实验三集成混频器研究通信电路与系统实验

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1、实验三集成混频器研究通信电路与系统实验信息工程(实验班)059111011120111480郭尧实验一集成混频器的实验研究一、实验目的1.了解集成乘积混频器的工作原理及典型电路。2.了解本振电压幅度和模拟乘法器的偏置电流对混频增益的影响。3.学习利用直流负反馈改善集成混频器动态工作范围的方法。4.观察混频器寄纶通道干扰现象。二、实验原理当本振电压uL和信号电压us皆为小信号(ULm<<26mV,Usm<<26mV)时，模拟乘法器的输出电压可表示为⑴⑷IR?q?uo?OL??ULmUsm?cos(?L??s)t?cos(?L??s)t?(2-15)4?kT?式中，R

2、L为负载电阻，10为恒流源电流。当uL为大信号、us为小信号(ULm约为100〜200mV,Usm<<26mV)时，模拟乘法器的输出电压是多谐波的，可表示为[1][4]2n??sin?IORL?q?uo???ULmUsm??2?kT?n?l??2??••???cos(?L??s)t?cos(?L??s)t?(2-16)??其中最低的一组频率分量(n二1)为IR?q?uo?0.6370L??ULmUsm?cos(?L??s)t?cos(?L??s)t?(2-17)2?kT?式中，相乘因子较uLm为小信号时增大。由上述讨论可知，若模拟乘法器输出端接有带通滤波器，也就是说接有中频为

3、?I?(?L??S)的滤波网络作为负载，可取出所需的差频分量来实现混频。2三、实验电路说明集成混频器的实验电路如图2・7所示。图中，晶体管VT1与电容Cl、C2、C3、C4及L1构成改进型电容三点式振荡电路，作为本地振荡器。晶体管VT2和VT3分别构成两级射随器起缓冲隔离作用。本振电压UL从P1端口馈入，信号电压us从P2端口馈入。中频滤波网络为L2、C13、C14构成的并联回路。VT4为缓冲隔离级。在图2・7所示实验电路中，中频回路调谐于2MHz,模拟乘法器及其外接元件的作用与前一个实验中的情况相似，只是Rw4代替了接在MC1496P引脚2和引脚3之间的固定反馈电阻REo电位器Rw5用

4、来调节乘法器的偏置电流15。另外，图中的P4端口是由中频回路副方输出的中频电压Ulo四、实验仪器及设备1.直流稳压电源2.数字示波器3.高频信号发生器4.数字万用表5.实验电路板SS3323型DSO-X2012A型TFG6080型DT9202型1台1台1台1块1块VT2VT3VT1VT4P315图2・7集成混频器的实验电路五、实验内容1•测量Ulm〜ULm关系曲线⑴接通实验板电源，用示波器测量P1点，调整W2使其输出一个不失真的、振荡频率为10MHz、幅度ULm

5、入us；记录中频调谐输出电压Ulm的频率、幅度及波形。中频信号波形：Ulm频率2.016MHz、幅度3.425V⑶令Rw4〜0,调节Rw5使!5=lmA(用万用表电压挡测量R6两端的电压，计算出15电流)，然后调节Rw2改变Ulm〜ULm曲线：结果分析：ULm和Uim基本成线性关系，正相关。由(2J7)可得：IORLuo?0.62?q?m??ULUkT??2?sm?c?o?sL(t?s?)??ct?oLs(S)当Uim随ULm随之线性增大。2•测量Ulm〜15关系曲线保持上述信号源频率US不变。令本振信号幅度ULm=500mV,保持Rw4^0,调节Rw5改变15佣万用表)，测量Ulm〜1

6、5关系曲线。UI〜15曲线：结果分析：Ulm和15成止比，随着215的增大，Uim随之线性增大。IR?q?uo?0.6370L??ULmUsm?cos(?L??s)t?cos(?L??s)t?,其中I5〜IO2?kT?1.观察串联电流负反馈电阻Rw4对输出中频信号幅度的影响。保持本振幅度uL=500mV,Rw4〜0不变，输入一个调幅波，调幅波的载频为fS=8MHz，调制信号频率为F=lkHz，调制度为m二40%,乘法器偏置电流l5^0.6mAo⑴令Rw4~0,调节高频信号源输出电压幅度Usm的大小，使之逐步加大到中频电压波形开始出现明显失真为止，记下此吋的Usmo和Ulmo大小(Usmo

7、值可直接从高频信号发生器读取，Ulmo值可利用示波器来测量）。Usmo和Ulmo大小，并与Rw4~0时测量的结果进行比较。中频电压失真波形：结果分析：当Rw4增大时，波形失真越不明显。当RW4>0时对回路起到了负反馈的作用，使得系统更加稳定，使乘法器的输出波形更加不失真。1.观察混频器中干扰信号的分布情况用高频信号源输入一个等幅波，且Us^l5mV,本振ULm=500mV,保持15二1mA,在6.5MHz〜30MHz范围内改变