六频谱搬移电路.pptVIP

第5章 振幅调制、解调及混频 5.4 调幅信号的解调(检波) 2 相干解调（同步检波） (二) 二极管峰值型包络检波器 3 电路性能分析 4? 检波器的失真 (2)底部切割失真 三﹑同步检波(Synchronous Detection) 5.5 混频器原理及电路 调幅，检波与混频之间的频谱变换关系： 2. 混频器的基本工作原理： 3.? 混频器的主要性能指标 二 混频电路 晶体管混频器的电路举例 3.二极管混频电路 4.其它混频电路 三 混频器的干扰 1.信号与本振信号的自身组合干扰（干扰哨声） 2.外干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰） (2)镜像频率干扰 (3)组合频率干扰 3.交叉调制干扰（交调干扰） 4.互调干扰 一 混频概述 二 混频电路 三 混频器的干扰 一 . 混频概述 1.混频器的功能： 混频器是频谱的线性搬移电路，是一个三端口（六端）网络 有两个输入信号： 高频调制波 本地振荡信号 一个中频输出信号： 两个输入信号与输出信号之间的关系： 的包络形状相同，频谱结构相同，只是填充频谱不同，即，其中心频率： 其中 uL (f L) 混频 器 us (f s) uI (f I) (1) 调幅(DSB为例) uΩ 乘法器 带通滤波器 u DSB u o 2Ωmax ωo （2）检波 u DSB 乘法器 低通滤波器 u r uΩ Ωmax （3）混频 u DSB = u s 乘法器 u L 带通滤波器 u I ωI=ωL-ωS ωL ωs ωI=ωL-ωS 2Ωmax 混频器是频谱的线性搬移电路，完成频谱线性搬移功能的关键是获得两个输入信号的乘积项，具有这个乘积项，就可以实现所需的频谱线性搬移功能。 2Ωmax ωI=ωL-ωS 乘法器 带通滤 波器 右图为混频器的一般结构框图。 如果设输入信号： 已调波信号 那么两信号的乘积项为： u L u s 非线形 元件 带通滤 波器 ωL u L ωL-ωS ωL+ωS uI 本振信号 uS ωS 如果带通滤波器的中心频率为 ,带宽 则经带通滤波器的输出为： 可见输出中频信号的 包络形状没有变化，只是填充频率 由 变化成 uI 因为混频器常作为超外差接收系统的前级，对接收机整机的噪声系数影响大。 所以希望混频级的 越小越好。 (1)变频增益： 变频电压增益: 变频功率增益 : (2)噪声系数: (3) 失真与干扰 变频器的失真主要有 : 频率失真 非线性失真 (4)选择性 在混频器中，由于各种原因总会混入很多与中频频率接近的干扰信号, 为了抑制不需要的干扰，要求中频输出回路具有良好的选择性，矩形系数趋近于1。 ic ic uB uBE ic uB uBE ic 2.晶体三极管混频电路 如右图所示，为晶体管混频器。 由于时变偏置电压 如果 则集电极电流为 uB（t） ic 其中 为时变跨导，受 的控制,而输入信号为: 利用付里叶级数可将展开成 : 如果输出回路的谐振频率为 ，而 ，则 选出的中频电流 为： 其中 称为变频跨导 在数值上等于时变跨导 的一半 . 晶体管混频器实际电路 基本组态： us (t)为信号电压， uL (t)为本地振荡电压 电路 共发射极混频电路 ● ● 共基混频电路 对us、uL分别加在不同的电极上，电路工作稳定（经常被采用） l 对us、uL均加在同一电极上，对本振呈现较大阻抗，使本地振荡负载轻，易自激振荡，相互牵制大。 l 上图为典型的收音机自激式变频电路,是一个把本振器与混频器两部分合并在一起的变频电路 . 在电路中由于输出端中频回路对本振信号来说阻抗很小，相当于短路，所以对本振信号来说：晶体管， 共同构成变压器互感耦合反馈振荡器。 在高质量通信设备中以及工作频率较高时，常使用 二极管平衡型混频器 环形混频器 优点：噪声低，电路简单，组合分量少。 例. 二极管平衡混频器 设输入信号 (注 ） 本振信号 : 若 则输出电压 : 如果输出中频滤波器的中心频率为 谐振阻抗为 ，则输出电压 而环形混频器的输出是平衡混频器输出的2倍。且减少了输出信号频谱中组合频率分量,即减少了混频器所特有的组合频率干扰。 + uI - uL 仿真 例．MC1596相乘器组成的混频电路中，如果输出回路的谐振电阻为 则输出电压: 如果输出中频滤波器的中心频率为: ， 谐振阻抗为 , 则输出电压 而 仿真 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