混頻器仿真實驗報告

1、混頻器仿真實驗報告1 實驗目的（1）加深對混頻理論方面的理解，提高用程序實現(xiàn)相關信號處理的能力；（2）掌握multisim實現(xiàn)混頻器混頻的方法和步驟；（3）掌握用muitisim實現(xiàn)混頻的設計方法和過程，為以后的設計打下良好的基礎。2 實驗原理以及實驗電路原理圖(一).晶體管混頻器電路仿真本實驗電路為AM調幅收音機的晶體管混頻電路，它由晶體管、輸入信號源V1、本振信號源V2、輸出回路和饋電電路等組成，中頻輸出465KHz的AM波。電路特點：（1）輸入回路工作在輸入信號的載波頻率上，而輸出回路則工作在中頻頻率（即LC選頻回路的固有諧振頻率fi）。（2）輸入信號幅度很小，在在輸入信號的動態(tài)范圍內(nèi)，

2、晶體管近似為線性工作。（3）本振信號與基極偏壓Eb共同構成時變工作點。由于晶體管工作在線性時變狀態(tài)，存在隨UL周期變化的時變跨導gm(t)。工作原理：輸入信號與時變跨導的乘積中包含有本振與輸入載波的差頻項，用帶通濾波器取出該項，即獲得混頻輸出。在混頻器中，變頻跨導的大小與晶體管的靜態(tài)工作點、本振信號的幅度有關，通常為了使混頻器的變頻跨導最大（進而使變頻增益最大），總是將晶體管的工作點確定在：UL=50200mV，IEQ=0.31mA，而且，此時對應混頻器噪聲系數(shù)最小。(二).模擬乘法器混頻電路模擬乘法器能夠實現(xiàn)兩個信號相乘，在其輸出中會出現(xiàn)混頻所要求的差頻（L-C），然后利用濾波器取出該頻率分

3、量，即完成混頻。與晶體管混頻器相比，模擬乘法器混頻的優(yōu)點是：輸出電流頻譜較純，可以減少接收系統(tǒng)的干擾；允許動態(tài)范圍較大的信號輸入，有利于減少交調、互調干擾。3 實驗內(nèi)容及記錄(一).晶體管混頻器電路仿真1、直流工作點分析使用仿真軟件中的“直流工作點分析”，測試放大器的靜態(tài)直流工作點。注：“直流工作點分析”仿真時，要將V1去掉，否則得不到正確結果。因為V1與晶體管基極之間無隔直流回路，晶體管的基極工作點受V1影響。若在V1與Q1之間有隔直流電容，則仿真時可不考慮V1的存在。2、混頻器輸出信號“傅里葉分析”選取電路節(jié)點8作為輸出端，對輸出信號進行“傅里葉分析”，參數(shù)設置為：基頻5KHz，諧波數(shù)為1

4、20，采用終止時間為0.001S，線性縱坐標請對測試結果進行分析。在圖中指出465KHz中頻信號頻譜點及其它諧波成分。注：傅里葉分析參數(shù)選取原則：頻譜橫坐標有效范圍=基頻諧波數(shù)，所以這里須進行簡單估算，確定各參數(shù)取值。由圖表可以看出，頻率為465KHz的信號電壓值最大，越靠近465KHz的諧波分量，電壓越大。(二).模擬乘法器混頻電路1、混頻輸入輸出波形測試在仿真軟件中構建如圖二所示模擬乘法器混頻電路，啟動仿真，觀察示波器顯示波形，分析實驗結果。在示波器上看，A通道為第一個乘法器的輸出信號，B通道為第二個乘法器的輸出信號，A通道的頻率明顯大于B通道，但其包絡的變化規(guī)律不會發(fā)生變化。2、混頻器輸

5、出信號“傅里葉分析”選取電路節(jié)點6作為輸出端，“傅里葉分析”參數(shù)設置為： 基頻10KHz，諧波數(shù)為60，采用終止時間為0.001S，線性縱坐標 從輸出頻譜中找出最高頻譜點500KHz中頻信號成分，同時觀察電路中較弱的其它諧波成分。由圖表可以看出，頻率為500KHz的信號電壓值最大，越靠近500KHz的諧波分量，電壓越大。4 實驗分析總結(1) .晶體管混頻器電路，與LC選頻回路的固有諧振頻率相同，所以經(jīng)過選頻電路后，輸出頻率在465KHz處的信號，由于諧振回路有一定的同頻帶，所以465KHz附近的一些諧波分量也會輸出，但是越遠離465KHz,增益越低，有傅里葉分析的表格可以看出，它的電壓值也越小。(2) .模擬乘法器混頻電路經(jīng)過第一個乘法器，；經(jīng)過第二個乘法器，所以明顯的A通道頻率大于B通道頻率，而且通過選頻電路后，在500KHz時，電壓值最大，500KHz