Chapter 6-2 混频.ppt

1、6.5混合器原理和电路，6.5.1概述6.5.2郑秀晶电晶体混合器6.5.3郑秀晶二极管混合器6.5.4模拟乘数混合器6.5.6混合器干涉，在保持相同调制规律的条件下输入，(以调宽为例)，接收器将fi称为中频。通常，值为。其中fo是局部振动频率。fi大于fs的混合称为向上混合，fi小于fs的混合称为向下混合。6.5.1概述、6.5.1概述、1。混频器的作用和配置混合对信号执行频率转换，将载波频率转换为固定频率(也称为中频)，保持原始信号的特性(例如幅度调制定律)不变。混合器的电路配置如图所示，、混合前后的频谱关系、6.5.1概述、波形：混合的结果：高其他载波频率更改为固定的低载波频率，振幅包络

2、形状保持不变。6.5.1概述，如：=混频器频率转换后的输出频率为，频率转换前后的频谱图，混合的本质，线性频率转换，频谱移动，6.5.1概述，2。为什么要转换频率？频率转换的优点：1)频率转换提高了接收器的灵敏度。2)提高接收器的选择性。3)工作稳定性好。4)频带操作中质量指标一致变化的缺点。容易产生镜像干扰、中频干扰等干扰。6.5.1概述，3 .变频器的分类、平衡混合、平衡混合场效应管混合器、场效应管变频器、模拟乘数混合器、按作业特性：单管混合、环形混合、时间区域中两个输入信号的处理过程：叠加混合器、产品混合器、4。混频器的性能指标，上述几个茄子质量指标相互关联，5)工作稳定性：主要指振荡器的

3、频率稳定性，叠加混频器实现模型，图中的非线性部件具有以下特性：二次分析：由于二次项具有出现和的乘法项，因此可以得到(0 s)和(0-s)。将所需的中频组件(以及频率或差分频率)以带通滤波器()移除，可以达到混合的目的。5 .混合器电路类型，1)重叠混合器，根据使用的非线性设备，重叠混合器如下：1 .晶体三极管混频器，固定混合增益，2。场效应管搅拌机，调音，减少相互干扰，3。二极管乘积型混频器由模拟乘法器和带通滤波器(实现模型)组成，将输入信号设置为普通振幅波，使用具有不同中心频率的带通滤波器(0 s)或(0s)完成低中频混合或高中频混合。2)乘积型混频器，6.5.2晶体电晶体混频器，1 .基本

4、电路及工作原理，上图为晶体三极管混频器的原理电路。在图中，VBB是基本偏置电压，VCC是收集器DC电压，L1C1构成了从输入信号频率S谐振的输入电路。L2C2构成了在中频i=os下谐振的输出中频电路。设定输入信号、本振压力。实际上有三种茄子电压作用于发射结。电晶体混合原理电路，电路配置可以分为4茄子电路格式。图(A)电路振动电压的优点是同时电路、输出阻抗、混合时所需的局部振动注入功率小。缺点是可能发生频率牵引现象。图(B)电路输入信号和本振电压分别从基极输入和发射极注入，因此相互干扰产生牵引现象的可能性较小。同时，本振电压的情况是空气电路，其输入阻抗小，激励不容易，振动波形好，失真大小小。这是

5、它的优点。图(C)和(D)电路都是通用基本混合电路。在低频率下工作时，由于变频增益低，输入阻抗也低，所以频率低时通常不使用。但是，在高频率工作时(数十MHz)，空气电路阻塞频率F比联合电路F大小得多，因此频率变化增益很大。因此，在高频率工作时使用牙齿电路方法。电晶体混合器分析方法，1 .幂级数分析方法，2 .可变跨度分析方法，在混合中，混合管可以看到参数(跨度)牙齿变化的线性图元，即可变跨度导线构件。在使用小信号的条件下，还可以使用一些非线性组件函数表达式作为幂级数函数近似来简化问题。用牙齿方法进行非线性电路分析，变频作用突出，定量分析不容易。I=A0 a1v a2v2 a3v3，信号电压Vs

