通信電子線路6-2混頻

1、6.5混頻器原理與電路混頻器原理與電路6.5.1概述概述 t f fo 非線性器件 濾波器 混頻器 vs v0 t f f0 t vi f fi 本機(jī) 振蕩器 1. 混頻器的作用與組成混頻器的作用與組成混頻即對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率變換，將其載頻變換到某一混頻即對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率變換，將其載頻變換到某一固定的頻率上固定的頻率上(常稱為中頻常稱為中頻)，而保持原信號(hào)的特征，而保持原信號(hào)的特征(如調(diào)如調(diào)幅規(guī)律幅規(guī)律)不變。不變?；祛l器的電路組成如圖所示混頻器的電路組成如圖所示ov oo-So+SvIvSS混頻前后的頻譜關(guān)系混頻前后的頻譜關(guān)系2. 為什么要變頻？為什么要變頻？變頻的優(yōu)點(diǎn)：變頻的優(yōu)點(diǎn)：1)變頻可提高

2、接收機(jī)的靈敏度變頻可提高接收機(jī)的靈敏度2)提高接收機(jī)的選擇性提高接收機(jī)的選擇性3)工作穩(wěn)定性好工作穩(wěn)定性好4)波段工作時(shí)其質(zhì)量指標(biāo)一致性好波段工作時(shí)其質(zhì)量指標(biāo)一致性好變頻的缺點(diǎn)：變頻的缺點(diǎn)：容易產(chǎn)生鏡像干擾、中頻干擾等干擾容易產(chǎn)生鏡像干擾、中頻干擾等干擾3. 變頻器的分類變頻器的分類平衡混頻、平衡混頻、按器件分：按器件分： 二極管混頻器、二極管混頻器、三極管混頻器三極管混頻器、三極管變頻器、三極管變頻器、場(chǎng)效應(yīng)管混頻器、場(chǎng)效應(yīng)管變頻器場(chǎng)效應(yīng)管混頻器、場(chǎng)效應(yīng)管變頻器模擬乘法器混頻器、模擬乘法器混頻器、按工作特點(diǎn)分：按工作特點(diǎn)分： 單管混頻單管混頻、環(huán)型混頻環(huán)型混頻從兩個(gè)輸入信號(hào)在時(shí)域上的處理過(guò)程

3、看：從兩個(gè)輸入信號(hào)在時(shí)域上的處理過(guò)程看：疊加型混頻器、疊加型混頻器、乘積型混頻器乘積型混頻器4. 混頻器的性能指標(biāo)混頻器的性能指標(biāo)1)1)變頻變頻( (混頻混頻) )增益增益：混頻器輸出中頻電壓混頻器輸出中頻電壓Vim與輸入信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓Vsm的的 幅值之比。幅值之比。2)2)噪聲系數(shù)：噪聲系數(shù)：高頻輸入端信噪比與中頻輸出端信噪比的比值。高頻輸入端信噪比與中頻輸出端信噪比的比值。3)3)選擇性：選擇性：抑制中頻信號(hào)以外的干擾的能力。抑制中頻信號(hào)以外的干擾的能力。4)4)非線性干擾：非線性干擾：抑制組合頻率干擾、交調(diào)、互調(diào)干擾等干擾的能力。抑制組合頻率干擾、交調(diào)、互調(diào)干擾等干擾的能力。上

4、述的幾個(gè)質(zhì)量指標(biāo)是相互關(guān)聯(lián)的，應(yīng)該正確選擇管子的工上述的幾個(gè)質(zhì)量指標(biāo)是相互關(guān)聯(lián)的，應(yīng)該正確選擇管子的工作點(diǎn)、合理選擇本振電路和中頻頻率的高低，使得幾個(gè)質(zhì)量作點(diǎn)、合理選擇本振電路和中頻頻率的高低，使得幾個(gè)質(zhì)量指標(biāo)相互兼顧，整機(jī)取得良好的效果。指標(biāo)相互兼顧，整機(jī)取得良好的效果。5)5)工作穩(wěn)定性：主要指振蕩器的頻率穩(wěn)定度工作穩(wěn)定性：主要指振蕩器的頻率穩(wěn)定度 vs(t)v非線性器件vI(t)ivo(t)帶通疊加型混頻器實(shí)現(xiàn)模型332210)(fvavavaavi圖示中的非線圖示中的非線性器件具有性器件具有如下特性：如下特性：對(duì)其對(duì)其2 2次方進(jìn)行分析：次方進(jìn)行分析：os22o22s22os2222)

5、(vvavavavvava在二次方項(xiàng)中出現(xiàn)了和的相乘項(xiàng)，因而可以得到在二次方項(xiàng)中出現(xiàn)了和的相乘項(xiàng)，因而可以得到( ( 0 0+ + s s) )和和( ( 0 0- - s s) )。若用帶通濾波器取出所需的中頻成分。若用帶通濾波器取出所需的中頻成分( (和頻或差和頻或差頻頻) )，可達(dá)到混頻的目的。，可達(dá)到混頻的目的。5. 5. 混頻器電路類型混頻器電路類型1)1)疊加型混頻器疊加型混頻器所用非線性器件的不同，疊加型混頻器有下列幾種：所用非線性器件的不同，疊加型混頻器有下列幾種：1. 晶體三極管混頻器晶體三極管混頻器它有一定的混頻增益它有一定的混頻增益2. 場(chǎng)效應(yīng)管混頻器場(chǎng)效應(yīng)管混頻器它交調(diào)

6、、互調(diào)干擾少它交調(diào)、互調(diào)干擾少3. 二極管平衡混頻器和環(huán)形混頻器二極管平衡混頻器和環(huán)形混頻器 它們具有動(dòng)態(tài)范圍大它們具有動(dòng)態(tài)范圍大組合頻率干擾少的優(yōu)點(diǎn)組合頻率干擾少的優(yōu)點(diǎn) vs(t)帶通vI(t)vL(t)vo(t)乘積型混頻器實(shí)現(xiàn)模型乘積型混頻器由模擬乘法器乘積型混頻器由模擬乘法器和帶通濾波器組成和帶通濾波器組成其實(shí)現(xiàn)模型如圖所示其實(shí)現(xiàn)模型如圖所示設(shè)輸入信號(hào)為普通調(diào)幅波設(shè)輸入信號(hào)為普通調(diào)幅波tcos) tcosm1 (V) t (vsasmstcosV) t (oomov)cos()cos(cos1 (2)()(0000tttmVVKtktssaomsmsvvV采用中心頻率不同的帶通濾波器采

7、用中心頻率不同的帶通濾波器( 0 s)或或( 0+ s)則可則可完成低中頻混頻或高中頻混頻。完成低中頻混頻或高中頻混頻。2)2)乘積型混頻器乘積型混頻器6.5.2 晶體三極管混頻器晶體三極管混頻器1. 基本電路和工作原理基本電路和工作原理 vi v0 VCC VBB L1 C1 C2 v ce ic vbe T vs + + L2 + + + + 上圖為晶體三極管混頻器的原理電路。圖中，上圖為晶體三極管混頻器的原理電路。圖中，VBB為基為基極偏置電壓，極偏置電壓，VCC為集電極直流電壓，為集電極直流電壓，L1C1組成輸入回路，組成輸入回路，它諧振于輸入信號(hào)頻率它諧振于輸入信號(hào)頻率 s。L2C2

