高频电子线路第二版第8章变频电路摘要.ppt

第8章　变频电路 教学基本要求 1.掌握变频电路的功能及组成。 2.掌握典型混频电路的电路组成、工作原理和性能特点。 3.了解变频干扰的来源和抑制方法。 本章教学内容 8.1 概述 8.2 晶体管混频器 8.3 场效应管混频器 8.4 二极管混频电路 8.5 模拟乘法器混频器 8.6 混频器的干扰与失真 8.7 集成接收机电路 8.1　概　　述 8.1.1 变频电路的功能 1.变频电路的功能是将已调波的载波频率变换成固定的中频载波频率，而保持其调制规律不变。 2.变频电路是线性频谱搬移电路，调幅波、调频波或调相波通过变频电路后仍然是调幅波、调频波或调相波。 3.功能的时域和频域表示法 (1)时域表示法 (2)频域表示法 变频器有上变频和下变频之分。 当输出信号载波频率为ωI=ωL+ωs时，称其为上变频, 对应的中频称为高中频。 当输出信号载波频率为ωI=ωL-ωs或ωI=ωs-ωL时，称其为下变频, 对应的中频称为低中频。 8.1.2 变频器的组成、分类与用途 1.变频器的组成 变频器由输入回路、非线性器件、带通滤波器和本机振荡器组成。 图8.1.2　变频器的组成 通常将输入回路、非线性器件(晶体三极管、二极管、场效应管、差分对管和模拟乘法器等)与带通滤波器三部分称为混频器。 变频器可认为是混频器和本机振荡器两部分组成。 2.分类 二极管混频器 混频器按使用 三极管混频器 非线性器件分 场效应管混频器 集成模拟乘法器混频器 3.用途 在超外差式接收机中，将高频载频信号变成固定中频载频信号，然后通过中频放大器进行放大，使整个接收机灵敏度和选择性大大提高。 在频率合成器中常用变频器完成频率加减运算，从而得到各种不同的频率，这些频率的稳定度可以与主振器的高稳定度相同。 应用与展望 高性能通信接收机中应用最广泛的是二极管环形混频器和双差分对集成模拟乘法器混频器。 目前由于集成技术提高，双差分对模拟乘法器的性能不断改进与提高，在几百兆赫的工作频段内，二极管环形混频器已逐渐被双差分对集成模拟乘法器混频器取代，特別是在单片集成接收机中已广泛应用这种混频器。而在微波频段仍广泛使用二极管环形混频器。 三极管或场效应管混频器由于电路简单、造价低，在普通接收机中也有较多使用。 8.1.3 变频器的主要技术指标 1.变频增益 (1)变频电压增益 中频输出电压振幅UIm与高频输入信号电压振幅Usm之比,即 (2)变频功率增益 输出中频信号功率PI与高频输入信号功率PS之比,即 一般要求变频增益大些，这样有利于提高接收机的灵敏度。 2.选择性 变频器的输出电流中包含很多频率分量，但其中只有中频分量是有用的,要求输出端的带通滤波器有较好的选择性。通常用矩形系数来衡量选择性的质量。 3.噪声系数 变频器在接收机的最前端，其噪声决定接收机的噪声系数。为了提高接收机的灵敏度，必须降低变频器噪声，即变频器噪声系数应尽可能小。 4.失真和干扰 变频器有频率失真和非线性失真，还会产生各种非线性干扰。 对变频器不仅要求频率特性好，而且还要求非线性器件尽可能少产生一些不需要的频率分量，以减小造成干扰的可能。 8.2　晶体三极管混频器 8.2.1 晶体三极管混频器工作原理 1.电路概述 为了减小非线性器件产生的不需要分量，选用本振电压振幅ULm＞＞Usm,也就是本振电压为大信号,输入信号电压为小