通信电子线路第5章模拟调幅、检波与混频电路.ppt

第5章模拟调幅、检波与混频电路,5.1 概述 5.2 振幅调制与解调原理 5.3 调幅电路 5.4 检波电路 5.5 混频 5.6 倍频 5.7 实用的振幅调制、解调及混频电路,2,本章知识点及结构,振幅调制与解调,调幅波的性质（数学表达式、频谱特征、功率）,调幅波的解调（电路，评价指标，检波失真）,调幅波的产生（原理，电路，评价指标）,混频与混频干扰,变频器的基本原理（数学表达式、频谱特征）,变频信号的产生（电路，评价指标）,变频干扰（干扰种类，抑制方法）,3,5.1 概 述,回顾问题：（第一章 调制系统概念）,3. “调制”与“解调”的方式有哪些？,2. “调制”与“解调”的过程如何实现？,1. 什么是“调制”与“解调”？,4,1.“调制”与“解调”：,调制（modulation ) 解调（demodulation）,电信号通信中，实现低频信号远距离 传输的一种主要方法。,5,2.“调制”与“解调”的过程:,人,飞机的参数（如重量、速度等）,控制,飞机 （载体）,载有人的飞机,调制,人,解调,低频信号,高频信号 （载波）,载波的参数（如幅度、频率、相位）,已调波,还原,低频信号,装载,卸载,6,2.“调制”与“解调”的过程：,用被传送的低频信号去控制高频信号（载波）的参数（幅度、频率、相位），实现低频信号搬移到高频段。,是调制的反过程。即：把低频信号从高频段搬移下来，还原被传送的低频信号。,调制：,解调：,3.调制的方式:,控制,调制,低频信号,高频信号 （载波）,载波的参数,已调波,幅度调制（简称“调幅”，AM）,频率调制（简称“调频”，FM）,相位调制（简称“调相”，PM）,幅度,频率,相位,角度调制,相角,按照所采用的载波波形区分，调制可分为连续波(正弦 波)调制和脉冲调制。 本课程只研究各种正弦调制方法性能和电路。 一、分类 连续波调制以单频正弦波为载波，受控参数可以是载波 的幅度A，频率或相位，因而有调幅（AM）、调频 （FM）和调相（PM）三种方式。 二、为什么要调制 1）在无线系统中，只有当天线尺寸与电信号波长可比 拟时，电信号才能以电磁波形式有效地被辐射； 2）多路复用。,5.2 振幅调制与解调原理,5.2.1普通调幅方式（AM） 设调制信号为单音音频信号 载波信号为 1.调幅信号的波形图,2.调幅信号的数学表达式,ka是由电路决定的常数， 称为调幅指数 或调幅度，它表征载波的振幅受调制信号控制的强弱程度， 一般0ma1。 未调幅时，ma=0；ma值越大，调幅越深，当ma=1则达到 最大值，称为百分之百调幅。 ma1时，包络出现过零点，上下包络不反映调制信号的 变化，称为过调幅。,3.调幅信号的频谱,两点结论： 1）调制的过程是实现频谱线性搬移的过程； 2）载频仍保持调制前的频率和幅度，因此它没有反映 调制信号信息，只有两个边带携带了调制信号的信息。 调幅信号的带宽 B2F 思考题：多音调制，已调波 的频谱宽度 B？,4.调幅波的功率,载波功率 边频功率（上边频或下边频） 因此，在调制信号一周期内，调幅信号的平均功率为 因为ma1，所以边频功率之和最多占总输出功率的 1/3。调幅波中至少有2/3的功率不含信息，从有效地利用发 射机功率来看，普通调幅波是很不经济的。,13,一般，实际中传送的调制信号并非单一频率的信号，常为一个连续频谱的限带信号 。,则有,其中：,应用例1：写出调制信号为限带信号的调幅波表达式,2.普通调幅波的产生和解调方法,一、引言 1.叠加波调幅波 调幅波的共同之处是在调幅前后产生了新的频率分量， 因此需要用非线性器件来完成频率变换。 