8、組成輸出中頻回路，它諧振組成輸出中頻回路，它諧振于中頻于中頻 i= o s。 設(shè)輸入信號(hào)設(shè)輸入信號(hào) ，本振電壓，本振電壓) t (cosVssmsvtcosVooovsoBBbeVvvv實(shí)際上，發(fā)射結(jié)上作用有三個(gè)電壓實(shí)際上，發(fā)射結(jié)上作用有三個(gè)電壓晶體管混頻原理電路，其電路組態(tài)可歸為晶體管混頻原理電路，其電路組態(tài)可歸為4 4種電路形式種電路形式 fi+vsvofi+vsvofi+vsvofi+vsvo(a)(b)(c)(d) 圖圖(a)(a)電路對(duì)振蕩電壓來(lái)說(shuō)是共發(fā)電路，輸出阻抗較大，混頻時(shí)所需本電路對(duì)振蕩電壓來(lái)說(shuō)是共發(fā)電路，輸出阻抗較大，混頻時(shí)所需本地振蕩注入功率較小，這是它的優(yōu)點(diǎn)。，可能產(chǎn)生

9、頻率牽引現(xiàn)象，這是它的缺點(diǎn)。地振蕩注入功率較小，這是它的優(yōu)點(diǎn)。，可能產(chǎn)生頻率牽引現(xiàn)象，這是它的缺點(diǎn)。 圖圖(b)(b)電路的輸入信號(hào)與本振電壓分別從基極輸入和發(fā)射極注入，因此，電路的輸入信號(hào)與本振電壓分別從基極輸入和發(fā)射極注入，因此，相互干擾產(chǎn)生牽引現(xiàn)象的可能性小。同時(shí)，對(duì)于本振電壓來(lái)說(shuō)是共基電路，其輸相互干擾產(chǎn)生牽引現(xiàn)象的可能性小。同時(shí)，對(duì)于本振電壓來(lái)說(shuō)是共基電路，其輸入阻抗較小，不易過(guò)激勵(lì)，因此振蕩波形好，失真小。這是它的優(yōu)點(diǎn)。入阻抗較小，不易過(guò)激勵(lì)，因此振蕩波形好，失真小。這是它的優(yōu)點(diǎn)。 圖圖(c)(c)和和(d)(d)兩種電路都是共基混頻電路。在較低的頻率工作時(shí)，變頻增兩種電路都是共基

10、混頻電路。在較低的頻率工作時(shí)，變頻增益低，輸入阻抗也較低，因此在頻率較低時(shí)一般都不采用。但在較高的頻率工作益低，輸入阻抗也較低，因此在頻率較低時(shí)一般都不采用。但在較高的頻率工作時(shí)時(shí)( (幾十幾十MHz)MHz)，因?yàn)楣不娐返慕刂诡l率，因?yàn)楣不娐返慕刂诡l率f f 比共發(fā)電路的比共發(fā)電路的f f 要大很多，所以變頻要大很多，所以變頻增益較大。因此，在較高頻率工作時(shí)采用這種電路。增益較大。因此，在較高頻率工作時(shí)采用這種電路。晶體管混頻器的分析方法晶體管混頻器的分析方法1.1.冪級(jí)數(shù)分析法冪級(jí)數(shù)分析法2.2.變跨導(dǎo)分析法變跨導(dǎo)分析法在混頻時(shí)，混頻管可看著一個(gè)參數(shù)在混頻時(shí)，混頻管可看著一個(gè)參數(shù)(跨導(dǎo)

11、跨導(dǎo))在改變的線在改變的線性元件，即變跨導(dǎo)線件元件。性元件，即變跨導(dǎo)線件元件。在小信號(hào)運(yùn)用的條件下，也可以將某些非線性元器件在小信號(hào)運(yùn)用的條件下，也可以將某些非線性元器件函數(shù)表達(dá)式用冪級(jí)數(shù)函數(shù)近似，使問(wèn)題簡(jiǎn)化。用這種方法函數(shù)表達(dá)式用冪級(jí)數(shù)函數(shù)近似，使問(wèn)題簡(jiǎn)化。用這種方法來(lái)分析非線性電路可突出說(shuō)明頻率變換作用，不便于作定來(lái)分析非線性電路可突出說(shuō)明頻率變換作用，不便于作定量分析。量分析。i = a0+a1v+a2v2+a3v3+ 由于信號(hào)電壓由于信號(hào)電壓Vsm很小，無(wú)論很小，無(wú)論它工作在特性曲線的哪個(gè)區(qū)域，都它工作在特性曲線的哪個(gè)區(qū)域，都可以認(rèn)為特性曲線是線性的可以認(rèn)為特性曲線是線性的(如圖上如圖

12、上ab、a b 和和a b 三段的斜率是不同三段的斜率是不同的的)。因此，在晶體管混頻器的分析。因此，在晶體管混頻器的分析中，我們中，我們將晶體管視為一個(gè)跨導(dǎo)隨將晶體管視為一個(gè)跨導(dǎo)隨本振信號(hào)變化的線性參變?cè)菊裥盘?hào)變化的線性參變?cè)?。變跨?dǎo)分析法變跨導(dǎo)分析法因因VoVsm使晶體管工作在線使晶體管工作在線性時(shí)變狀態(tài)，所以晶體管集電極靜性時(shí)變狀態(tài)，所以晶體管集電極靜態(tài)電流態(tài)電流ic(t)和跨導(dǎo)和跨導(dǎo)gm(t)均隨均隨 作周作周期性變化。期性變化。ov VBB 0 0 iC t vBE vBE a b a b a b 加加電電壓壓后后的的晶晶體體管管轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移特特性性曲曲線線 時(shí)變電導(dǎo)時(shí)變電導(dǎo)v0v

13、s 由于信號(hào)由于信號(hào)vs遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于v0，可以近似認(rèn)為對(duì)器件的工作狀態(tài)，可以近似認(rèn)為對(duì)器件的工作狀態(tài)變化沒(méi)有影響。此時(shí)流過(guò)器件的電流為變化沒(méi)有影響。此時(shí)流過(guò)器件的電流為 i(t) = f(v)= f(v0+ vs+ vBB) 可將可將v0+ vBB看成器件的交變工作點(diǎn)，則看成器件的交變工作點(diǎn)，則i(t)可在其工作可在其工作點(diǎn)點(diǎn)(v0+ vBB)處展開(kāi)為泰勒級(jí)數(shù)處展開(kāi)為泰勒級(jí)數(shù) 由于由于vs的值很小，可以忽略二次方及其以上各項(xiàng)，則的值很小，可以忽略二次方及其以上各項(xiàng)，則i(t)近似為近似為 nsBB(n)sBBsBBBB)vV(vfn!)vV(vf!)vV(vf)Vf(vi(t)02000121

14、sBBBB)vvf(V)vf(Vi(t)00 其中其中f(v0+vBB)是是vs=0時(shí)僅隨時(shí)僅隨v0變化的電流，稱變化的電流，稱為時(shí)變靜態(tài)電流，為時(shí)變靜態(tài)電流，f (v0+ vBB)隨隨v0+vBB而變化，稱而變化，稱為時(shí)變電導(dǎo)為時(shí)變電導(dǎo)g(t)，電流可以寫為電流可以寫為 i(t) Io(t)+g(t) vs(t) 將將 vBB+v0=VBB+V0mcos0t vs= Vsmcosst 代入式展開(kāi)并整理，得代入式展開(kāi)并整理，得tVtgtggtItIIssmocmcmcccos)2coscos()2coscos(020102010itgtgtgtgtgVtItIItVtgtggtItIIsoso

