通信电子电路-第七章.ppt

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1、本章内容7.1概述7.2变频器的基本原理7.3变频器的主要技术指标7.4晶体三极管混频电路7.5超外差接收机的统调与跟踪7.6用模拟乘法器构成的混频电路7.7变频干扰返回总目录本章重点和难点(一)本章重点1.为什么要进行变频2.变频器的基本原理及数学分析3.晶体三极管混频电路基本原理、工作状态选择及应用举例4.变频干扰(二)本章难点1.三点统调2.变频干扰7.1概述一、什么是变频器二、为什么要进行变频三、信号载波频率变换成中频频率波形图四、变频器的组成7.1概述一、什么是变频器在通信技术中，经常需要将信号自某一频率变

2、换为另一频率，一般用得较多的是:把一个已调的高频信号变成另一个较低频率的同类已调信号。例如：在超外差接收机中，常将天线接收到的高频信号(载频位于535kHz～1605kHz中波波段各电台的普通调幅信号)通过变频，变换成465kHz的中频信号，完成这种频率变换的电路称变频器。超外差收音机接收系统及各点波形在超外差式调频广播接收机中,把载频位于88MHz～108MHz的各调频台信号变换为中频为10.7MHz的调频信号;又如:把载频位于四十几兆赫至近千兆赫频段内各电视台信号变换为中频为38MHz的视频信号。变频器：保持调制

3、类型（调频、调相、调幅）和调制参数（mf、mp、ma)不变，将高频载波变为较低频率载波本质：频谱的搬移二、为什么要进行变频1.变频器将信号频率变换成中频，在中频上放大信号，放大器的增益可做得很高而不自激，电路工作稳定（有利于放大）；2.接收机在频率很宽的范围内选择性好有困难，而对于某一固定频率选择性可以做得很好（有利于选频）；3.在专用接收机中，频率是固定的，而作为超外差接收机频率是变的，但由于变频后所得的中频频率是固定的，这样可以使电路结构简化。由于设计和制作工作频率较原载频低的固定中频放大器比较容易，增益高，选择

4、性好，所以采用变频器后，接收机的性能将得到提高。三、信号载波频率变换成中频频率波形图与载波振幅的包络形状完全相同，唯一的差别是信号载波频率变换成中频频率四、变频器的组成1.变频电路框图它是将输入调幅信号与本振信号（高频等幅信号），同时加到混频器，经频率变换后通过滤波器，输出中频调幅信号。非线性元件中频滤波器本机振荡器信号端混频器中频调幅信号uLuIuS频谱搬移与载波振幅的包络形状完全相同，唯一的差别是信号载波频率变换成中频频率。本地振荡器本振信号------下标为L输入调幅信号-------------下标为S中频调

5、幅信号-------------下标为I2.变频电路的组成1)非线性元件，如二极管、三极管和场效应管和模拟乘法器等；2）中频滤波器；3）产生uL的振荡器。通常称为本地振荡器，振荡角频率为。本机振荡器可以由变频晶体管兼（叫自激式变激器）。也可以由另一晶体管组成（称为他激式变频器，也叫混频器）。两种电路中，前一种简单，但统调困难。因此一般工作频率较高的接收机采用混频器。7.2变频器的基本原理一、混频前后的频谱图变频的作用是将信号频率自高频搬移到中频，也号频率搬移过程。值得注意的是高频调幅信号的上边频变成中频调幅信号的下边

6、频，而高频调幅信号的下边频变成中频调幅信号的上边频。一、混频前后的频谱图高频调幅信号的上边频变成中频调幅信号的下边频，高频调幅信号的下边频变成中频调幅信号的上边频。二、变频原理的数学分析：幂级数幂级数如果在非线性元件上同时加上输入信号电压和等幅的高频信号电压，则就会产生具有新频率的电流成分。由于变频管工作于输入特性曲线的弯曲段，其电流可采用幂级数来表示，即对上式近似取前三项，则由于电路元件的伏安特性包含有平方项1.在uS，uL同时作用下，电流便产生了新的频率成分，它包含：差频分量：和频分量：谐波分量：其中差频分量就是

7、我们所要求的中频成分。2.通过中频滤波器就可将差频分量取出。而将其他频率成分滤除。这种变频器称为下变频器。若用选择性电路将和频分量选择出来，则这种变频器称为上变频器。二、变频原理的数学分析频谱搬移------时域相乘7.3变频器的主要技术指标1．变频器增益要大2．选择性要求输出回路具有良好的选择性。可采用品质因数Q高的选频网络或滤波器。3．工作稳定性要好要求本振信号频率稳定度高，则应采用稳频等措施。4．非线性失真要小5．噪声系数要小噪声系数要小的分析噪声系数的定义为由于变频器位于接收机的前端，它产生的噪声对整机影响最

8、大，故要求变频器本身噪声系数越小越好。7.4晶体三极管混频电路三、晶体管变频电路应用举例1.收音机他激式混频器本振电压由电感三点式振荡器产生，通过耦合线圈Le加到混频管的发射极。输入信号电压由接收天线感应产生，通过耦合线圈La加到输入信号回路，而后通过耦合线圈Lb加到混频管基极。输入信号频率的选择和相应的本振频率用调节联动的可变电容获得，输出中