2.调幅的方法 1）二、三极管 2）大、小信号 3）高、低电平 高电平调幅一般置于发射机的最后一级，是在功率 电平较高的情况下进行调制。 低电平调幅一般置于发射机的前级，再由线性功率 放大器放大已调幅信号，得到所要求功率的调幅波。 4）从哪个极加入（基极、集电极、发射极调幅）,3.实现调幅的方框图,普通调幅波实现框图 普通调幅信号的解调方法有两种, 即包络检波和同步检波 (1)包络检波 利用普通调幅（AM）信号的包络反映了调制信号波形变化这一特点, 如能将包络提取出来, 就可以恢复原来的调制信号，这就是包络检波的原理。,(2) 同步检波,同步检波必须采用一个与发射端载波同频同相(或固定相位差)的信号, 称为同步信号。 同步检波由乘法器和低通滤波器实现,输出信号中含有直流、 、 、 、几个频率分量。用低通滤波器取出直流和分量, 再去掉直流分量, 就可 恢复原调制信号。,5.2.2双边带调幅方式（DSB）,为了克服普通调幅波效率低的缺点，提高设备的功率利 用率，可以不发送载波，而只发送边带信号。 单音调制时，DSB的表达式为 其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高频率的两 倍，即BDSB=2Fmax。,波形特点：,1）上下包络不再反映调制信号的变化形状； 2）在调制信号为零的两旁，已调波的相位发生180突 变。,双边带（DSB）调幅信号的产生与解调,抑制载波的双边带调幅波实现框图 由于双边带调幅信号的包络不能反映调制信号, 所以包络检波法不适用, 而同步检波是进行双边带调幅信号解调的主要方法。与普通调幅信号同步检波不同之处在于, 乘法器输出频率分量有所减少。,5.2.3抑制载波单边带调幅,在DSB中，上边频与下边频的频谱分量对称含有相同的信息，可以只发送单个边带信号，称为单边带通（SSB）。 由 通过边带滤波器后，可得上边带或下边带： 下边带信号 上边带信号 其频带宽度BSSB=Fmax。,5.2.3单边带调幅方式,单边带调幅波实现框图 单边带调幅方式是指仅发送上、下边带中的一个。如以发送上边带为例, 则单频调制单边带调幅信号为： 由上式可见, 单频调制单边带调幅信号是一个角频率为 的单频正弦波信号, 但是, 一般的单边带调幅信号波形却比较复杂。不过有一点是相同的, 即单边带调幅信号的包络已不能反映调制信号的变化。单边带调幅信号的带宽与调制信号带宽相同, 是普通调幅和双边带调幅信号带宽的一半。,产生单边带调幅信号的方法,(1)滤波法 这种方法是根据单边带调幅信号的频谱特点, 先产生双边带调幅号, 再利用带通滤波器取出其中一个边带信号。 这种方法对于频谱范围为 的一般调制信号, 如 很小, 则上、下两个边带相隔很近, 用滤波器完全取出一个边带而滤除另一个边带是很困难的。,(2)相移法,种方法是基于单边带调幅信号的时域表达式: 由上式可知, 只要用两个90相移器分别将调制信号和载波信号相移90, 成为 和 ，然后进行相乘和相减, 就可以实现单边带调幅,显然, 对单频信号进行90相移比较简单, 但是对于一个包含许多频率分量的一般调制信号进行90相移, 要保证其中每个频率分量都准确相移90是很困难的。,（3）相移滤波法,*滤波法的缺点在于滤波器的设计困难。若调制信号频率范围 为 ，则上下边带间隔为 。如果要求滤波器取出一个边带而滤除另一个边带, 则过渡带宽度就是 。 *当滤波器的过渡带宽度固定, 则工作频率越高, 要求衰减特性越陡峭, 实现越困难。 *相移法的困难在于宽带90相移器的设计, 而单频90相移器的设计比较简单。 