6、m牙齿较小，因此，无论在特性曲线的哪个区域操作，特性曲线都可以视为线性(图中ab、ab和ab三个线段的斜率不同)。因此，在电晶体搅拌机分析中，我们电晶体认为是根据本振动信号变化的线性参数分量。电晶体聚合电极静态电流ic(t)和交叉gm(t)都将定期更改，因为VoVsm牙齿电晶体操作使其处于线性时变状态。时变传导、v0、vs、信号vs比v0小得多，可以认为对设备的操作状态变化没有影响。牙齿点处流动的设备的电流为i(t)=f (v)=f (v0 vBBs)。v0 vBB可以视为设备的相交工作点。i(t)可以从工作点(v0vbb)泰勒级数展开。由于vs的值较小，因此可以忽略次平方，称为时变静态电流，

7、f(v0 vBB)随v0 vBB变化，称为时变传导g(t)，电流为i(t) Io(t) g(t) Vs(t)，搅拌机除了具有混合跨度外，还具有输入导纳、输出导纳、混合增益等参数功能。在电晶体混合器分析中，电晶体可以看作是线性参数因素，因此可以使用用于分析小信号线性放大器的等效电路来分析混频器上的参数。2 .电晶体混合器的主要参数、I、(1)混合输入导纳、输入导纳电导部分、传记缴费(电容)通常总是转换到输入端调谐电路的电容中。混合输出导纳是输出中频电流与输出电压之比，输出导纳是出现在中频I的输出端的导纳。因此，在S中调整的输入电路可以被视为短路，并且可以获得输出等效电路(如图所示)。混合输出导纳

8、、输出等效电路、输出导纳内的电导率为，(2)混合输出导纳，在混合中，输入是高频信号，输出是中频信号，因此两个频率相距较远，因此，输出中频，GCE通常比负载电导GL小得多，其作用也可以忽略。因此，在添加了本振电压后，电晶体混频器的传输等效电路图、(3)混合交叉GC、电晶体混频器的传输等效电路、G1可以获得混合管交叉度变量的基波分量。g(t)是一个非常复杂的函数，所以在上面求G1更困难。在工程实践中，通过采用示意图方法并做出适当的近似，混合交叉传导可以计算为：(4)混频器的增益将混合输入和输出传记铅合并到输入和输出端子的调谐电路的电容内，以获得电晶体晶体管的等效电路图像。(4)混频器的增益组合输入

9、和输出端子的调谐电路之一。、)，因此，在混合电压增益、晶体电晶体混频器等效电路、可从图中计算的混合功率增益、电路匹配、goc=gL的情况下，可以获得最大混合功率增益。上图显示了电视机期间混合器电路。高频放大器输入的信号通过双调谐电路耦合添加到混频管的基底，本振电压通过耦合电容C1添加到基底。本振信号的频率比信号的图像高38MHz，为了减少两个信号之间的相互作用，耦合电容C1的值非常小。3 .为了在郑秀晶三极管混频器的实际电路、(1)混合电路、输出电路保证带宽上获得良好的选择性，经常使用双调谐耦合环路并在一次环路上并行运行电阻R，从而降低电路Q值，满足通过频带的要求。次级回路使用C2，C3分压，

10、以与75电缆特性阻抗相匹配。上图为电晶体搅拌机实用电路交流路径。适用于日立CTP-236D彩色电视ET-533英寸VHF高频头。图中的V1管道用作混合器，输入信号(即fs频率高的高频电视机信号)从电容C1耦合到基座。本振信号从电容C2耦合到基座构成工程混合方式，其特点是所需信号功率小，功率增益大。混频器的负载是空气式中频放大器(V2配置)的输入阻抗。电晶体混合器实用程序电路，(2)频率转换电路下图是电晶体中波振幅无线电常用的频率转换电路(局部振动和混合均由三极管3AG1D执行)。L4，在图中，R1、R2、R3是偏置电阻，L4、C4、C1B、C6构成振荡电路，L3是反馈线圈。由于中频电路L5C5

11、的并行阻抗(并行电路)在本振频率的情况下可以被视为短路，因此3AG1D构成了通用基准变压器耦合振荡器。通过磁性天线接收的无线信号经过由L1、C1A、C2组成的输入电路，选择所需频率的目标信号，然后将L1和L2的变压器组合并发送到电晶体基座。本振信号通过C7注入电晶体发射台，混合后由集电极输出。L3到中间频率可以被视为短路，C5、L5被调整为中间频率，以抑制混合输出电流中不必要的频率分量(例如，fs、f0、F0 fs、2f0fs等)。输出中频分量fi=f0-fs，L6耦合到后端中频放大器。混频器的Apc、噪声系数NF等都是工作点电流Ie和本振电压V0的大小，具体的数学关系比较复杂，所以只介绍几个

