模拟乘法混频实验报告

1、模拟乘法混频实验报告姓名 学号 班级 日期模拟乘法混频一、实验目的1. 进一步了解集成混频器的工作原理2. 了解混频器中的寄生干扰二、实验原理及实验电路说明混频器的功能是将载波为 vs（高频）的已调波信号不失真地变换为另 一载频（固定中频）的已调波信号，而保持原调制规律不变。例如在调幅广 播接收机中， 混频器将中心频率为 5351605KHz 的已调波信号变换为中心频 率为 465KHz 的中频已调波信号。此外，混频器还广泛用于需要进行频率变 换的电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。混频器的电路模型如图 1 所示。混频器常用的非线性器件有二极管、 三极管、 场效应管和乘法器。 本振

2、用于产生一个等幅的高频信号 VL，并与输入信号 VS 经混频器后所产生的差 频信号经带通滤波器滤出。 目前， 高质量的通信接收机广泛采用二极管环形 混频器和由双差分对管平衡调制器构成的混频器， 而在一般接收机 （例如广 播收音机）中，为了简化电路，还是采用简单的三极管混频器。本实验采用 集成模拟相乘器作混频电路实验。MC1496完成。图 2 为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器R71K+12图 2 MC1496 构成的混频电路MC1496可以采用单电源供电，也可采用双电源供电。本实验电路中采 用 12V，8V供电。R12（820）、R13（820）组成平衡电路， F2为 4.5MHz

3、选频回路。本实验中输入信号频率为 fs 4.2MHz，本振频率 fL 8.7MHz。为了实现混频功能， 混频器件必须工作在非线性状态， 而作用在混频器 上的除了输入信号电压 VS和本振电压 VL外，不可避免地还存在干扰和噪声。 它们之间任意两者都有可能产生组合频率， 这些组合信号频率如果等于或接 近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干涉， 影响输入信号的接收。干扰是由于混频器不满足线性时变工作条件而形成 的，因此干扰不可避免，其中影响最大的是中频干扰和镜象干扰。三、实验仪器与设备 高频电子线路综合实验箱；高频信号发生器；双踪示波器；频率计。四、实验步骤1. 打开本实验单

4、元的电源开关， 观察对应的发光二极管是否点亮， 熟 悉电路各部分元件的作用。2、用实验箱的信号源做本振信号， 将频率 fL =8.7MH（z 幅度 VLP-P300mV 左右）的本振信号从 J8 处输入（本振输入处） ，用示波器观察 J9 处中频信 号波形。3、将频率 fs=4.19MHz （幅度 Vsp-p=300mv左右）的高频信号（由 3 号 板提供） 从相乘混频器的输入端 J7 输入， 用示波器观察 J9 处中频信号波形 的变化。4、用示波器观察 TH8 和 TH9 处波形。5、改变高频信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压Vi 的幅值，并填入下表。VSP-P（ mV）50801

5、00ViP-P （mV）175235320输出中频电压 Vi 的幅值随着高频信号电压幅度的增大而增大。6 、改变本振信号电压幅度， 用示波器观测， 记录输出中频电压 Vi 的幅值， 并填入下表。VLp-p（ mV）200300400500Vip-p （ mV）270271271272输出中频电压 Vi 的幅值不随本振信号电压幅度的变化而变化。7、 用频率计测量混频前后波形的频率。混频前： 4.19MHz，混频后： 4.5059MHz。8、 混频的综合观测（需外接信号源）令高频信号发生器输出一个由 1K 音频信号调制的载波频率为 4.2MHz 的调幅波，作为本实验的载波输入，外接信号源输出8.7

6、MHz 的本振信号，用示波器对比观察 J9 处和调制信号的波形。五、实验注意事项1、测量时应用双踪同时观察本振 - 载波，载波 -中频，以便比较。 2、本实验用到晶振输出信号。因此，在进行本实验前必须调整好晶振的输 出，使之满足本实验的要求。六、思考题 1、除乘法器外，还有哪些器件可组成混频器？试举例说明。 混频器常用的非线性器件还有二极管、三极管、场效应管等。 2、分析寄生干涉的原因，并讨论预防措施。原因： 干扰频率通过寄生通道形成。 混频器件工作在非线性状态， 不可 避免地存在干扰和噪声作用在混频器上。它们和输入信号电压VS、本振电压 VL 之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或 接近中频， 将与输入信号一起通过中频放大器、 解调器， 对输出级产生干涉， 影响输入信号的接收。预防措施： 减少非线性失真的各种组合频率干扰， 选择器件特性接近平 方律或近似理想相乘器。七、 实验总结1、本振频率与载波频率和镜象干扰频率之间的关系f 镜象 f 载波 =2 f 中频本实验中， f