三极管混频电路设计.doc

摘要 3 第一章 系统分析 7 1.1设计课题任务 7 1.2课题基本原理 7 1.3混频电路的分类 8 1.4混频电路的实际应用 9 第二章 电路图及原理分析 10 2.1 本地振荡电路 10 2.2 振荡器起振条件 10 第三章 设计课题的参数选择及调试 13 3.1电路性能分析 13 3.2电路参数选择 14 3.3设计课题的调试 15 第四章 结论 17 致谢 18 参考文献 19 附录 20 第一章 系统分析 1.1设计课题任务 设计一个三极管混频器。要求中心频率为10MHz, 本振频率为16.455MHz。 1.2基本原理 混频电路是一种频率变换电路，是时变参量线性电路的一种典型应用。如一个振幅较大的振荡电压（使器件跨导随此频率的电压作周期变化）与幅度较小的外来信号同时加到作为时变参量线性电路的器件上，则输出端可取得此二信号的差频或和频，完成变频作用。它的功能是将已调波好的载波频率变化换成固定的中频载频率。而保持其调制规律不变，也就是说它是一个线性频率谱搬电路，对于调幅波、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。只是其载波频率变化了，其调制规律是不变的。 以下是调幅波频率形图和混频前后的频谱原理图： 图1.2调幅波变频波形图 调幅波的混频示意图中，混频器上加了俩个信号－载频为1.7~6MHZ的调幅波Vs（输入信号）和频率为2..165~6.465MHZ的等幅波Vo(本振信号)，经过变频后，输出为465KHz的中频调波Vi。输出的中频调幅波与输入的高频调幅波调幅规律完全相同，即载没振幅的包络形状完全相同，唯一差别就是频率不同。 下面我们来研究变频是频谱的变化，从示意图我们可以看出经过混频，高频已调波变成中频已调波，只是把已调波的频谱从高频率位置到了中频率位置，输入信号中每个频率分量的位置及相对大小、相互间距不发生变化，当应注意高频率已调波的上、下边频搬到中频位置后，分别成了下、上边频。 图1.3变频前后的频谱图 1.3混频电路的分类 混频电路是基于某些器件的非线性远离工作的，其核心部件就是非线性元件。根据所用器件不同，混频器主要有： 晶体管混频器； 二极管混频器； 场效应管混频器； 差分对混频器。 根据电路结构分有： 单管混频器； 平衡混频器； 环形混频器。 1.4混频电路的实际应用 超处差式接收机的主要特点是，把被接收的已调波信号的载波的频率ωc先变为频率较低的（或较高的）但是固定不变的中间频率ωi（称为中频），而其振幅的变化规律保持不变，即是由低频调制信号Ω来决定，然后利用中频放大器加以放大送至检波器进行检波。解调出与调制信号UΩ(t) 线性关系的输出电压。随后通过低频电压放大、功率放大、由扬声器还原为原来的声音，因为中频放大器的中心频率是固定不变的，中频放大器容易取得较大的增益和近似理想的选择性曲线。而接收器的主要放大倍数由中频放大承担所以整机增益在接收频率范围内，高端和底端的差别就会很小，即易于获得较高的灵敏度和临道选择性。对于调谐来说需要对混频器的选频输入回路和本机振荡器进行同步调谐，这是容易实现的。 第二章 电路图及原理分析 1.1本地振荡电路 本地振荡器是本设计电路的重要部分，同时也是超外差式接收机的主要部分。其主要作用是将直流信号变为高频正弦信号，将产生的正弦高频信号与输入的高频调幅信号相乘得到+、-的信号，其中为正弦信号频率，为调幅信号频率，通过中频滤波器得到中频信号-。即本地振荡器主要是产生一个和调幅信号相乘的高频信号，通过信号相乘以得到新的频率，若振荡器不能够稳定工作，就会使产生的中频信号不稳，为此我们必须保证振荡器的稳定性，故这里采用高稳定度的石英晶体振荡器。 1.2振荡器起振条件 正弦波振荡器按工作原理可分为反馈式振荡器与负阻式振荡器两大类。反馈式振荡器是在放大器电路中加入正反馈，当正反馈足够大时，放大器产生振荡，变成振荡器。所谓振荡器是指这时放大器不需要外加激励信号，而是由本身的正反馈信号来代替外加激励信号的作用。负阻式振荡器则是将一个呈现负阻性的有源器件直接与谐振电路相接，产生振荡。本设计中用的是反馈式振荡器，图1.1所示即为LC三点式反馈式振荡器的原理图。通过我们对高频电路的学习知道，三点式振荡器的构成法则是：与的符号相同，与的符号则相反。凡是违反这一准则的电路不能产生振荡。 图 1.1本振电路原理图 1.2石英晶振工作原理 我们知道由LC构成的振荡器，它们的日频率稳定度大约为～的数量级。即使采用了一系列稳频措施，一般也难以获得比更高的频率稳定度。但是，实际情况往往需要更高的频率稳定度。例如本文的本振电路由于它的稳定性直接决定了输出中频信号的稳定度，因此其频率稳定度