结合两种方法的优缺点而提出的相移滤波法是一种比较可行的方法, 其原理图见下图。,*,（4）残留边带调幅方式,残留边带调幅是指发送信号中包括一个完整边带、 载波及另一个边带的小部分(即残留一小部分)。 这样, 既比普通调幅方式节省了频带, 又避免了单边带调幅要求滤波器衰减特性陡峭的困难, 发送的载频分量也便于接收端提取同步信号。,(a) 发送 (b) 接收 残留边带调幅发送和接收滤波器幅频特性,5.3 调幅电路,5.3.1高电平调幅电路 丙类谐振功放的调制特性分为基极调制特性和集电极调制特性两种, 据此可以分别组成基极调幅电路和集电极调幅电路。 集电极调制特性是指固定丙类谐振功放的 和 ,当在集电极回路工作在过压状态下，集电极回路输入一个等幅高频正弦波时, 输出高频正弦波的振幅 将随集电极电源电压的变化而变化。,集电极调幅电路原理,基极调幅电路原理,大信号基极调幅电路,1.电路 2.基本工作原理 思路： u相当于一个缓慢变化的偏压，使icmax按 调制信号的大小而变化，从而引起基波电流振幅Ic1m的变 化，最后使得输出回路两端电压也跟随u变化。,3.设计要求,（1）关于放大器的工作状态 欠压状态，设计时应使放大器最大工作点（调幅波幅值 最大处）处于临界状态。 （2）晶体管的选择 放大器的工作状态随调制信号而变化，应根据最困难条 件选管子。 ICM（Icmax）max BVceo 2Ec PCM (PC)c 载波状态（传送语言或音乐信息的休止 时间）集电极损耗功率,设载波状态在调制特性的中心，则 当调制信号为单频正弦信号时， ，因Ec不 变，所以 由于 所以,（3）优缺点,优点：所需调制信号功率很小；电路比较简单。 缺点：工作在欠压状态，集电极效率很低。 （4）失真波形 两种：波谷变平、波腹变平 波谷变平 波腹变平 产生波谷变平的原因： 过调（即反偏压Um过大）或激励电压Um过小，造成 管子在波谷处截止。,产生波腹变平的原因：,放大器工作在过压状态。激励过强或阻抗匹配不当都 可能造成此现象； 激励功率不够或激励信号源内阻过大，造成波腹处的 基波脉冲增长不上去； 管子在大电流下输出特性不好，造成波腹处集电极电 流脉冲增长不上去。,大信号集电极调幅电路,1.电路 电路特点：1）Ecc=Ec+u，综合电源电压；2）R1、C1 是基极自给偏压环节。,2.基本工作原理（着重理解各点波形）,由于放大器在载波状态即工作 在过压状态，ic脉冲中心下凹。Ecc愈 小，过压愈深，脉冲下凹愈甚。一般 是当Ecc最大时，将放大器调整到临界 状态，ic脉冲不下凹。 ib的幅值变化规律与ic相反，过 压愈深，输入特性曲线左移愈多，ib 脉冲愈大。,3.设计要点,（1）放大器的工作状态 最大工作点设计在临界状态，其余时间都处于 过压状态。 （2）晶体管的选择 ICM（Icmax）max BVceo 4Ec PCM (PC)av 图518 集电极瞬时电压波形,集电极效率 由于调制过程中，Ucm、Ic1m、Ic0都随Ec成正比地变化， 所以集电极效率不变。 由 得,（3）对激励的要求,为保证过压工作，激励的强度应满足最大工作点工作在 临界状态。 如果激励不足，则产生波腹变平的失真。 （4）对调制信号的要求 为了获得ma=1的深度调幅，UmEc。 思考：Um过小则调制不深，过大则产生过调失真。集 电极调幅的过调失真波形？,原因：,这是因为Ecc0，晶体三极管进入反向工作区，原来的 集电极实际上变成了“发射极”，产生“发射极”电流（此 电流与原来的集电极电流方向相反），然后通过槽路而造成 过调情况下的电压输出。