15、sosososococlcossooococlcoc)2cos(2)2cos(2)cos(2)cos(2cos2coscoscos)2coscos()2coscos(221122102i若中頻頻率取差頻若中頻頻率取差頻 ，則混頻后輸出的中頻電流為則混頻后輸出的中頻電流為其振幅為其振幅為 soit )cos(V2gsosm1iism1iV2gI 由上式引出變頻跨導(dǎo)由上式引出變頻跨導(dǎo)gc的概念，它的定義為的概念，它的定義為 121gVIgSmic 輸入高頻電壓振幅輸入高頻電壓振幅 輸出中頻電流振幅輸出中頻電流振幅輸出的中頻電流振幅輸出的中頻電流振幅Ii與輸入高頻信號(hào)電壓的振幅與輸入高頻信號(hào)電壓的振

16、幅Vs成正比。若高頻信號(hào)電壓振幅成正比。若高頻信號(hào)電壓振幅Vsm按一定規(guī)律變化，按一定規(guī)律變化，則中頻電流振幅則中頻電流振幅Ii也按相同的規(guī)律變化。也按相同的規(guī)律變化。 sm1iV2gI 混頻器除混頻跨導(dǎo)外，還有輸入導(dǎo)納、輸出導(dǎo)納、混混頻器除混頻跨導(dǎo)外，還有輸入導(dǎo)納、輸出導(dǎo)納、混頻增益等參數(shù)。前述已知在晶體管混頻器的分析中，把晶頻增益等參數(shù)。前述已知在晶體管混頻器的分析中，把晶體管看成一個(gè)線性參變?cè)虼丝刹捎梅治鲂⌒盘?hào)線性體管看成一個(gè)線性參變?cè)?，因此可采用分析小信?hào)線性放大器時(shí)所用的等效電路來(lái)分析混頻器的參數(shù)。放大器時(shí)所用的等效電路來(lái)分析混頻器的參數(shù)。 bvsvisgcebbbcbcc(

17、a)Cbegcvbegbe+svsgbe+CbebbIs(b)晶體管混頻器的主要參數(shù)晶體管混頻器的主要參數(shù)i(1) 混頻輸入導(dǎo)納混頻輸入導(dǎo)納 混頻輸入導(dǎo)納為輸入信號(hào)電流與輸入信號(hào)電壓之比，混頻輸入導(dǎo)納為輸入信號(hào)電流與輸入信號(hào)電壓之比，在計(jì)算混頻器的輸入導(dǎo)納時(shí)，可將圖所示的等效電路作進(jìn)在計(jì)算混頻器的輸入導(dǎo)納時(shí)，可將圖所示的等效電路作進(jìn)一步的簡(jiǎn)化。混頻器的輸入回路調(diào)諧于一步的簡(jiǎn)化?；祛l器的輸入回路調(diào)諧于 s，輸出回路調(diào)諧，輸出回路調(diào)諧于于 1。對(duì)頻率。對(duì)頻率 s而言，輸出可視為短路，同時(shí)考慮到而言，輸出可視為短路，同時(shí)考慮到Cb eCb c，由此得到輸入等效電路如圖所示，并可以算出，由此得到輸入等

18、效電路如圖所示，并可以算出混頻輸入導(dǎo)納為混頻輸入導(dǎo)納為輸入導(dǎo)納的電導(dǎo)部分為輸入導(dǎo)納的電導(dǎo)部分為 而電納部分（電容）一般總是折算到而電納部分（電容）一般總是折算到輸入端調(diào)諧回路輸入端調(diào)諧回路的電容中去。的電容中去。bbebsebsbbebsbbebsebicicsmsmicCCjCCgjbgVIY2222222112bb2eb2sbb2cb2sebicC1Cgg混頻輸出導(dǎo)納為輸出中頻電混頻輸出導(dǎo)納為輸出中頻電流與輸出電壓之比，輸出導(dǎo)流與輸出電壓之比，輸出導(dǎo)納是對(duì)中頻納是對(duì)中頻 i而言在輸出端而言在輸出端呈現(xiàn)的導(dǎo)納。因此，調(diào)諧于呈現(xiàn)的導(dǎo)納。因此，調(diào)諧于 s的輸入回路可視為短路，的輸入回路可視為短路

19、，得到輸出等效電路如圖所示，得到輸出等效電路如圖所示，并可算出混頻輸出導(dǎo)納為并可算出混頻輸出導(dǎo)納為222321)(1)(1)(bbebicbibbcbbebicbbbbicceocociiiOCCCgjCcCCggjbgVIIIVIYCbc Ii I1 vbe gce Cbe gcvbe gbe + I3 I2 vi bb 輸出等效電路輸出等效電路輸出導(dǎo)納中的電導(dǎo)為輸出導(dǎo)納中的電導(dǎo)為 22)(1)(bbebicbebbbicceocCCCggg(2) 混混頻輸出導(dǎo)納頻輸出導(dǎo)納 在混頻中，由于輸入是高頻在混頻中，由于輸入是高頻信號(hào)，而輸出是中頻信號(hào)，二者信號(hào)，而輸出是中頻信號(hào)，二者頻率相差較遠(yuǎn)，

20、所以輸出中頻信頻率相差較遠(yuǎn)，所以輸出中頻信號(hào)通常不會(huì)在輸入端造成反饋，號(hào)通常不會(huì)在輸入端造成反饋，電容電容Cb c的作用可忽略。另外，的作用可忽略。另外，gce一般遠(yuǎn)小于負(fù)載電導(dǎo)一般遠(yuǎn)小于負(fù)載電導(dǎo)GL ，其作用其作用也可以忽略。由此可得到晶體管也可以忽略。由此可得到晶體管混頻器的轉(zhuǎn)移等效電路如圖所示混頻器的轉(zhuǎn)移等效電路如圖所示vsGLCbegcvbegbe+bbb+vbeCet2cosgtcosgg) t (go2o10(3) 混頻跨導(dǎo)混頻跨導(dǎo) gc晶體管混頻器的轉(zhuǎn)移等效電路晶體管混頻器的轉(zhuǎn)移等效電路121gVIgSmic 輸入高頻電壓振幅輸入高頻電壓振幅 輸出中頻電流振幅輸出中頻電流振幅1s

21、icg21VIg 由于由于g(t)是一個(gè)很復(fù)雜的函數(shù)，因此要從上式來(lái)是一個(gè)很復(fù)雜的函數(shù)，因此要從上式來(lái)求求g1是比較困難的。從工程實(shí)際出發(fā)，采用圖解法，是比較困難的。從工程實(shí)際出發(fā)，采用圖解法，并作適當(dāng)?shù)慕?，混頻跨導(dǎo)可計(jì)為：并作適當(dāng)?shù)慕疲祛l跨導(dǎo)可計(jì)為： 2bbeTSec)26Iff(126I21gtdttgTgoTTcos)(2221 g1是在本振電壓加入后，混頻管跨導(dǎo)變量中基波分量是在本振電壓加入后，混頻管跨導(dǎo)變量中基波分量(4) 混頻器的增益混頻器的增益 將混頻輸入電納和輸出電納歸并在輸入、輸出端的調(diào)諧將混頻輸入電納和輸出電納歸并在輸入、輸出端的調(diào)諧回路的電容中去，則得到晶體三極管的