12、茄子实验结果。中波收音机中最典型的曲线是锗三极管的情况，如图所示。对于硅管，与Apc的最大点相对应的电流Ie应该稍大一些。4 .电晶体混频器工作状态的实际选择，三极管混频器优点：可变频率增益缺点：1，动态范围2，组合频率干扰严重3，噪声4，局部辐射存在，二极管混频器优点：1，动态范围2，组合频率干扰减少3，噪声减少4当小信号时，平衡混频器的分析是幂级数分析，混合时输入信号，混合时输入信号。二极管平衡混频器和环混频器、平衡混频器原理电路、二极管伏安特性可以幂级数显示：为了简化分析，忽略输出电压对二极管反作用的影响，1 .平衡混合器，用三角公式展开和分类整理，可用这来自平方项目。其他频率分量都是无

13、用的产物，必须加以抑制。i1，I2使输出侧变压器初级沿相反方向流动，从而生成变压器二次负载电流il1，=i1ii2i，由于组件的非线性作用，在单个管输出电流中不在输入电压中的新频率组件(例如，输入频率的谐波20和2s，30和3S)。输入频率和相应谐波形成的各种组合频率0 s、0s、0 2s、02s、20 s、20s。平衡混合器输出电流的频率分量是S、0 s、0s、0S、20 s、20s和3s。环形混合器由两个平衡混合器组成。主要优点是输出中频信号是平衡混频器的两倍。此外，通过消除输出电流的某些组合频率组件，可以减少混频器中固有的组合频率干扰。2 .环形混合器，从平衡混合器中获取：环形混合器输出

14、电流的频率分量为0 s，0s。目前，从短波到微波波段，整个软件包二极管环混合器用作产品系列。使用0.5500MHz的典型环混频器(SRA-1双平衡混频器)时，8、9段外部信号电压S、3、4段连接、5、6段连接、3、5段之间的本振电压L、中频信号为1、2段输出。除了混频器外，牙齿电路还可以用作相位检波器、传记衰减器、调制器等。封装环混合器的形状和电路，可以通过乘以两个信号来获得合差频率分量，因此，通过乘以两个信号，混合最直观，可以使用模拟乘法器来构造乘法混频器。由MCI596组成的集成混合电路，3 .模拟乘法器混合电路，MC1596可以大大减少由集成模拟乘法器芯片组成的混合电路、组合频率分量引起

15、的各种干扰。此外，大小小，重量轻，调节方便，稳定可靠。混合信号电压由终端输入，最大值约为15mV是。本振电压由端子输入，振幅约为100mV是。相乘的信号可以通过终端输出带通滤波器获得中频信号输出。输入不接收调谐循环时应用于宽频频带。牙齿电路可以混合高频或VHF信号。例如，如果S的频率为200MHz，则电路的混合增益约为9dB，灵敏度14V，在输入端有阻抗匹配曹征电路时，可以获得更高的混合增益。以输出带通滤波器为中心的频率约为9MHz，3dB带宽为450kHz。由MCI596组成的集成混合电路、由信号谐波和本振信号谐波引起的干扰-组合频率干扰(干扰哨声)、混频器的输出信号中包含的各种频率分量P、

16、Q是表示本振频率和信号频率中谐波次数的正整数。仅需要与P=q=1对应的频率为F0-fs的分量的中频信号。如果某些组合频率落在谐振电路的通过频带内，则这些组合频率分量与有用的中频分量一样，在检波电路期间与有用的信号存在差异。这时接收器的输出端发出哨声，形成有害干扰.(约翰f肯尼迪、美国电视电视剧、美国电视电视剧)这种干扰也称为干扰哨声。6.5.3搅拌机的干涉，减少这种干涉的措施： 1。输入信号对本振电压VO不太容易变大。2.正确选择电晶体静态工作点，使混合器能够生成有用的频率转换，而不会引起不必要的组合频率干扰。3.通过选择适当的中间频率，从接收器频带外选择接收器的中间频率(例如，添加到混频器输入端的有用信号频率fs=931kHz，本振频率fo=1396kHz)。通过混合器进行频率转换会产生各种组合频率分量。其中fi=fo-fs=465kHz是有用的中频信号。其他成分无用或有害。如果Q=2，p=-1，则fi=2fs fo=2931-1396