通信電子電路_第七章

1、 一、什么是變頻器一、什么是變頻器頻率變換電路頻率變換電路 把一個(gè)已調(diào)的高頻信號(hào)變成另一個(gè)較把一個(gè)已調(diào)的高頻信號(hào)變成另一個(gè)較低頻率的同類(lèi)已調(diào)信號(hào)低頻率的同類(lèi)已調(diào)信號(hào)。完成這種頻率變完成這種頻率變換的電路稱變頻器。換的電路稱變頻器。 由于設(shè)計(jì)和制作工作頻率較原載頻低由于設(shè)計(jì)和制作工作頻率較原載頻低的固定中頻放大器比較容易，增益高，選的固定中頻放大器比較容易，增益高，選擇性好，所以擇性好，所以采用變頻器后，接收機(jī)的性采用變頻器后，接收機(jī)的性能將得到提高。能將得到提高。lAM制制：將載頻位于將載頻位于535 kHz1605kHz中波波段中波波段各電臺(tái)的普通調(diào)幅信號(hào)各電臺(tái)的普通調(diào)幅信號(hào)lFM制制：把載

2、頻位于把載頻位于88 MHz108MHz的各調(diào)的各調(diào)頻臺(tái)信號(hào)頻臺(tái)信號(hào)465kHz的中頻信號(hào)的中頻信號(hào)； 又如又如: :超外差電視接收機(jī)超外差電視接收機(jī)l把載頻位于把載頻位于四十幾兆赫至近千兆赫頻段四十幾兆赫至近千兆赫頻段內(nèi)各電內(nèi)各電視臺(tái)信號(hào)視臺(tái)信號(hào)中頻為中頻為10.7MHz的調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻信號(hào); ;中頻為中頻為38MHz的視頻信號(hào)。的視頻信號(hào)。 例如例如: :超外差廣播接收機(jī)超外差廣播接收機(jī)二、為什么要進(jìn)行變頻二、為什么要進(jìn)行變頻1. 變頻器將信號(hào)頻率變換成中頻，在中頻變頻器將信號(hào)頻率變換成中頻，在中頻上放大信號(hào)，上放大信號(hào)，放大器的增益可做得很高而放大器的增益可做得很高而不自激，電路工作穩(wěn)定

3、不自激，電路工作穩(wěn)定（有利于放大）；（有利于放大）；2. 接收機(jī)在頻率很寬的范圍內(nèi)選擇性好有接收機(jī)在頻率很寬的范圍內(nèi)選擇性好有困難，困難，而對(duì)于某一固定頻率選擇性可以做而對(duì)于某一固定頻率選擇性可以做得很好得很好（有利于選頻）（有利于選頻）；3. 由于變頻后所得的由于變頻后所得的中頻頻率是固定的，中頻頻率是固定的，這樣可以這樣可以使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。四、變頻器的組成四、變頻器的組成 1. 1. 變頻電路框圖變頻電路框圖 它是將輸入調(diào)幅信號(hào)與本振信號(hào)（高頻等幅信它是將輸入調(diào)幅信號(hào)與本振信號(hào)（高頻等幅信號(hào)），同時(shí)加到混頻器，經(jīng)頻率變換后通過(guò)濾波器，號(hào)），同時(shí)加到混頻器，經(jīng)頻率變換后通過(guò)濾波

4、器，輸出中頻調(diào)幅信號(hào)輸出中頻調(diào)幅信號(hào)。2.2.變頻電路的組成變頻電路的組成 1) 1) 非線性元件，非線性元件，如二極管、三極管和場(chǎng)效應(yīng)管和如二極管、三極管和場(chǎng)效應(yīng)管和 模擬乘法器等；模擬乘法器等； 2 2）中頻濾波器；中頻濾波器； 3 3）產(chǎn)生產(chǎn)生uL的振蕩器的振蕩器。通常稱為。通常稱為本地振蕩器本地振蕩器，振蕩，振蕩 角頻率為角頻率為 。 本機(jī)振蕩器本機(jī)振蕩器可以可以由變頻晶體管兼（叫自激式變激由變頻晶體管兼（叫自激式變激器）。器）。也可以由也可以由另一晶體管組成（稱為他激式變另一晶體管組成（稱為他激式變頻器，也叫混頻頻器，也叫混頻器器）。）。兩種電路中，前一種簡(jiǎn)單，兩種電路中，前一種簡(jiǎn)單

5、，但統(tǒng)調(diào)困難。因此一般但統(tǒng)調(diào)困難。因此一般工作頻率較高的接收機(jī)采工作頻率較高的接收機(jī)采用混頻器。用混頻器。L7.7 7.7 變頻干擾及其抑制方法變頻干擾及其抑制方法一、組合頻率干抗一、組合頻率干抗由于變頻器使用的是非線性器件，而且工作在非線由于變頻器使用的是非線性器件，而且工作在非線性狀態(tài)。性狀態(tài)。流經(jīng)變頻管的電流不僅含有直流分量、信號(hào)頻流經(jīng)變頻管的電流不僅含有直流分量、信號(hào)頻率率 fS 、本振頻率本振頻率 fL 成分，還含有信號(hào)、本振頻率的各成分，還含有信號(hào)、本振頻率的各次諧波，以及它們的和、差頻等組合頻率分量，如次諧波，以及它們的和、差頻等組合頻率分量，如 等，即含有等，即含有mfL nf