22、等效電路如圖所示，回路的電容中去，則得到晶體三極管的等效電路如圖所示，圖中負(fù)載電導(dǎo)圖中負(fù)載電導(dǎo)gL是輸出回路的諧振電導(dǎo)。是輸出回路的諧振電導(dǎo)。故混頻電壓增益故混頻電壓增益LocscLociiggVgggIVLoccsivcgggVVAb vs gL gcvs + bb iI + gie goc + Vi 晶體三極管混頻器等效電路晶體三極管混頻器等效電路 由圖可以算出由圖可以算出ieLvcicLLoccicsLisiPCggAggggggVgVPPA22222)( 混頻功率增益混頻功率增益b vs gL gcvs + bb iI + gie goc + Vi 如果電路匹配，使如果電路匹配，使go

23、c=gL，則可得到最大混頻功率增益，則可得到最大混頻功率增益ocic2cmaxpcgg4gA(1) 混頻電路混頻電路下圖是電視機(jī)中的混頻器電路。由高頻放大器輸入的信下圖是電視機(jī)中的混頻器電路。由高頻放大器輸入的信號(hào)，經(jīng)雙調(diào)諧電路耦合加到混頻管的基極，本振電壓通過(guò)耦號(hào)，經(jīng)雙調(diào)諧電路耦合加到混頻管的基極，本振電壓通過(guò)耦合電容合電容C1也加到基極上。本振信號(hào)的頻率要比信號(hào)的圖像載也加到基極上。本振信號(hào)的頻率要比信號(hào)的圖像載頻高頻高38MHz，為了減小兩個(gè)信號(hào)之間的相互影響，耦合電，為了減小兩個(gè)信號(hào)之間的相互影響，耦合電容容C1的值取得很小。的值取得很小。 接高放 V0 C1 2.2pF 8.2pF

24、10pF 2k 15k 1500pF R 1.2k C3 120pF 510 75 接中放 12V 27pF C2 39pF 電視機(jī)的混頻電路電視機(jī)的混頻電路3. 晶體三極管混頻器的實(shí)際電路晶體三極管混頻器的實(shí)際電路為使輸出電路在保證帶寬下具有良好的選為使輸出電路在保證帶寬下具有良好的選擇性，常采用雙調(diào)諧耦合回路，并在初級(jí)回路擇性，常采用雙調(diào)諧耦合回路，并在初級(jí)回路中并聯(lián)電阻中并聯(lián)電阻R，用以降低回路，用以降低回路Q值，滿足通帶的值，滿足通帶的要求。次級(jí)回路用要求。次級(jí)回路用C2，C3分壓，目的是與分壓，目的是與75 電纜特性阻抗相匹配。電纜特性阻抗相匹配。下圖為晶體管混頻器實(shí)用電路的交流通路

25、。應(yīng)用在日立下圖為晶體管混頻器實(shí)用電路的交流通路。應(yīng)用在日立CTP-236D型彩色電視機(jī)型彩色電視機(jī)ET-533型型VHF高頻頭內(nèi)。圖中的高頻頭內(nèi)。圖中的V1管用作混頻器，輸入信號(hào)管用作混頻器，輸入信號(hào)(即來(lái)自高放的高頻電視信號(hào)，頻率即來(lái)自高放的高頻電視信號(hào)，頻率為為fs)由電容由電容C1耦合到基極；本振信號(hào)由電容耦合到基極；本振信號(hào)由電容C2也耦合到基極，也耦合到基極，構(gòu)成共射混頻方式，其特點(diǎn)是所需要的信號(hào)功率小，功率增構(gòu)成共射混頻方式，其特點(diǎn)是所需要的信號(hào)功率小，功率增益較大?；祛l器的負(fù)載是共基式中頻放大器益較大?；祛l器的負(fù)載是共基式中頻放大器(V2構(gòu)成構(gòu)成)的輸入的輸入阻抗。阻抗。 fs

26、 高頻電視 信號(hào) fL C0 C1 本振信號(hào) V1 V2 C183 C187 CM C187 C189 L181 L182 C190 R190 R189 中頻電視信號(hào) fPIF、fSLF C2 晶體管混頻器實(shí)用電路晶體管混頻器實(shí)用電路(2) 變頻電路變頻電路 下圖是晶體管中波調(diào)幅收音機(jī)常用的變頻電路，其中本下圖是晶體管中波調(diào)幅收音機(jī)常用的變頻電路，其中本地振蕩和混頻都由三極管地振蕩和混頻都由三極管3AG1D完成。完成。 C1A 5/15pF C2 s R1 22k R2 82k C3 3AG1D 0.05F R3 5100pF C7 0 C1B C6 5/15pF C4 300pF 1 VCC

27、 C5 200pF L2 2.2k L3 L5 L6 L1 L4調(diào)諧于調(diào)諧于s調(diào)諧于調(diào)諧于0 調(diào)諧于調(diào)諧于i 圖中，圖中，R R1 1，R R2 2，R R3 3是偏置電阻，是偏置電阻，L L4 4，C C4 4，C C1B1B，C C6 6組成組成振蕩回路，振蕩回路，L L3 3是反饋線圈。中頻回路是反饋線圈。中頻回路L L5 5C C5 5的并聯(lián)阻抗對(duì)本振的并聯(lián)阻抗對(duì)本振頻率而言可視為短路，因此，頻率而言可視為短路，因此，3AG1D3AG1D構(gòu)成共基極變壓器耦構(gòu)成共基極變壓器耦合振蕩器。由磁性天線接收到的無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)合振蕩器。由磁性天線接收到的無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)L L1 1，C C1A1A，

28、C C2 2組成的輸入回路，選出所需頻率的目標(biāo)信號(hào)，再經(jīng)組成的輸入回路，選出所需頻率的目標(biāo)信號(hào)，再經(jīng)L L1 1與與L L2 2的變壓器耦合，送到晶體管的基極。本振信號(hào)經(jīng)的變壓器耦合，送到晶體管的基極。本振信號(hào)經(jīng)C C7 7注入晶注入晶體管的發(fā)射極，混頻后由集電極輸出。體管的發(fā)射極，混頻后由集電極輸出。L L3 3對(duì)中頻可視為短對(duì)中頻可視為短路，路，C C5 5，L L5 5調(diào)諧于中頻，以便抑制混頻輸出電流中的無(wú)用調(diào)諧于中頻，以便抑制混頻輸出電流中的無(wú)用頻率分量頻率分量( (如如f fs s, , f f0 0, , f f0 0+ +f fs s, 2, 2f f0 0 f fs s 等等)

29、 )。輸出中頻分量。輸出中頻分量f fi i= =f f0 0- -f fs s，經(jīng)，經(jīng)L L6 6耦合至后級(jí)中頻放大器耦合至后級(jí)中頻放大器。混頻器的混頻器的A Apcpc、噪聲系數(shù)、噪聲系數(shù)N NF F等都與工作點(diǎn)電流等都與工作點(diǎn)電流I Ie e及本振電及本振電壓壓V V0 0的大小有關(guān)，具體數(shù)學(xué)關(guān)系比較復(fù)雜，這里只介紹一些的大小有關(guān)，具體數(shù)學(xué)關(guān)系比較復(fù)雜，這里只介紹一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在中波廣播收音機(jī)中，最典型的曲線如圖所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在中波廣播收音機(jī)中，最典型的曲線如圖所示，這是鍺三極管的情況；若為硅管，這是鍺三極管的情況；若為硅管，A Apcpc的最大點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流的最大點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流I I

