高频电子课程设计--混频器放大电路

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1、高频电子线路课程设计河北科技师范学院课程设计说明书课程名称：高频电子线路设计题目：混频器放大电路姓名：王少男系别：机电工程学院专业班级：电子信息1001学号：指导教师：杜殿会摘要这次的高频课程的设计混频放大电路，它的任务是把变频得到的信号加以放大，然后放到检波器检波。混频器作为超外差接收机的重要组成部分，已经在雷达、电子对抗、通信、广播电视、遥控遥测等诸多领域得到了广泛的应用。其技术指标的好坏直接影响到整机性能的发挥。混频是将高频时将高频信号经过频率变换，变为一个固定的频率，这种频率变换通常是将已调高频信号的载波从高频变为中频，同时必须保持其调制规律不

2、变，再通过放大器是得到的信号加以放大，具有这种功能的电路成为混频放大电路。关键字混频放大电路超外差高频信号引言混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系统中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛，如AM广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48．5M一870M的图象信号要变成38MHZ的中频图象信号。移动通信中一次中频和二次中频等。在发射机中，为了提高发

3、射频率的稳定度，采用多级式发射机。用一个频率较低石英晶体振荡器做为主振荡器，产生一个频率非常稳定的主振荡信号，然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频，所以必须使用混频电路，又如电视差转机收发频道的转换，卫星通讯中上行、下行频率的变换等，都必须采用混频器。由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。一、混频器设计指标本地振荡高频信号源最终得到信号混频器是频谱线性搬移电路，能够将输入的两路信号进行混频。混频，工程上也称变频，是将信号的频率由一个数值变成另一个数值的过程，实质上也是频谱线性搬移过程，完成这种功能的电路就称为混频电路或变

4、频电路。混频器分为晶体管混频器、二极管混频器、差分对模拟乘法器等。本文通过MC1496构成的混频器来对接收信号进行频率的转换,变成需要的信号。具体原理框图如图1所示。高频小信号源模拟乘法器选频、放大电路正弦波振荡器图1混频器原理框图二、方案分析对于混频电路的分析，重点应掌握，一是混频电路的基本组成模型及主要技术特点，二是混频电路的基本原理及混频跨导的计算方法，三是应用电路分析。混频电路的基本组成模型及主要技术特点：混频电路的组成模型及频谱分析图2图2是混频电路的组成模型，可以看出是由三部分基本单元电路组成。分别是相乘电路、本级振荡电路和带通滤波器(也称

5、选频网络)。当为接收机混频电路时，其中Us(t)是已调高频信号。Ul(t)是等幅的余弦型信号，而输出则是Ui(t)为中频信号。混频电路的基本原理：图3图3中，Us(t)为输入信号，Uc(t)为本振信号。Ui(t)输出信号。分析：当则==其中：对上式进行三角函数的变换则有：：从上式可推出，Up(t)含有两个频率分量和为(ψc+ψS)，差为(ψC-ψS)。若选频网络是理想上边带滤波器则输出为．若选频网络是理想下边带滤波器则输出：．工程上对于超外差式接收机而言，如广播电视接收机则有ψc>>ψS．往往混频器的选频网络为下边带滤波器，则输出为差频信号，为接收机的

6、中频信号。衡量混频工作性能重要指标是混频跨导。规定混频跨导的计算公式：混频跨导g：输出中频电流幅度偷入信号电压幅度。该电路由正弦波振荡器﹑高频信号源﹑模拟乘法器以及选频放大电路组成。正弦波振荡器产生的10MHz正弦波与高频信号源所产生的8MHz正弦波通过模拟乘法器进行混频后产生双边带调幅信号，然后通过选频放大器选出有用的频率分量，即频率2MHz的信号，对其进行放大输出，最终输出2MHz的正弦波信号。三、单元电路的工作原理1.本地振荡电路本地振荡器是本设计电路的重要部分，同时也是超外差式接收机的主要部分。其主要作用是将直流信号变为高频正弦信号，将产生的正

7、弦高频信号与输入的高频调幅信号相乘得到+、-的信号，其中为正弦信号频率，为调幅信号频率，通过滤波器得到中频信号-。1.1振荡器起振条件正弦波振荡器按工作原理可分为反馈式振荡器与负阻式振荡器两大类。反馈式振荡器是在放大器电路中加入正反馈，当正反馈足够大时，放大器产生振荡，变成振荡器。所谓振荡器是指这时放大器不需要外加激励信号，而是由本身的正反馈信号来代替外加激励信号的作用。负阻式振荡器则是将一个呈现负阻性的有源器件直接与谐振电路相接，产生振荡。图4所示即为三点式反馈式振荡器的原理图。通过我们对高频电路的学习知道，三点式振荡器的构成法则是：与的符号相同，与

8、的符号则相反。凡是违反这一准则的电路不能产生振荡。图4本振电路原理图三点式反馈式振荡电路又分为