6、S 分分量。量。當(dāng)這些組合頻率分量中的某些分量等于或接近中頻當(dāng)這些組合頻率分量中的某些分量等于或接近中頻時(shí)，就能進(jìn)入中頻放大器，經(jīng)檢波器輸出產(chǎn)生對(duì)有用信時(shí)，就能進(jìn)入中頻放大器，經(jīng)檢波器輸出產(chǎn)生對(duì)有用信號(hào)的干擾。號(hào)的干擾。LSSLLS3,3, 2, 2ffffffl當(dāng)組合頻率符合式（當(dāng)組合頻率符合式（7-97-9）關(guān)系時(shí)，就可）關(guān)系時(shí)，就可以在輸出端形成干擾甚至產(chǎn)生哨叫，這種以在輸出端形成干擾甚至產(chǎn)生哨叫，這種干擾就叫組合頻率干擾。干擾就叫組合頻率干擾。例如本振頻率例如本振頻率1396kHz，有用信號(hào)頻率，有用信號(hào)頻率931kHz z，兩者，兩者的差拍頻率是中頻的差拍頻率是中頻465kHz。Ls

7、ILsImfnffmfnff（7-97-9）l但信號(hào)頻率的二倍頻但信號(hào)頻率的二倍頻 1862kHz與本振頻與本振頻率的差拍頻率為率的差拍頻率為Hz，顯然這個(gè)差頻能被中頻放大器放大，并與顯然這個(gè)差頻能被中頻放大器放大，并與標(biāo)準(zhǔn)中頻同時(shí)加入到檢波器，標(biāo)準(zhǔn)中頻同時(shí)加入到檢波器，由于檢波器由于檢波器也是非線性元件，故有也是非線性元件，故有 4664651kHz 低頻通過(guò)低放產(chǎn)生哨叫，干擾正常通信低頻通過(guò)低放產(chǎn)生哨叫，干擾正常通信。減弱組合頻率干擾的方法有三種減弱組合頻率干擾的方法有三種 適當(dāng)選擇變頻電路的工作點(diǎn)，尤其是不適當(dāng)選擇變頻電路的工作點(diǎn)，尤其是不要過(guò)大；要過(guò)大； 輸入

8、信號(hào)電壓幅值不能過(guò)大，否則諧波輸入信號(hào)電壓幅值不能過(guò)大，否則諧波幅值也大，使干擾增強(qiáng)；幅值也大，使干擾增強(qiáng)； 選擇中頻時(shí)應(yīng)考慮組合頻率的影響，使選擇中頻時(shí)應(yīng)考慮組合頻率的影響，使其遠(yuǎn)離在變頻過(guò)程中可能產(chǎn)生的組合頻其遠(yuǎn)離在變頻過(guò)程中可能產(chǎn)生的組合頻率。率。 二、副波道干擾副波道干擾l副波道干擾是一種其頻率為副波道干擾是一種其頻率為fn的外來(lái)干擾，如的外來(lái)干擾，如果頻率為果頻率為fn的干擾信號(hào)作用到混頻器的輸入端，的干擾信號(hào)作用到混頻器的輸入端，它與本振信號(hào)頻率如滿足下面關(guān)系：它與本振信號(hào)頻率如滿足下面關(guān)系： 式中，式中，m 為本振信號(hào)頻率的諧波次數(shù)，為本振信號(hào)頻率的諧波次數(shù)，n為干為干擾信號(hào)頻率

9、的諧波次數(shù)。擾信號(hào)頻率的諧波次數(shù)。 這時(shí)，干擾信號(hào)就會(huì)這時(shí)，干擾信號(hào)就會(huì)進(jìn)入進(jìn)入中頻放大器，經(jīng)解調(diào)中頻放大器，經(jīng)解調(diào)器輸出將產(chǎn)生干擾和哨叫。器輸出將產(chǎn)生干擾和哨叫。 LnImfnff可能產(chǎn)生的干擾頻率可由下式確定可能產(chǎn)生的干擾頻率可由下式確定 (7-10)(7-10)這類(lèi)干擾主要有中頻干擾、鏡頻干擾和組這類(lèi)干擾主要有中頻干擾、鏡頻干擾和組合合副波道干擾。副波道干擾。 nLI1()fmffn 1 1中頻干擾中頻干擾 當(dāng)干擾信號(hào)頻率當(dāng)干擾信號(hào)頻率 時(shí)（即時(shí)（即m=0 0， n1 1），如果接收機(jī)輸入回路選擇性不好，），如果接收機(jī)輸入回路選擇性不好，該信號(hào)進(jìn)入變頻器，并被放大，從而產(chǎn)生該信號(hào)進(jìn)入變頻