30、e e要略大一點(diǎn)。要略大一點(diǎn)。 0.1 Apc Apc V0(mV) Ie(mV) 0.2 0.5 1 2 50 100 200 300 4. 晶體管混頻器工作狀態(tài)的實(shí)際選擇晶體管混頻器工作狀態(tài)的實(shí)際選擇Ic(mA)Nf(dB)Nf(dB)108650100 200 30086420.112V0(mA) 0.1 Apc Apc V0(mV) Ie(mV) 0.2 0.5 1 2 50 100 200 300 三極管混頻器三極管混頻器 優(yōu)點(diǎn)：有變頻增益優(yōu)點(diǎn)：有變頻增益 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1、動(dòng)態(tài)范圍較小動(dòng)態(tài)范圍較小 2、組合頻率干擾嚴(yán)重組合頻率干擾嚴(yán)重 3、噪聲較大噪聲較大 4、存在本地輻射存在本地輻

31、射二極管混頻器二極管混頻器 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、動(dòng)態(tài)范圍較大動(dòng)態(tài)范圍較大 2、組合頻率干擾少組合頻率干擾少 3、噪聲較小噪聲較小 4、不存在本地輻射不存在本地輻射 缺點(diǎn)：無(wú)變頻增益缺點(diǎn)：無(wú)變頻增益二極管可以工作在小信號(hào)非線性狀態(tài)，也可以工作在受大二極管可以工作在小信號(hào)非線性狀態(tài)，也可以工作在受大信號(hào)信號(hào)v0控制的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。小信號(hào)時(shí)平衡混頻器的分析采用冪級(jí)控制的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。小信號(hào)時(shí)平衡混頻器的分析采用冪級(jí)數(shù)分析法，數(shù)分析法，混頻時(shí)混頻時(shí)輸入信號(hào)輸入信號(hào) ，輸出回路則諧振在中，輸出回路則諧振在中頻頻 i上。上。D1 vs i1 i2 vs( s) vs/2 vs/2 Vc vi Vc/2 Vc/2 D2

32、 v0( 0) 二極管平衡混頻器和環(huán)型混頻器二極管平衡混頻器和環(huán)型混頻器平衡混頻器原理電路平衡混頻器原理電路 二極管的伏安特性可用冪級(jí)數(shù)二極管的伏安特性可用冪級(jí)數(shù)表示：表示： 為簡(jiǎn)化分析，忽略輸出電壓為簡(jiǎn)化分析，忽略輸出電壓對(duì)二極管的反作用，則對(duì)二極管的反作用，則 3D32D2D10vavavaaitVtVsssDcoscos0001vvv0VVVSD 1. 平衡混頻器平衡混頻器300320020010)coscos()coscos()coscos(tVstVtVstVtVtVssssaaaai1利用三角公式展開(kāi)，并分類整理，可得利用三角公式展開(kāi)，并分類整理，可得當(dāng)當(dāng) 很小時(shí)，級(jí)數(shù)可只取前四項(xiàng)

33、，得很小時(shí)，級(jí)數(shù)可只取前四項(xiàng)，得Dvcoscos0010tVstVsaai1i2cos212cos21cos232cos212cos21cos233coscos3412cos121coscos2cos12100022000020030320000202tttVVtttVVttVtVttVsVtVsssssssssssaattVsss3coscos3413 由上式可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)二極管非線性變換后，出現(xiàn)了許多新由上式可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)二極管非線性變換后，出現(xiàn)了許多新頻率，但其中只有頻率，但其中只有 才是我們所需要的。這是由平方項(xiàng)才是我們所需要的。這是由平方項(xiàng) 產(chǎn)生的。其它頻率分量都是無(wú)用產(chǎn)生的。其它頻率分量都

34、是無(wú)用的產(chǎn)物，必須將它們抑制掉。的產(chǎn)物，必須將它們抑制掉。 s022vatVVasosi)cos(021itVtVssDcoscos0002svvv300320020010)coscos()coscos()coscos(tVstVtVstVtVtVssssaaaai2tVVasosi)cos(022i i1、i2以相反方向流過(guò)輸出端變壓器初級(jí)，使變壓器次級(jí)以相反方向流過(guò)輸出端變壓器初級(jí)，使變壓器次級(jí)負(fù)載電流負(fù)載電流il1, = i1ii2i tVVaRiivisos)cos(2)(02211D1 vs i1 i2 vs( s) vs/2 vs/2 Vc vi Vc/2 Vc/2 D2 v0(

35、0) 由于元器件的非線性作用，單管輸出電流中產(chǎn)生了輸由于元器件的非線性作用，單管輸出電流中產(chǎn)生了輸入電壓中不曾有的新頻率成分，如輸入頻率的諧波入電壓中不曾有的新頻率成分，如輸入頻率的諧波2 0和和2 s、3 0和和3 s；輸入頻率及其諧波所形成的各種組合頻；輸入頻率及其諧波所形成的各種組合頻率率 0+ s、 0 s、 0+2 s、 02 s、2 0+ s 、2 0 s。平衡混頻器輸出電流的頻率成份為：平衡混頻器輸出電流的頻率成份為： s、 0+ s、 0 s、 2 0+ s、 2 0 s、 3 s環(huán)形混頻器由兩個(gè)平衡混環(huán)形混頻器由兩個(gè)平衡混頻器構(gòu)成，其主要優(yōu)點(diǎn)是輸出頻器構(gòu)成，其主要優(yōu)點(diǎn)是輸出中

36、頻信號(hào)是平衡混頻器的兩倍，中頻信號(hào)是平衡混頻器的兩倍，而且抵消了輸出電流中的某些而且抵消了輸出電流中的某些組合頻率分量，從而減小混頻組合頻率分量，從而減小混頻器中所特有的組合頻率干擾。器中所特有的組合頻率干擾。 Vs i2 D1 D4 D2 D3 + i1 i3 vi iL1.2+ iL3.4 RL B1 B2 + v s + v s + v 0 + v 0 Vs + i2 D2 D1 + vi iL1.2 R + v s v 0 + D4 D3 + i3 vi iL3.4 RL i1 v 0 v 0 0000000 v 0 (b) (a) v s s s + v s i1 + v s v s

37、 + 2. 環(huán)形混頻器環(huán)形混頻器tVtVssDcoscos0004svvv)coscos(0003tVtVssD)vvvstVtVssDcoscos0002svvvtVtVDss00s01coscosvvv由平衡混頻器得：由平衡混頻器得：tVVaRiivisos)cos(2)(02432tVVaRiiRiivivivisos)cos(4 )()(02432121環(huán)型混頻器輸出電流的頻率成份為：環(huán)型混頻器輸出電流的頻率成份為： 0+ s、 0 stVVaRiivisos)cos(2)(02211目前，許多從短波到微波波段的整體封裝二極管環(huán)形混目前，許多從短波到微波波段的整體封裝二極管環(huán)形混頻器已

