第七章混頻電路

主要要求：

掌握混頻電路的作用和組成模型理解常用混頻電路的工作原理第七章

混頻電路了解混頻干擾現(xiàn)象及其原因、措施時域頻域7.1混頻基本原理一、混頻電路的作用(變頻)：將已調(diào)信號的載頻變成另一載頻變換后調(diào)制類型和調(diào)制參數(shù)不變fI>fc：上混頻fI<fc：下混頻二、混頻電路的組成模型與基本原理設輸入信號為普通調(diào)幅波本振信號為相乘器輸出信號為設帶通濾波器調(diào)諧在中頻fI=fc-fL上，則中頻輸出信號為

三、變頻器的技術(shù)指標1、變頻增益變頻電壓增益變頻功率增益2、噪聲系數(shù)

7.2混頻器電路二極管環(huán)形混頻器雙差分對混頻器三極管混頻器

工作頻帶寬，可達幾GHz，噪聲系數(shù)低、混頻失真小、動態(tài)范圍大。但無混頻增益，且要求本振信號大。

混頻增益大，輸出頻譜純凈，混頻干擾小，對本振電壓的大小無嚴格要求，端口間隔離度高。但噪聲系數(shù)大。7.2.1晶體二極管混頻器

二極管可以工作在小信號非線性狀態(tài)，也可以工作在受大信號v0控制的開關(guān)狀態(tài)。小信號時平衡混頻器的分析采用冪級數(shù)分析法，混頻時輸入信號，輸出回路則諧振在中頻上。

二極管的伏安特性可用冪級數(shù)表示：

一、平衡混頻器平衡混頻器原理電路為簡化分析，忽略輸出電壓對二極管的反作用，則

一、平衡混頻器利用三角公式展開，并分類整理，可得當很小時，級數(shù)可只取前四項，得

由上式可見，經(jīng)過二極管非線性變換后，出現(xiàn)了許多新頻率，但其中只有才是我們所需要的。這是由平方項產(chǎn)生的。其它頻率分量都是無用的產(chǎn)物，必須將它們抑制掉。

i1、i2以相反方向流過輸出端變壓器初級，使變壓器次級負載電流il1,=i1–i2

由于元器件的非線性作用，單管輸出電流中產(chǎn)生了輸入電壓中不曾有的新頻率成分，如輸入頻率的諧波20和2s、30和3s；輸入頻率及其諧波所形成的各種組合頻率0+s、0–s、0+2s、0–2s、20+s、20–s。平衡混頻器輸出電流的頻率成份為：s、0+s、0–s、20+s、20–s、3s7.2.2環(huán)形混頻器

環(huán)形混頻器由兩個平衡混頻器構(gòu)成，其主要優(yōu)點是輸出中頻信號是平衡混頻器的兩倍，而且抵消了輸出電流中的某些組合頻率分量，從而減小混頻器中所特有的組合頻率干擾。VD1VD2VD3VD4要求本振信號為大信號，輸入信號為小信號。實際應用時，輸入輸出端口均需接50?濾波匹配網(wǎng)絡。當本振信號為正半周時，二極管VD2，VD3導通，VD1、VD2截止，電路相當于一個平衡混頻器；當本振信號為負半軸時，二極管VD1、VD4導通，VD2、VD3截止，電路也相當于一個平衡混頻器，只是滯后前一個混頻器半個周期，所以環(huán)形混頻器也叫雙平衡混頻器。環(huán)型混頻器輸出電流的頻率成份為：0+s、0–s相同條件下，環(huán)型混頻器的性能優(yōu)于平衡混頻器。可見，環(huán)型混頻器輸出中頻電壓是平衡混頻器的兩倍；7.3晶體三極管混頻器

原理電路:輸入信號為小信號，本振信號為大信號，集電極回路調(diào)諧于中頻。

7.3.1晶體三極管混頻器的工作原理第二章非線性電路與時變參量電路的分析方法3.時變跨導電路分析法第二章非線性電路與時變參量電路的分析方法第二章非線性電路與時變參量電路的分析方法

晶體三極管混頻器的四種組態(tài)（a）基極輸入，基極注入（b）基極輸入，射極注入7.3.2晶體三極管混頻器的實際電路（c）射極輸入，射極注入（d）射極輸入，基極注入

實際電路

收音機變頻電路電視機變頻電路

一、信號與本振的組合頻率干擾7.4混頻干擾（非線性器件產(chǎn)生）當滿足時，組合頻率將通過中頻帶通濾波，經(jīng)中頻放大器放大后送給檢波器。干擾哨聲舉例：超外差接收機的中頻頻率，當某電臺發(fā)射載頻時，本振fL=1396Hz，正常的變頻過程是：但是由于非線性特性：

二者都可以通過中頻帶通濾波放大，揚聲器產(chǎn)生干擾哨聲。措施：減小混頻器的非理想相乘特性。二、外來干擾與本振產(chǎn)生的組合頻率干擾

在混頻器的輸入回路選擇性不好的條件下，除正常輸入信號外，還有其它頻率的強干擾信號進入混頻器，通過非線性器件產(chǎn)生組合頻率。若＝將會產(chǎn)生干擾，稱為寄生通道干擾，其中最強的為中頻干擾和鏡像干擾。

中頻干擾:措施：提高輸入回路的選擇性；在混頻器輸入端增加一個中頻LC串聯(lián)陷波電路以減小中頻干擾。鏡象干擾：措施：提高輸入回路的選擇性三、交調(diào)干擾和互調(diào)干擾措施:

提高輸入回路的選擇性，采用二極管平衡混頻、模擬乘法