10、器，并被放大，從而產(chǎn)生干擾。干擾。 對(duì)中頻干擾的抑制方法對(duì)中頻干擾的抑制方法-主要是提高主要是提高變頻器前面電路的選擇性，增強(qiáng)對(duì)中頻信變頻器前面電路的選擇性，增強(qiáng)對(duì)中頻信號(hào)的抑制或設(shè)置中頻陷波器。號(hào)的抑制或設(shè)置中頻陷波器。nIff2.2.鏡頻干擾鏡頻干擾 問(wèn)題問(wèn)題： 當(dāng)當(dāng) fS = =1000kHz， fL= =1465kHz，調(diào)諧于中頻調(diào)諧于中頻465kHz，干擾信號(hào)頻率干擾信號(hào)頻率 fn= =1930kHz，能不能抑能不能抑制？制？ 19301465 = 465kHz 當(dāng)當(dāng) fn = = fL + + fI ，相應(yīng)的干擾電臺(tái)頻率等，相應(yīng)的干擾電臺(tái)頻率等于本振頻率于本振頻率 fL 與中頻與中

11、頻 fI 之和。之和。l如果如果將將 fL 所在的位置比作一面鏡子所在的位置比作一面鏡子，則則 fs 與與 fn 分別位于分別位于fL的兩側(cè)，且距離相等，互為的兩側(cè)，且距離相等，互為鏡像，鏡像，故稱為鏡頻干擾，又稱為鏡像干擾。故稱為鏡頻干擾，又稱為鏡像干擾。l抑制它的主要方法抑制它的主要方法是提高變頻級(jí)前電路的是提高變頻級(jí)前電路的選擇性。選擇性。nLISI2fffff（即即 m=n=1） 3 3組合副波道干擾組合副波道干擾 除上述兩種情況外，在式（除上述兩種情況外，在式（7-107-10）中，）中， 當(dāng)當(dāng) （例如，（例如，m= n =2 2，則對(duì)應(yīng)，則對(duì)應(yīng) ）均稱為組合副波道干擾。）均稱為組合

12、副波道干擾。1, 1nmnLI22fffn1SIn2SI1232ffffffnLnsII2222()ffffff nsII22()ffffl例如，例如，fs=660kHz，fL=1125kHz時(shí)，時(shí)，（fI=465kHz）對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的二次組合干擾頻率二次組合干擾頻率代入式（代入式（7-117-11）中，）中，l可算出可算出fn1=892.5 kHz，fn2=1357.5 kHz。n1SIn2SI1232ffffffm= n =2三、交調(diào)和互調(diào)干擾三、交調(diào)和互調(diào)干擾 1 1交調(diào)干擾交調(diào)干擾 交調(diào)干擾就是當(dāng)接收機(jī)接收的信號(hào)和干擾交調(diào)干擾就是當(dāng)接收機(jī)接收的信號(hào)和干擾信號(hào)同時(shí)作用于接收機(jī)的輸入端時(shí)，由

13、接收機(jī)信號(hào)同時(shí)作用于接收機(jī)的輸入端時(shí)，由接收機(jī)中高放管或混頻管轉(zhuǎn)移特性的非線性而形成的中高放管或混頻管轉(zhuǎn)移特性的非線性而形成的干擾。干擾。 抑制交調(diào)干擾的方法抑制交調(diào)干擾的方法-必須提高高必須提高高頻放大級(jí)前輸入回路或變頻級(jí)前各級(jí)電路的選頻放大級(jí)前輸入回路或變頻級(jí)前各級(jí)電路的選擇性；擇性；其次可以通過(guò)適當(dāng)選擇晶體管工作點(diǎn)電其次可以通過(guò)適當(dāng)選擇晶體管工作點(diǎn)電流的方法得到流的方法得到。 2 2互調(diào)干擾互調(diào)干擾 互調(diào)干擾是兩個(gè)或多個(gè)干擾電壓加到接互調(diào)干擾是兩個(gè)或多個(gè)干擾電壓加到接收機(jī)高放級(jí)或變頻級(jí)的輸入端，由于晶體收機(jī)高放級(jí)或變頻級(jí)的輸入端，由于晶體管的非線性作用，相互混頻。管的非線性作用，相互混頻。如果混頻后如果混頻后產(chǎn)生的頻率接近所接收的信號(hào)頻率產(chǎn)生的頻率接近所接收的信號(hào)頻率 （ 對(duì)變頻級(jí)來(lái)說(shuō)，即對(duì)變頻級(jí)來(lái)說(shuō)，即為為 ），就會(huì)形成干擾，），就會(huì)形成干擾，這就是互調(diào)干擾。這就是互調(diào)干擾。 互調(diào)頻率為：互調(diào)頻率為： 互調(diào)階數(shù)互調(diào)階數(shù)（指兩個(gè)頻率諧波次數(shù)之和）（指兩個(gè)頻率諧波次數(shù)之和）為為：SIn1n2mfnf nm+n 問(wèn)題：試分析下列現(xiàn)象：?jiǎn)栴}：試分析下列現(xiàn)象：在一超外差式廣播收音機(jī)中，中頻頻率在一超外差式廣播收音機(jī)中，中頻頻率 fI =fL fS。試分析下列現(xiàn)象屬于何種干擾？又是