38、作為系列產(chǎn)品，一個(gè)用于頻器已作為系列產(chǎn)品，一個(gè)用于0.5500MHz的典型環(huán)形混的典型環(huán)形混頻器頻器(SRA-1雙平衡混頻器雙平衡混頻器)的外形及電路示于下圖。的外形及電路示于下圖。使用時(shí)，使用時(shí)，8，9端外接信號(hào)電壓端外接信號(hào)電壓 s，3，4端相連，端相連，5，6端端相連，然后在相連，然后在3，5端間加本振電壓端間加本振電壓 L，中頻信號(hào)由，中頻信號(hào)由1，2端輸端輸出。此電路除用作混頻器外，還可以用作相位檢波器、電調(diào)出。此電路除用作混頻器外，還可以用作相位檢波器、電調(diào)衰減器、調(diào)制器等。衰減器、調(diào)制器等。(a)89123456(b)封裝環(huán)形混頻器的外形與電路封裝環(huán)形混頻器的外形與電路兩信號(hào)相乘

39、可以得到其和、差頻分量，因此兩信號(hào)相乘兩信號(hào)相乘可以得到其和、差頻分量，因此兩信號(hào)相乘實(shí)現(xiàn)混頻是最直觀的方法，利用模擬相乘器可構(gòu)成乘積型混實(shí)現(xiàn)混頻是最直觀的方法，利用模擬相乘器可構(gòu)成乘積型混頻器。頻器。1k1k0.01+8V0.0014.5H0.0010.0015110k516.8k8V50k調(diào)零v0vsvi23781410596MCI596580pF9480pF100H100H MCI596構(gòu)成的集成混頻電路構(gòu)成的集成混頻電路模擬相乘器混頻電路模擬相乘器混頻電路 MCI596是集是集成化模擬乘法器成化模擬乘法器芯片，由它構(gòu)成芯片，由它構(gòu)成的混頻電路，可的混頻電路，可大大減小由組合大大減小由組

40、合頻率分量產(chǎn)生的頻率分量產(chǎn)生的各種干擾，另外各種干擾，另外還具有體積小、還具有體積小、重量輕、調(diào)整容重量輕、調(diào)整容易、穩(wěn)定可靠等易、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。被混頻的信號(hào)電被混頻的信號(hào)電壓由端子壓由端子輸入，最輸入，最大值約大值約15mV15mV；本振電；本振電壓由端子壓由端子輸入，振輸入，振幅約幅約100mV100mV；相乘后；相乘后的信號(hào)由第的信號(hào)由第端子輸端子輸出經(jīng)帶通濾波后，即出經(jīng)帶通濾波后，即可獲得中頻信號(hào)輸出?？色@得中頻信號(hào)輸出。輸入端不接調(diào)諧回路輸入端不接調(diào)諧回路時(shí)時(shí) 為寬頻帶應(yīng)用為寬頻帶應(yīng)用。 本電路可對(duì)高頻或甚高頻信號(hào)進(jìn)行混頻，如本電路可對(duì)高頻或甚高頻信號(hào)進(jìn)行混頻，如 s s的頻

41、率為的頻率為200MHz200MHz時(shí)，電路的混頻增益約為時(shí)，電路的混頻增益約為9dB9dB，靈敏度為，靈敏度為1414 V V，當(dāng)輸入，當(dāng)輸入端接有阻抗匹配的調(diào)諧回路時(shí)，可獲得更高的混頻增益。輸出端接有阻抗匹配的調(diào)諧回路時(shí)，可獲得更高的混頻增益。輸出帶通濾波器的中心頻率約帶通濾波器的中心頻率約9MHz9MHz，其，其3dB3dB帶寬為帶寬為450kHz450kHz。1k1k0.01+8V0.0014.5H0.0010.0015110k516.8k8V50k調(diào)零v0vsvi23781410596MCI596580pF9480pF100H100H MCI596構(gòu)成的集成混頻電路構(gòu)成的集成混頻電路

42、1. 有用信號(hào)諧波和本振信號(hào)諧波產(chǎn)生的干擾有用信號(hào)諧波和本振信號(hào)諧波產(chǎn)生的干擾-組合頻率干擾組合頻率干擾(干擾哨聲干擾哨聲)混頻器的輸出信號(hào)中所包含的各種頻率分量為：混頻器的輸出信號(hào)中所包含的各種頻率分量為：sokqfpffp，q為任意正整數(shù)，分別代表本振頻率和為任意正整數(shù)，分別代表本振頻率和信號(hào)頻率的諧波次數(shù)。信號(hào)頻率的諧波次數(shù)。只有只有p=q=1對(duì)應(yīng)的頻率為對(duì)應(yīng)的頻率為 f0 - fs 的分量是所需要的中頻信號(hào)。的分量是所需要的中頻信號(hào)。 如果某些組合頻率落在諧振回路的通頻帶內(nèi)，這些組如果某些組合頻率落在諧振回路的通頻帶內(nèi)，這些組合頻率分量就和有用的中頻分量一樣，通過(guò)中放進(jìn)入檢波合頻率分量

43、就和有用的中頻分量一樣，通過(guò)中放進(jìn)入檢波器，并在檢波電路中與有用信號(hào)產(chǎn)生差拍，這時(shí)在接收機(jī)器，并在檢波電路中與有用信號(hào)產(chǎn)生差拍，這時(shí)在接收機(jī)的輸出端將產(chǎn)生哨叫聲，形成有害的干擾。這種干擾又稱的輸出端將產(chǎn)生哨叫聲，形成有害的干擾。這種干擾又稱為干擾哨叫。為干擾哨叫。isfpq1pf即當(dāng)即當(dāng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾哨叫。時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾哨叫。6.5.3混頻器的干擾混頻器的干擾 減小這種干擾的措施減小這種干擾的措施: : 1. 1. 輸入信號(hào)輸入信號(hào)v vs s, ,本振電壓本振電壓v vo o都不易過(guò)大都不易過(guò)大。 2.2.適當(dāng)選擇晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)，使混頻器既能產(chǎn)生適當(dāng)選擇晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)，使混頻器既能產(chǎn)生

44、有用頻率變換，而又不致產(chǎn)生無(wú)用的組合頻率干擾。有用頻率變換，而又不致產(chǎn)生無(wú)用的組合頻率干擾。 3.3.選擇合適的中頻，將接收機(jī)的中頻選在接收機(jī)頻段外選擇合適的中頻，將接收機(jī)的中頻選在接收機(jī)頻段外 例如，設(shè)加給混頻器輸入端的有用信號(hào)頻率例如，設(shè)加給混頻器輸入端的有用信號(hào)頻率f fs s=931kHz=931kHz，本振頻率，本振頻率f fo o=1396kHz=1396kHz。經(jīng)過(guò)混頻器的頻率變換產(chǎn)生出眾多組合頻率分量，。經(jīng)過(guò)混頻器的頻率變換產(chǎn)生出眾多組合頻率分量，s0qfpf 其中的其中的f fi i= =f fo o- -f fs s=465kHz=465kHz是有用的中頻信號(hào)。而其它分量是

45、無(wú)用或有是有用的中頻信號(hào)。而其它分量是無(wú)用或有害的。害的。 如當(dāng)如當(dāng)q=2q=2，p=-1p=-1時(shí)，時(shí)，f f i i =2f=2fs s f fo o=2=2 931-1396=466kHz=931-1396=466kHz=f fi i+F+F( (此處此處F=1kHz)F=1kHz)。若中頻放大器的通頻帶。若中頻放大器的通頻帶2 2 f f0.70.7=4kHz=4kHz，則頻率，則頻率f f i i =466kHz=466kHz的分量落在中放通帶內(nèi)，與的分量落在中放通帶內(nèi)，與465KHz465KHz的中頻信號(hào)一起被中頻的中頻信號(hào)一起被中頻放大并加給檢波器。因?yàn)闄z波器由非線性元器件組成，