,5.3.2低电平调幅电路,模拟乘法器是低电平调幅电路的常用器件, 它不仅可以实现普通调幅,也可以实现双边带调幅与单边带调幅。既可以用单片集成模拟乘法器来组成低电平调幅电路, 也可以直接采用含有模拟乘法器部分的专用集成调幅电路。 1.单片集成模拟乘法,MC1496组成的普通调幅或双边带调幅电路,由图可知, X 通道两输入端、脚直流电位均为6V, 可作为载波输入通道；Y通道两输入端、脚之间外接有调零电路, 可通过调节50k电位器使脚电位比脚高UY,调制信号 与直流电压 迭加后输入Y通道.调节电位器可改变调制指数 。输出端、脚外应接调谐于载频的带通滤波器。、脚之间外接Y通道负反馈电阻。 采用前图的电路也可以组成双边带调幅电路, 区别在于调节电位器的目的是为了使Y通道、脚之间的直流电位差为零, 即Y通道输入信号仅为交流调制信号。为了减小流经电位器的电流, 便于调零准确, 可加大两个750电阻的阻值, 比如各增大到10k。,5.4 检波电路,调幅波的解调又称为检波。 1.性能指标 检波效率（电压传输系数） 检波效率定义为输出低频电压幅值与输入高频调幅波包 络幅值之比。,检波失真（非线性失真）,线性失真：各频率成分的比例关系发生变化 非线性失真：产生新的频率分量 输入阻抗 检波器的Rin是中频放大器的负载，影响中放性能。 2.解调（检波）：调制的逆过程 包络检波： 从已调波的包络中提取调制信号，只适用普通调幅波； 同步检波： 利用与载波同频同相的本振信号与已调波相乘，适合 各种调幅波。,5.4.1包络检波电路,此电路仅对大信号： （一）工作原理 1.大信号检波电路，利用二极管的单向导电性和检波负 载RLC的充放电作用。 特点：快充慢放 ui(t)uo(t)（导通），C充电，时间常数=CrD,音频成分有用输出；高频滤去 直流成分隔直流电容滤去，可用于AGC（自动增益 控制电路）。当输入信号很大时，设法把管子发射结偏压降 低一些。 （二）检波效率（ ） 1.电路参数（cCRL、RL、rD）对 的影响 （1）一定RL下，cCRL（= ）大，放电变 慢， 高； （2）一定cCRL下，RL大， 充电加快， 高； （3）rD小，充电快， 高。,2.uo(t)的成分,输入信号小，则检波二极管rD大， 降低。 （三）输入电阻（Rin） 输入电阻定义为输入高频电压振幅对二极管电流中基波 分量振幅的比值。 设输入为高频等幅信号 ,相应输出为直 流电压Uo，检波器从输入信号源获得的高频功率为 经二极管变换作用，一部分转换为有用输出功率 由于V的导通时间很短，近似认为PLPi ，而 Uo Ucm，因此,3.信号强度对 的影响,（四）检波失真,1.割底失真 （1）不产生割底失真的条件 设 ，则不产生割底失真的条件 ma愈大或检波器交直流负载电阻比值愈小，愈容易产生 割底失真。,（2）改进电路,思路：减小交、直流负载电阻值的差别 常取 RL1/RL20.10.2,2.对角线失真（放电失真，惰性失真）,（1）失真原因 放电慢，包络线下降快。 （2）不失真条件 C通过RL的放电速度大于 或等于包络的下降速度。 （3）易产生对角线失真的情况 放电慢 调制深，包络线下降快 周期短，包络线下降快,（五）检波器元器件选择与设计原则,1.检波二极管 选用正向电阻和结电容小（或最高工作频率高）的晶体 二极管。 2.RL和C的选择 （1）从提高检波效率和高频滤波能力考虑，RLC应尽 可能大；从避免对角线失真考虑， RLC有一最大允许值。 （2）为保证所需的检波输入电阻，RL2Rin；为避免 割底失真，RL有一最大允许值。