混频鉴频器设计

《混频鉴频器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第一章设计总体思路及框图本次高频课程设计设计的是一个混频鉴频器。电路主要以混频、鉴频器模块核心，完成高频调频信号放大、混频、鉴频和混频本振信号产生电路组成。设计总体框图如下：调频图1.1系统结构框图此电路功能是先将由信号发生器产生的调频信号经过高频信号放大器放大，然后送到混频器与本地振荡(19.4MHZ)所产生的等幅高频信号进行差频，产生载波信号，将此载波信号送入载波频率为10.6MHZ中频放大器中放大，使此载波信号更容易被鉴频器给解调出来，最后经鉴频器解调输出低频信号。此过程中高频小信号放大器的作用是将输入的调频信号放大。混频器的作用是将已调制的高频信号变成已调制的中频信号而保

2、持其调制规律不变，这里的中频信号为10.6MHZ。中频放大器是将混频后所产生的载波放大以便于后来的解调。鉴频器的作用是调频波中检岀调制信号。在这里主要用的是比例鉴频器，它有限幅的作用，可以用来减小或消除外界干扰以及内部噪声的影响，消除鉴频器输入端的调频信号引起的寄生调幅。使信号能更好的解调岀来。第二章单元电路设计2.1高频小信号放大器的设计高频小信号放大器按器件分可分为晶体管放大器，场效应管放大器，集成电路放大器；按通带分可分为窄带放大器，宽带放大器；若按负载分可分为谐振放人器，非谐振放犬器。因从谐振冋路耦合过来的信号太微弱，所以必须要将其进行放大，采用高频小信号电路和分析方法。

3、使用共射极放大，具体电路如图2」所示。单级并在工作频率下的放大倍数：Auo=Vo/Vi=-PiP2Yfe/gE=-PiP2Yfe/(gp4-PI2goe+P22gie)其中P］、P2为接入系数，Yfe是晶体管的反向传输导纳，Q()是冋路的品质因数，Wo是载波频率，L是冋路电感，R4是射极偏置电阻，Cl、C2是滤波电容，C4、c5是耦合电容，c7是高频旁路电容，C3、C6是旁路电容。2.2混频器的设计混频器完成频率的交换，混频也称为变频。混频是将载频为fe的已调波不失真地变换成载频为£的已调波，即进行频谱的搬移。这里我用的是二极管混频电路。电路如图2.2所示：图2.2混频器设计电路

4、L1C1为输入信号回路，调谐于输入信号频率；L2C2为输出中频回路，调谐于中频频率10.6MH乙输出中频回路直接与混频二极管D、信号输入电压pS、本振电压(jO和偏置电源E0串联在一起，输出中频电压

5、Ji全部反作用到混频二极管上。这种二极管混频器具有电路简单、噪声小和工作频率高等特点，但混频电压增益较低。这种混频器具有如下特性：(1)它属平衡电路形式，可克服单管混频器在非线性和动态范围方面的不足；(1)具有稳定可靠的优点，变频增益低和无再生效应;(2)混频噪声小；(3)混频器的动态范围依赖于本振电压的大小。2.3本地振荡器的设计本地振荡电路是为解调器提供与输入信号载波同频率的信号

6、，本设计中的本振频率为19.4MH乙电路特点是在克拉泼振荡器的基础上，用一电容C4。并联于电感L两端。功能是保持了晶体管与振荡回路弱耦合，振荡频率的稳定度高，调整范圉大。电路的振荡频率位：fC_2龙JL本振电路的特点是：1,对振荡频率的选取有要求；要求振荡器的振荡频率和幅度精度高，稳定性好；2,有锁相环，数字分频、数字鉴相器等电路，保证极高的稳定度，否则会产生本振频率漂移；3,都有锁相环电路来保证木振频率的稳定度；4,一般釆用稳定性好的晶体振荡器5,振荡频率高，易起振，振频稳，振幅高，振荡特性好；6,木振电路多釆用体积小、可靠性高的单片大规模集成数字频率合成器，7,每一级电源都应

7、有0.1nF或0.01uF的旁路电容接地&电源可数模分开供电，接地及屏蔽良好，木振输出端有带通滤波器，使本振输岀杂波小。设计电路如图2.3所示：+图2.3本地振荡器的设计电路图2.4比例鉴频器的设计常用的鉴频器有斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器等，这里我选用比例鉴频器。原理图如图2.4:©V1-T-C1D1C6—C8==C7图2.4比例鉴频器比例鉴频器与相位鉴频器一样都是利用耦合电路的相频特性来实现调频波变换为调幅调频波的，将调频信号的频率变换为两个电压之间的相位变化，再将这相位变化传换为对应的调幅波变化，然后利用幅度检波器检出幅度的变化。这样，幅度的变化就反映了频率的变化。但

8、比例鉴频器较相位鉴频器多了一个限幅的功能。可以用来减小或消除外界干扰以及内部噪声的影响，消除鉴频器输入端的调频信号引起的寄生调幅。是信号能更好的解调出来。鉴频器的输出电压为：-TCuol-uo2)=-^Kd其中Kd为幅度检波器的电压传输系数。本电路的特点是：和比在Um与皿2相同的条件下，比例鉴频器输出咅频的幅度比相位鉴频器输出的咅频电压幅度小一半。第三章总结与体会此次课程设计加深了我对EWB软件的操作。开始设计电路原理图时，看题目感觉很难，无从下手。上网查了资料后自己才找到出路，