高频电子线路(第四章非线性电路法和混频器)浅析.ppt

§4.9.3 互相调制干扰 产生的原因： 两个或两个以上的干扰进入到混频器的输入端时，由于器件的非线性作用，它们将产生一系列组合频率分量。如果某些分量的频率等于或接近于中频时，就会形成干扰，称为互调干扰。 现象： 接收机调谐于信号频率，可以清楚地收到干扰信号电台的声音，若接收机对接收信号频率失谐，干扰台的声音仍然存在。 由于还没有学调制,所以此处暂不细讲 * §4.9.4 阻塞干扰与相互混频 产生的原因： 强干扰信号进入混频器。 阻塞干扰：当一个强干扰信号进入接收机输入端后，由于输入电路抑制不良，会使前端电路内放大器或混频器的晶体管处于严重的非线性区域，使输出信噪比大大下降。信号过强时，可能导致晶体管的PN结被击穿，正常工作状态被破坏，产生完全堵死的阻塞现象。 相互混频：由于本振源内存在杂散边带功率，强干扰与杂散边带噪声混频产生的频率分量落在中频通带内形成中频噪声。 现象：电路瘫痪或存在严重噪声。 * §4.9.5 克服干扰的措施 (1) 提高混频级前端电路(天线回路和高放)的选择性。 (2) 合理地选择中频，可减小组合频率干扰。 (3) 合理地选择混频管的静态工作点。 * 本章的重点 非线性电路的特征 幂级数分析法及其产生频率分量的规律 折线分析法中流通角与电流脉冲表达式 二极管混频器的计算 二极管与三极管混频器的优缺点比较 模拟乘法器混频的优缺点 组合干扰的计算 * 二极管 的伏安特性相同， 均为从原点出发， 斜率为 的直线。 分析下图电路输出电流有哪些频率分量。 试分析其输出电流 的频率分量。 课堂习题： §4.7 二极管混频器 有了三极管混频器为什么还要设计二极管混频器？ 原因：当输入信号振幅比较大时，三极管混频器转移函数用泰勒级数展开后，必须取很多项，导致混频后输出信号的频率成分太多，干扰严重。 * * 电路结构简单 噪声低 动态范围大 组合频率分量少 如果采用肖特基表面势垒二极管，工作频率可高达微波频段，因而应用广泛。 二极管混频器的优点 二极管混频器的种类 二极管平衡混频器 利用对称的电路抵消掉一部分无用频率分量 二极管环形混频器（双平衡混频器） 是对二极管平衡混频器的改进 * §4.7.1二极管平衡混频器 电路原理图 vs vout * 二极管平衡混频器原理分析 vs vout 设输入互感线圈的电压感应系数为1 * 二极管平衡混频器原理分析 vs i1 i2 * 二极管平衡混频器原理分析 * 二极管平衡混频器原理分析 vs vout i1 i2 * i 二极管平衡混频器原理分析 比三极管混频器产生的频率成分要少很多 * §4.7.2 二极管环形混频器 原理电路 * 二极管环形混频器原理分析 * 二极管环形混频器原理分析 * 二极管环形混频器原理分析 * 目前，许多从短波到微波波段的整体封装二极管环形混频器已作为系列产品，一个用于0.5~500MHz的典型环形混频器的外形及电路示于下图。 使用时，8，9端外接信号电压?s，3、4端相连，5、6端相连，然后在3，5端间加本振电压?0，中频信号由1，2端输出。此电路除用作混频器外，还可以用作相位检波器、调制器等。 * 二极管混频器与三极管混频器的比较 三极管混频器 优点：变频增益大于1 缺点：1、动态范围较小 2、组合频率干扰严重 3、噪声较大 4、存在本地辐射 二极管混频器 优点：1、动态范围较大 2、组合频率干扰少 3、噪声较小 4、不存在本地辐射 缺点：变频增益小于1 * §4.8 差分对模拟乘法器混频电路 模拟乘法器混频原理 只有和频、差频分量，“垃圾”分量最少 * X Y Z 电路符号 结合教材P158/P189图4.8.2/5.8.2理解乘法器原理 C2 C7 C6 C7 C6 至T8 至T9 C3 C4 模拟乘法器混频器的优缺点 优点： 频率分量最“干净”（无用频率分量少） 缺点： 输入信号只能是mV级 * 差分对模拟乘法器混频电路实用电路 信号电压由端子①输入 最大值约15mV 本振电压由端子⑧输入 振幅约100mV 相乘后的信号由第⑥端子输出经带通滤波后，即可获得中频信号输出。 * * §4.9 混频器中的干扰 干扰产生的原因： 干扰的主要种类 组合频率干扰和副波道干扰 交叉调制干扰 互相调制干扰 阻塞现象和相互混频 混频器可产生、前端高放也可产生。 了解即可 混频器本身特性产生 重点掌握 形成干扰的条件 满足一定的频率 其幅值较大 由于混频器是依靠非线性元件来实现变频，而通过非线性元件的信号将含有许多频率成份 , (p , q=0,1, 2,3,…