,5.4.2、同步检波电路,从频谱图上看，调幅波的解调是将调幅波中的边带信号 不失真的搬到零频附近。因此，调幅波的解调电路也属于频 谱搬移电路。 （1）电路模型 （2）解调电路,5.5 混 频,概述 一、什么是混频器 混频，又称变频，是将信号的载频从一个频率 变换到另外一个频率的电路。 混频器具有两个输入电压，其频率分别为fs和 fL，输出频率fI是这两者的差频（ fI= fL fS ，下变 频）或和频（ fI= fL+fS ，上变频）。 混频器在频域中起着减（加）法器的作用。,1. 混频器将信号频率变换成中频，在中频上放大信号，放大器的增益可做得很高而不自激，电路工作稳定（有利于放大）； 2. 接收机在频率很宽的范围内选择性好有困难，而对于某一固定频率选择性可以做得很好（有利于选频） ； 3. 混频后所得的中频频率是固定的，使电路结构简化。,二、为什么要进行混频,三、混频器的基本组成,1）非线性元件，如二极管、三极管和场效应管 和模拟乘法器等； 2）中频滤波器； 3）本地振荡器。,5.5.1 混频原理及特点,一、变频前后的频谱图,注意： 输入信号的上边频 中频调幅信号的下边频 输入信号的下边频 中频调幅信号的上边频,变频是频谱的线性搬移过程。,混频电路组成原理框图,5.5.1 混频原理及特点,变频是指将高频已调波经过频率变换，变为固定中频已调波。,数学表达式描述,频谱描述,5.5.1 混频原理及特点,混频器的作用,波形描述,混频电路模拟乘法器混频器,5.5.1 混频原理及特点,分析如下：,经中心频率为fI ，带宽为2F的带通滤波器滤波后，得：,假设非线性元件,若,则,中频成分,二、混频原理的数学分析幂级数,结论：,只要电路元件的伏安特性包含有平方项就可 实现变频。 原则上，凡是具有相乘功能的器件都可用来 构成变频电路。目前高质量的通信设备中广泛采 用二极管环形变频器和双差分对模拟相乘器，而 在一般接收机中，为了简化电路，仍采用简单的 晶体管混频电路。,三、晶体三极管变频电路,一、三极管变频电路的几种形式 按本振信号接入的不同，一般有四种电路形式。 1.共射极电路用于频率较低的情况 (1) 信号：基极 本振：射极 (2) 信号、本振：基极 2.共基极电路用于频率较高的情况 (1) 信号：射极 本振：基极 (2) 信号、本振：射极,二、三极管变频电路应用举例,1.收音机中的他激式混频器 由于fS、fL 、fI三者差别较大，各谐振电路 对另一频率可近似看作短路。 2.收音机中的自激式变频器 3.电视接收机中的典型变频电路,四、超外差接收机的统调与跟踪,在超外差接收中，为了调谐方便，希望高频调 谐回路（输入回路、高放回路）与本振回路，实行 统一调谐。通常采用同轴可变电容器进行。 收音机中波的最低频率fmin = 535kHz，而最高 频率fmax = 1605 kHz，则高频回路的波段覆盖系数 为,当中频选用 时，如用容量相同的可 变电容，则本振波段将从最低频率 变化到最高频率 而要求的最高频率应为: 这说明除最低频率处满足中频465kHz外， 在波段其它频率处均不是465kHz 。,一点跟踪,为使统调要求能基本满足，而又不使电路太复 杂，目前都在本振回路上采取措施，这种方法称为 三点统调或称三点跟踪。,为了满足三点统调，在本振回路上必须附加电容。 串联电容Cp，Cp称为垫整电容，其容量较大，与 Cmax的容量相近； 并联电容Ct，Ct称为垫补电容，其容量较小，与Cmin的容量相近。,在本振频率高频端，C = Cmin，由于Ct与Cmin相近，使总的电容增大，所以使高频本振频率降低。 