基于MC1496的混频器的设计浅析.doc

PAGE \* MERGEFORMAT- 10 - 课程设计 高频电子线路 课程设计报告 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩：  电子与信息工程学院 信息与通信工程系 基于MC1496的混频器的设计 一、概述 混频器在高频电子线路和无线电技术中，应用非常广泛，在调制过程中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频的已调信号。在解调过程中，接受的已调高频信号也要经过频率转换，变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用比较广泛，如AM广播接收机将已调信号535KHZ-1605KHZ要变成465KHZ的中频信号，电视接收机将48.5M-870M的图像信号要变成38M的中频图像信号。再发射机中，为提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。用一个频率较低的石英晶体振荡器为主振荡器，产生一个频率非常稳定的主振荡信号，然后经过频率的加减乘除运算变换成射频，所以必须使用混频电路。由此可见，混频电路是电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 关键词：模拟相乘器MC1496；混频电路 1． 混频器 1.1 基本概念 混频是将已调波中载波频率变换为中频频率，而保持调制规律不变的频率变换过程。 fI = fL - fC 或fI = fL+fC （其中fI表示中频频率，fL表示本振频率，fC表示载波频率。一般取差频） 图1是混频电路组成原理图。混频电路的输入是载频为fc的高频已调波信号us(t)和频率为fL的本地正弦波信号(称为本振信号)uL(t), 输出是中频为fI的已调波信号uI(t)。通常取fI=fL-fc。以输入是普通调幅信号为例,若us(t)=Ucm［1+mauΩ(t)］cos2πfct, 本振信号为uL(t)=ULmcos2πfLt, 则输出中频调幅信号为uI(t)=UIm［1+mauΩ(t)］cos 2πfIt。可见, 调幅信号频谱从中心频率为fc处平移到中心频率为fI处, 频谱宽度不变, 包络形状不变。 图2是相应的频谱图。  图1混频电路原理图 fc fL f (a) (b) fI= fL-fc 图2 图2中（a）混频前（b）混频后 中频调幅波上下边带与原调幅波上下边带是倒置的 本地振荡信号为高频等幅波 虽然混频电路与调幅电路、检波电路同属于线性频率变换电路, 但它却有两个明显不同的特点: ① 混频电路的输入输出均为高频已调波信号。由前几节的讨论可知, 调幅电路是将低频调制信号搬移到高频段, 检波电路是将高频已调波信号搬移到低频段, 而混频电路则是将已调波信号从一个高频段搬移到另一个高频段。  ② 混频电路通常位于接收机前端, 不但输入已调波信号很小, 而且若外来高频干扰信号能够通过混频电路之前的选频网络, 则也可能进入混频电路。选频网络的中心频率通常是输入已调波信号的载频。 混频电路中的非线性器件对于实现频谱搬移这一功能是必不可少的。 但是另一方面, 其非线性特性不但会产生许多无用的组合频率分量, 给接收机带来干扰, 而且会使中频分量的振幅受到干扰, 这两类干扰统称为混频干扰。它们都会使有用信号产生失真。由于以上两个特点, 混频电路的干扰来源比其它非线性电路要多一些。 分析这些干扰产生的具体原因, 提出减小或避免干扰的措施, 是混频电路讨论中的一个关键问题。 1.2变频干扰 （哨声干扰） 信号 本振 （交叉 （寄生 （本振 调制） 通道） 噪声） 干扰 噪声 （互相调制） （倒易混频） 图1-2混频干扰分类及其名称示意图 哨叫干扰是由于变频器不满足时变参量线性电路条件而形成。这是，信号本身的谐波不可忽略，其产生干扰的条件是 ︱±pwl±qwc︱=wI+W 式中，W是可听的音频频率。上式包括以下四种情况 PwL-qwc=wI+W -pwL+qwc=wI+W pwL+qwc=wI+W -pwL-qwc=wI+W 如取wI= wL-wc,则第三种情况是不可能的，第四种情况是不存在的。而是第一、二种情况可写成pwL-qwc=±(wI+W) 通常Wi≥W,因此上式可化简为wc≈(p1±1)wI/(q-p) 上式表明，当信号频率wc和已选定的中频频率wI满足上式关系时，就可能产生干扰哨