46、也有頻率變放大并加給檢波器。因?yàn)闄z波器由非線性元器件組成，也有頻率變換作用，則會(huì)產(chǎn)生換作用，則會(huì)產(chǎn)生f f i i f fi i=466-465=1kHz=466-465=1kHz的差拍信號(hào)送到接收機(jī)終的差拍信號(hào)送到接收機(jī)終端，形成被人耳聽(tīng)到的哨叫。端，形成被人耳聽(tīng)到的哨叫。 2、外來(lái)干擾信號(hào)和本振產(chǎn)生的干擾、外來(lái)干擾信號(hào)和本振產(chǎn)生的干擾(1) 組合副波道干擾組合副波道干擾 如果混頻器之前的輸入回路和高頻放大器的選擇性不夠如果混頻器之前的輸入回路和高頻放大器的選擇性不夠好，除了要接收的有用信號(hào)外，干擾信號(hào)也會(huì)進(jìn)入混頻器。好，除了要接收的有用信號(hào)外，干擾信號(hào)也會(huì)進(jìn)入混頻器。當(dāng)干擾頻率當(dāng)干擾頻率f

47、n與本振頻率與本振頻率fo滿足滿足會(huì)產(chǎn)生組合副波道干擾。會(huì)產(chǎn)生組合副波道干擾。ininfqfpffqfpf00時(shí)，時(shí)，(2) 副波道干擾副波道干擾 在組合副波道干擾中，某些特定頻率形成的干擾稱為副在組合副波道干擾中，某些特定頻率形成的干擾稱為副波道干擾。這種干擾主要有中頻干擾和鏡像干擾。波道干擾。這種干擾主要有中頻干擾和鏡像干擾。1)中頻干擾中頻干擾當(dāng)干擾信號(hào)的頻率等于或接近當(dāng)干擾信號(hào)的頻率等于或接近fi 時(shí)的干擾。時(shí)的干擾。2)鏡像鏡像頻率干擾頻率干擾當(dāng)外來(lái)干擾信號(hào)的頻率當(dāng)外來(lái)干擾信號(hào)的頻率fn=fo+fi= =sf時(shí)的干擾時(shí)的干擾fn=fo+fi= =isff2 提高前端輸入回路的選擇性，

48、將干擾抑制在通帶外，可在混頻提高前端輸入回路的選擇性，將干擾抑制在通帶外，可在混頻器的輸入端加中頻陷波電路，濾除外來(lái)的中頻干擾。如圖所示。器的輸入端加中頻陷波電路，濾除外來(lái)的中頻干擾。如圖所示。CLCL(a) 串聯(lián)LC陷波電路 (b) 并聯(lián)LC陷波電路抑制中頻干擾的主要方法抑制中頻干擾的主要方法sfsfissf2ff有用信號(hào)本振信號(hào)鏡像干擾前端電路選擇性曲線ffsfLfsfifisf如果把如果把f fo o當(dāng)作鏡子，則當(dāng)作鏡子，則相當(dāng)于相當(dāng)于f fs s的象，的象，為鏡像干擾頻率，即為鏡像干擾頻率，即抑制鏡頻干擾的方法抑制鏡頻干擾的方法: :1.1.提高混頻器前各級(jí)電路的選擇性提高混頻器前各級(jí)

49、電路的選擇性2.2.提高接收機(jī)的中頻頻率提高接收機(jī)的中頻頻率f fi i，以使，以使鏡像頻率與信號(hào)頻率鏡像頻率與信號(hào)頻率fsfs的頻率間距的頻率間距(2fi)(2fi)加大加大，有利于選頻回路對(duì)，有利于選頻回路對(duì)3.3.還可采用鏡能抑制混頻電路，將還可采用鏡能抑制混頻電路，將鏡像頻率信號(hào)部分抵消。鏡像頻率信號(hào)部分抵消。鏡像頻率干擾鏡像頻率干擾抑制。抑制。所以稱所以稱例例 某超外差收音機(jī)，其中頻某超外差收音機(jī)，其中頻fifi=465kHz=465kHz。 (1) (1) 當(dāng)收聽(tīng)當(dāng)收聽(tīng)f fs1s1=550kHz=550kHz電臺(tái)節(jié)目時(shí)，還能聽(tīng)到電臺(tái)節(jié)目時(shí)，還能聽(tīng)到f fn1n1=1480kHz=

50、1480kHz強(qiáng)電臺(tái)的聲音，分析產(chǎn)生干擾的原因。強(qiáng)電臺(tái)的聲音，分析產(chǎn)生干擾的原因。 (2) (2) 當(dāng)收聽(tīng)當(dāng)收聽(tīng)f fs2s2=1480kHz=1480kHz電臺(tái)節(jié)目時(shí)，還能聽(tīng)到電臺(tái)節(jié)目時(shí)，還能聽(tīng)到fn2=740kHzfn2=740kHz強(qiáng)電臺(tái)的聲音，分析產(chǎn)生干擾原因。強(qiáng)電臺(tái)的聲音，分析產(chǎn)生干擾原因。解解 (1) (1) 因?yàn)橐驗(yàn)閒n1=ffn1=fs1s1+2f+2fi i=550+2=550+2 465=1480kHz465=1480kHz；根據(jù)上述分；根據(jù)上述分析，析，fn1fn1為鏡頻干擾。為鏡頻干擾。(2) (2) 因?yàn)橐驗(yàn)閒s2=1480kHz fifs2=1480kHz fi=4

51、65kHz=465kHz所以所以fo2=fs2+fi=1480+465=1945kHzfo2=fs2+fi=1480+465=1945kHz，而，而fn2=740kHz,fn2=740kHz,fo2fo22fn2=19452fn2=19452 2 740=465kHz=f740=465kHz=fi i故這種干擾為組合副波故這種干擾為組合副波道干擾道干擾3、其他類型的干擾、其他類型的干擾1) 交叉調(diào)制交叉調(diào)制( (交調(diào)交調(diào)) )干擾干擾產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生的原因： 當(dāng)所接收電臺(tái)的信號(hào)和干擾電臺(tái)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)當(dāng)所接收電臺(tái)的信號(hào)和干擾電臺(tái)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)輸入端時(shí)，如果接收機(jī)調(diào)諧于信號(hào)頻率，可以清楚地輸入端

52、時(shí)，如果接收機(jī)調(diào)諧于信號(hào)頻率，可以清楚地收到干擾信號(hào)電臺(tái)的聲音，若接收機(jī)對(duì)接收信號(hào)頻率收到干擾信號(hào)電臺(tái)的聲音，若接收機(jī)對(duì)接收信號(hào)頻率失諧，干擾臺(tái)的聲音也消失。失諧，干擾臺(tái)的聲音也消失。由混頻器由混頻器3次方以上的非線性傳輸特性產(chǎn)生的。次方以上的非線性傳輸特性產(chǎn)生的。其現(xiàn)象為：其現(xiàn)象為：332210vavavaaitcos) t (V) t (nnnvtcos) t (Vtcos) t (VtcosVVnnss00BBvtcos) t (V)t (V23) t (V43V23V3V2ss2n32s32032BB3BB21saaaaaai) t (V)V23V3V2s2032BB3BB21aaaa