在本振频率低频端，C = Cmax,Ct的并联作用可忽略。串联 Cp后，使总的电容减少，所以使低端本振频率提高。这样就达到了三点统调的目的。,5.5.2 变频干扰及其抑制方法,由于变频器件特性的非线性，在产生所需频率的同时，还将有大量的不需要的频率分量出现。在接收机中，当其中某些频率等于或接近中频时，就能顺利的通过中频放大器，经解调后在输出级引起串音、哨叫和各种干扰。,非线性元件,中频滤波器,uS(t),本 振,uL(t),uo(t),一、组合频率干扰信号和本振产生的干扰,变频器在信号电压和本振电压共同作用下产生了许多组合频率分量,则在混频器中，中频和寄生信号都将顺利的通过中频放大器加到检波器，与有用信号在检波器中产生差拍，形成低频干扰。,若其中的某些频率分量接近于中频值，即,例如：,分析：根据 若m=1，n=2，则 ，接近于 466kHz，这样，它和有用中频信号同时进入中 放、检波，产生差拍，在接收机输出产生1kHz 的哨叫声。,低频信号 哨叫,二、副波道干扰干扰与本振产生的干扰,凡能加到混频器输入端的外来干扰信号均可 以在混频器中与本振电压产生混频作用，若形成 的组合频率满足 就会形成干扰。 这类干扰主要有中频干扰、镜频干扰和组合 副波道干扰。,1.中频干扰（m=0，n1）,当m=0，n1时， ,称为中频干扰。 对应这种干扰，变频器实际上起到了中频放 大器的作用，具有比有用信号更强的传输能力。 对中频干扰的抑制方法-主要是提高变频 器前面电路的选择性，增强对中频信号的抑制或 设置中频陷波器。,2.镜频干扰（m=1，n1）,当m=n=1时， 称为镜频干扰，显然，fn与fS以fL为轴形成镜像关系。 抑制镜频干扰的方法： 1）提高前级电路的选择性； 2）采用高中频 例如，在短波接收机中，接收频段为230MHz，中频选在70MHz附近。,三、交调和互调干扰,1.交调干扰 电台信号和干扰信号同时作用于接收机的输 入端时所产生的一种现象。 抑制交调干扰的方法-提高前端电路的选 择性；其次可以通过选择晶体管合适的工作状态， 减少无用的非线性项实现。,2.互调干扰,互调干扰是两个或多个干扰电压加到接收机高 放级或变频级的输入端，由于晶体管的非线性作用， 干扰信号与本振相互混频，产生的组合频率分量若 接近中频，从而形成干扰。 例：fs=1200kHz，fn1=1190kHz，fn2=1180kHz， 则组合频率 1665-(2*1190-1180)=1665-1200=465kHz,四、减小或避免混频干扰的措施,混频干扰的根本原因是器件的非线性特性。 混频干扰可分成两类： 1.由于非线性特性产生了众多无用组合频率分量而引起的。 2.由于非线性特性产生了一些受外来干扰控制或与调制信号不成线性关系的有用频率分量而引起的。 针对混频干扰产生的具体原因, 可以采取以下三个方面的措施来减小或避免。 (1)选择合适的中频。如果将中频选在接收信号频段之外, 可以避免中频干扰和最强的干扰哨声。 (2)提高混频电路之前选频网络的选择性,减少进入混频电路的外来干扰。 (3)采用具有平方律特性的场效应管、模拟乘法器或利用平衡抵消原理组成的平衡混频电路或环形混频电路,三、 混频器的主要技术指标,1混频器增益要大 混频增益定义为混频器输出中频信号与输入信号大小之比，有电压增益（用KVC表示）和功率增益（KPC表示）两种，通常用分贝数表示。 混频器电压增益: 混频器功率增益:,对接收机而言，KVC(或KPC)大，有利于提高接收灵敏度。通常在广播收音机中KPC为2030db，电视接收机中KVC为68dB。