混频电路设计.pdf

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1、第7章混频§7.1概述§7.2时变参量电路的分析§7.3晶体三极管混频器§7.4场效应管混频器§7.5晶体二极管混频电路§7.6混频器的干扰SchoolofCommunicationandInformationEngineering7.1概述混频:在本振信号参与下,将输入信号的频率或已调波信号载频变换为某一个固定的新的频率,称为中频(IF),而调制参数(调制频率、调制系数等)都不改变,这种频率变换过程称为混频。混频后得到的信号是中心频率固定的窄带信号。图7-1.exeSchoolofCommunicationandInf

2、ormationEngineering7.1概述SchoolofCommunicationandInformationEngineering7.1概述1.乘积型ut（）U（1mcosΩt)cosωtAM波ssmasut（）UcosωtLLmLut（）Kutut（）（）osLKUU(1mcosΩt）[cos(ωω)tsmLmaLs2cos（ω-ω）t]Ls若带通滤波器调谐于差频ω=ω-ω,且ω<ω,称为下混频。ILsIs若ω=ω+ω,ω>ω,则称为上混频。ILsIsSchoolofCommunication

3、andInformationEngineering7.1概述输出：uU(1mcosΩt)cosωtIImaI式中与K与带通滤波器的传输特性有关.UUUImsmLm2SchoolofCommunicationandInformationEngineering7.1概述同理,当输入为调频波(FM)时,设:ut()Ucos(ωtmsinΩt)ssmcf输出：ut()Ucos(ωtmsinΩt)IImIf输出仍为调频波,只是改变了载波,并没有影响瞬时频率的变化规律.SchoolofCommunicationandIn

4、formationEngineering7.1概述双差分对平衡调制器电路SchoolofCommunicationandInformationEngineering7.1概述MC1596集成平衡调制器电路SchoolofCommunicationandInformationEngineering7.1概述MC1596集成平衡混频器电路SchoolofCommunicationandInformationEngineering7.1概述2.叠加型23ifu()aauauau0123SchoolofCommun

5、icationandInformationEngineering7.1概述取其二次方项来进行分析2222auau(u)au(u2uu)22SL2SLSL由其中的uu项得到（）和（）项SLLSLS再用带通滤波器取出所需的中频成分。根据非线性器件的不同，叠加型混频器可分为①晶体三极管混频器②场效应管混频器③二极管平衡混频器和环行混频器SchoolofCommunicationandInformationEngineering7.1概述混频器的性能指标：UIm1.混频增益：输出中频电压振幅与输入高频电压振

6、幅之比AVCUSm2.非线性干扰：要求混频器最好工作在其特性曲线的平方项区域3.选择性：输入输出回路具有良好的选择性4.混频噪声：混频器处于接受机的前端，因此混频噪声系数要小。5.本振频率稳定度高。SchoolofCommunicationandInformationEngineering7.2时变参量电路的分析------时变跨导电路分析法晶体三极管混频器SchoolofCommunicationandInformationEngineering7.2时变参量电路的分析UUuu如忽略集电极电压的影响，由转移BE

7、BBLS特性可求出集电极电流ifU()fU(uu)cBEBBLS取Uu作为工作点偏电压时，三极管输出电流可按BBL泰勒公式展开：2ifU(u)fU'(uv)1/2''(fUuu)...cBBLBBLsBBLs由于us值很小,二次方以上各项可忽略,于是ifU(u)f'U(uu)cBBLBBLsIt()gtv()cmsSchoolofCommunicationandInformationEngineering7.2时变参量电路的分析式中的fU(u)和f'(Uu)分别为晶体管BBLBBL

8、偏压等于Uu时的集电极电流和跨导，称BBL为时变静态电流和时变跨导。其中时变静态电流：fU(u)It()IIcosωtIcos2ωtBBLcc0c1Lc2L式中Ic0、Ic1、Ic2分别表示集电极时变静态电流Ic(t)的直流分量、基波和二次谐波分量的幅值。可按傅里叶级数展开。SchoolofCommu