就能很牢固的轉(zhuǎn)印在覆銅板上。熱轉(zhuǎn)印機(jī)事先就已經(jīng)預(yù)熱，溫度設(shè)定在160-200攝氏度，由于溫度很高，操作時(shí)注意安全！5、腐蝕線路板,回流焊機(jī)。先檢查一下電路板是否轉(zhuǎn)印完整，若有少數(shù)沒(méi)有轉(zhuǎn)印好的地方可以用黑色油性筆修補(bǔ)。然后就可以腐蝕了，等線路板上暴露的銅膜完全被腐蝕掉時(shí)，將線路板從腐蝕液中取出清洗干凈，這樣一塊線路板就腐蝕好了。腐蝕液的成分為濃鹽酸、濃雙氧水、水，比例為1： 6、線路板鉆孔。線路板上是要插入電子元件的，所以就要對(duì)線路板鉆孔了。依據(jù)電子元件管腳的粗細(xì)選擇不同的鉆針，在使用鉆機(jī)鉆孔時(shí)，線路板一定要按穩(wěn)，鉆機(jī)速度不能開(kāi)的過(guò)慢，操作鉆機(jī)還是比較簡(jiǎn)單的，只要細(xì)心就

49、能完成得很好。請(qǐng)仔細(xì)看操作人員操作。7、線路板預(yù)處理。鉆孔完后，用細(xì)砂紙把覆在線路板上的墨粉打磨掉，用清水把線路板清洗干凈。水干后，用松香水涂在有線路的一面，只需薄薄的一層，不光防止線路被氧化，同時(shí)松香也是很好的助焊劑，一般來(lái)說(shuō)，線路板表面松香水會(huì)在24小時(shí)內(nèi)凝固，為加快松香凝固，我們用熱風(fēng)機(jī)加熱線路板，只需2-3分鐘松香就能凝固。熱風(fēng)機(jī)溫度高達(dá)300度，使用時(shí)不能把出風(fēng)口朝向易燃物、人和小動(dòng)物，還是要求安全第一??！8、焊接電子元件。焊接完板上的電子元件，通電，功能實(shí)現(xiàn)4.2 電路的連接一、實(shí)驗(yàn)器材：雙綜示波器、高頻信號(hào)源、若干電路連接線和電路板二、參照?qǐng)D（4-1）連接電路，其中電源接+12V

50、和-8V，一個(gè)GND口，一個(gè)輸出OUT口及兩個(gè)輸入口US(t)和UL(t)如下圖4-3所示。圖4-3 電路連接圖4.3 混頻電路經(jīng)示波器的結(jié)果圖圖4-4 UL(t)口的輸入波形圖4-5 US(t)口的輸入波形圖4-6 OUT口的輸出波形設(shè)輸入為單頻調(diào)制的雙邊帶信號(hào) us(t)= Uscostcosct (c)并假設(shè)本機(jī)載波信號(hào)與原載波信號(hào)同頻不同相，即有相差，則 uL(t)=ULcos(ct+)相乘器的輸出信號(hào) uo(t)=KmUsULcostcosctcos(ct+) =0.5KmUsULcostcos+ cos(2ct+)有用分量為 u1(t)=0.5KmUsULcoscost無(wú)用分量為

51、u 1(t)=0.5KmUsULcost cos(2ct+) =0.5KmUsULcos（2c-）t+ 0.5KmUsULcos（2c+）t+ 由上式可知，相乘器輸出的無(wú)用分量的頻率為2c±，故濾波器對(duì)有用頻率分量的傳輸系數(shù)應(yīng)盡可能大，對(duì)無(wú)用頻率分量2c±的傳輸系數(shù)應(yīng)盡可能小。設(shè)濾波器對(duì)有用品頻率分量的傳輸系數(shù)為Kf,則整個(gè)檢波器輸出的有用信號(hào)為 uo(t) =KFu1(t)=0.5KfKmUsULcoscostuo(t)與us(t)的幅度之比，即為檢波器傳輸系數(shù)Kd。且由以上公式可得Kd0.5KfKmULcos 由上式可以看出，為了增大檢波器的傳輸系數(shù)，對(duì)恢復(fù)的載波，也稱

52、本機(jī)振蕩電壓的要求是：幅度UL應(yīng)盡可能大，但不應(yīng)超過(guò)相乘器的最大容許輸入電壓。本機(jī)振蕩電壓不但應(yīng)與原載波電壓同頻，而且應(yīng)同相。因?yàn)?時(shí)，cos1，達(dá)最大值，相應(yīng)地Kd也達(dá)到最大的可能值。故此種相乘檢波又稱同步檢波或相干檢波。低通濾波器的上截至頻率應(yīng)低于2倍高頻載波頻率，而高于最高調(diào)制頻率。第五章 結(jié)論在電路設(shè)計(jì)與Protel99SE環(huán)境中創(chuàng)建集成模擬乘法器MC1596電路模塊，利用模擬乘法器MC1596完成雙邊帶調(diào)幅及普通調(diào)幅、同步檢波、混頻、乘積型鑒相電路的實(shí)現(xiàn)，并結(jié)合示波器儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)基于乘法器的混頻調(diào)制解調(diào)電路。闡述了以上個(gè)電路的設(shè)計(jì)思路并進(jìn)行了仿真，并簡(jiǎn)述了原理圖的繪制，元器件的編輯與管理，及示波器儀表的使用。針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題做了分析和改正。 Protel99SE又稱“萬(wàn)能仿真”，在電路硬件連接前使用Protel99SE進(jìn)行仿真，可以預(yù)防電路設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，并模擬預(yù)期效果，大大提高了實(shí)體連接的成功性。除上述電路外，Protel99SE在高頻電子線路中還有極其廣泛的應(yīng)用，例如：小信號(hào)的放大、功率放大器實(shí)驗(yàn)、晶體振蕩器實(shí)驗(yàn)等。此外Protel99SE還可用于模擬電路的分