,2噪声系数要小,混频器的噪声系数定义为混频器输入信噪功率比和输出中频信号 噪声功率比的比值，也是用分贝数表示的。 由于混频器处于接收机前端，因此要求它的噪声系数很小。 3. 隔离度 隔离度是指三个端口（输入、本振和中频）相互之间的隔离程度,即本端口的信号功率与其泄漏到另一个端口的功率之比。 例如， 本振口至输入口的隔离度定义为: 显然，隔离度应越大越好。由于本振功率较大，故本振信号的泄漏更为重要。,4、1dB压缩点功率和三阶互调截点功率,理想混频器输出的中频信号振幅应该和输入已调波信号的振幅成正比，即混频增益为常数。混频电路的二次方项产生这一线性关系。而四次方项产生的中频分量振幅与输入信号振幅Us的三次方成正比。对于实际混频器来说，其转移特性中参数a4是负数，所以随着Us的加大，增益将会减小，这一现象称为增益压缩。也就是说，在输入信号较小时，输出中频信号随输入信号近似成线性增大。当输入信号较大时，输出中频信号随输入信号的增大速率将会逐渐变小。 定义混频实际功率增益低于理想线性功率增益1dB（相当于减少了21%）时对应的信号功率点为1dB压缩点、相应的输入、输出信号功率分别用输入P1dB、输出P1dB表示，单位均为dBm，,4、1dB压缩点功率和三阶互调截点功率,如上图所示。图中虚线PI1是理想输出中频信号功率线，斜率为1，实线PI2是实际输出中频信号功率线。若功率增益公式用分贝数表示，则有Po(dBm)=Pi(dBm)+Gp(dB)。所以，A点处的功率增益减小1dB，也就是相当于实际输出功率比理想输出功率减小1 dBm。,5.5.4混频电路 1晶体三极管混频器,晶体三极管混频器原理电路,L1C1调谐于输入 信号us的载频fc,L2C2调谐于中频fI,经集电极谐振回路滤波后,得到中频电流iI,集电极电流为,可以通过求gm(t)的基波分量来得到gm1(t)，其中：,其中：,定义混频跨导：,若L2C2回路总谐振电导为 ，则可以求得混频电压增益,或者：定义混频跨导：,同样有:,给混频电路提供的本振信号可以由单独的振荡电路产生, 也可以由混频晶体管本身产生。由一个晶体管同时产生本振信号、实现混频的电路通常称为变频器。,输入信号 和本振信号 分别加在晶体管的基极和发射极上, 输出中频信号 由连接集电极的谐振回路取出。本振电路是由晶体管、振荡回路(L4、C6、C7、C8)和反馈电感L3组成的变压器耦合反馈振荡器.双联可变电容作为输入回路和本振回路的统一调谐电容,使得在整个中波波段内,本振频率 均与输入载频 同步变化, 二者之差恒等于中频,典型收音机变频器实用电路,2.二极管混频电路,在高质量通信设备中以及工作频率较高时,常使用二极管平衡混频器或环形混频器。其优点是噪声低、电路简单、组合分量少。下图是二极管平衡混频器的原理电路。输入信号us为已调信号；本振电压为uL,有ULUs,大信号工作, 输出电流io为,二极管平衡混频器原理电路,2.二极管混频电路,忽略输出电压 的反馈作用, 则加在两个二极管上的电压分别是:,由于 很小, 很大, 故二极管工作在受 控制的开关工作状态.,根据KVL可写出两个回路电压方程分别为: ,其中： 是二极管导通电阻， 是开关函数,解方程得：,中频电流分量为：,环形电路比平衡电路无用组合频率分量还要少，且增益加倍。,3. 模拟乘法器组成的混频电路,5.6 倍 频,倍频电路输出信号的频率是输入信号频率的整数倍, 即倍频电路可以成倍数地把信号频谱搬移到更高的频段。所以, 倍频电路也是一种线性频率变换电路,实现倍频的原理有以下几种：, 利用晶体管等非线性器件产生输入信号频率的各次谐波分量, 然后用调谐于n次谐波的带通滤波器取出n倍频信号。,