53、) t (V432s3a設(shè)混頻器的轉(zhuǎn)移特性用冪級(jí)數(shù)表示設(shè)混頻器的轉(zhuǎn)移特性用冪級(jí)數(shù)表示: : 若干擾信號(hào)若干擾信號(hào)作用在混頻器上的作用在混頻器上的 將此式代入上式三角變換后，可得將此式代入上式三角變換后，可得 s s的電流成分的電流成分i i s s為為 其中其中為無(wú)失真包絡(luò)項(xiàng)，為無(wú)失真包絡(luò)項(xiàng)，為失真包絡(luò)項(xiàng)，為失真包絡(luò)項(xiàng)，) t (V) t (V23s2n3a 即為交調(diào)干擾項(xiàng)即為交調(diào)干擾項(xiàng)03a) t (V) t (Vs2n0) t (Vs0) t (Vs顯然，交調(diào)項(xiàng)由顯然，交調(diào)項(xiàng)由也就是說(shuō)交調(diào)是由轉(zhuǎn)移特性曲線的三次方項(xiàng)產(chǎn)生，且與也就是說(shuō)交調(diào)是由轉(zhuǎn)移特性曲線的三次方項(xiàng)產(chǎn)生，且與成正比。成正比。時(shí)

54、，交調(diào)項(xiàng)起作用，時(shí)，交調(diào)項(xiàng)起作用，這在聽(tīng)覺(jué)上就表現(xiàn)為聽(tīng)到有用信號(hào)的聲音同時(shí)，可以聽(tīng)到干這在聽(tīng)覺(jué)上就表現(xiàn)為聽(tīng)到有用信號(hào)的聲音同時(shí)，可以聽(tīng)到干擾信號(hào)的聲音，而一但有用信號(hào)停止播音，干擾臺(tái)聲音也隨擾信號(hào)的聲音，而一但有用信號(hào)停止播音，干擾臺(tái)聲音也隨之消失。之消失。引起，引起，) t (V) t (V23s2n3a因?yàn)橐驗(yàn)楫?dāng)當(dāng)交調(diào)項(xiàng)不起作用交調(diào)項(xiàng)不起作用當(dāng)當(dāng)時(shí)，時(shí)，以上分析表明，交調(diào)是由非線性特性中的三次或更高以上分析表明，交調(diào)是由非線性特性中的三次或更高次非線性項(xiàng)產(chǎn)生的，因此克服交調(diào)干擾的主要方法為次非線性項(xiàng)產(chǎn)生的，因此克服交調(diào)干擾的主要方法為:1.提高混頻電路前級(jí)的選擇性抑制干擾；提高混頻電路前級(jí)

55、的選擇性抑制干擾；2.選擇合適的器件和合適的工作狀態(tài)，使混頻器的非選擇合適的器件和合適的工作狀態(tài)，使混頻器的非線性高次方項(xiàng)盡可能??；線性高次方項(xiàng)盡可能??；3.采用抗干擾能力較強(qiáng)的平衡混頻器和模擬乘法器混采用抗干擾能力較強(qiáng)的平衡混頻器和模擬乘法器混頻電路。頻電路。2) 互相調(diào)制互相調(diào)制( (互調(diào)互調(diào)) )干擾干擾 當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的干擾進(jìn)入到混頻器的輸入端時(shí)，當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的干擾進(jìn)入到混頻器的輸入端時(shí)，它們與本振電壓它們與本振電壓v0一起加到混頻管的發(fā)射結(jié)。由于器件一起加到混頻管的發(fā)射結(jié)。由于器件的非線性作用，它們將產(chǎn)生一系列組合頻率分量。如果的非線性作用，它們將產(chǎn)生一系列組合頻率分量。如果某

56、些分量的頻率等于或接近于中頻時(shí)，就會(huì)形成干擾，某些分量的頻率等于或接近于中頻時(shí)，就會(huì)形成干擾，稱為互調(diào)干擾。稱為互調(diào)干擾。 接收機(jī)調(diào)諧于信號(hào)頻率，可以清楚地收到干擾信號(hào)接收機(jī)調(diào)諧于信號(hào)頻率，可以清楚地收到干擾信號(hào)電臺(tái)的聲音，若接收機(jī)對(duì)接收信號(hào)頻率失諧，干擾臺(tái)的電臺(tái)的聲音，若接收機(jī)對(duì)接收信號(hào)頻率失諧，干擾臺(tái)的聲音仍然存在。聲音仍然存在。 由非線性器件二次方以上的特性引起，由非線性器件二次方以上的特性引起，因此存在因此存在二階互調(diào)和三階互調(diào)及高階互調(diào)。二階互調(diào)和三階互調(diào)及高階互調(diào)?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生的原因：tcosVtcosV22n2n11n1nvvtcosVtcosVtcosV22n1

57、1n00bev|nfmfpf|f210nmp若有兩個(gè)干擾信號(hào)進(jìn)入到混頻器，它們分別為若有兩個(gè)干擾信號(hào)進(jìn)入到混頻器，它們分別為這時(shí)這時(shí)所得的所得的i ic c中包含一系列組合頻率分量，其頻率可用下列通式表示中包含一系列組合頻率分量，其頻率可用下列通式表示 |21nfmf i210f|nfmf|f若兩干擾信號(hào)形成的新的組合頻率若兩干擾信號(hào)形成的新的組合頻率即組合頻率與本振頻率即組合頻率與本振頻率f f0 0之差落在中頻范圍之差落在中頻范圍 那么，它就會(huì)和接收信號(hào)所產(chǎn)生的中頻一樣通過(guò)中放、檢波，那么，它就會(huì)和接收信號(hào)所產(chǎn)生的中頻一樣通過(guò)中放、檢波，造成強(qiáng)烈干擾。造成強(qiáng)烈干擾。與信號(hào)頻率與信號(hào)頻率fs

58、fs相近，相近， 例例: : 當(dāng)當(dāng)fn1=1.5MHzfn1=1.5MHz，fn2=0.9MHzfn2=0.9MHz，若接收機(jī)在，若接收機(jī)在13.5MHz13.5MHz波段工波段工作，問(wèn)在哪幾個(gè)頻率上會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾？作，問(wèn)在哪幾個(gè)頻率上會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾？ 解解 若若m m，n=1n=1則則 fn1+ fn2=1.5+ 0.9=2.4MHzfn1+ fn2=1.5+ 0.9=2.4MHz fn1 fn1 fn2=1.5 fn2=1.5 0.9=0.6MHz ( 0.9=0.6MHz (波段外波段外) )m=1m=1，n=2 fn1+ fn2=1.5+ 1.8=3.3MHzn=2 fn1+ fn2=

59、1.5+ 1.8=3.3MHz 2fn2 2fn2 fn1=1.8 fn1=1.8 1.5=0.3MHz ( 1.5=0.3MHz (波段外波段外) ) m=2 m=2，n=1 2fn1+ fn2=3+ 0.9=3.9MHz (n=1 2fn1+ fn2=3+ 0.9=3.9MHz (波段外波段外) ) 2fn1 2fn1 fn2=3 fn2=3 0.9=2.1MHz 0.9=2.1MHz m=3 m=3，n=0 3fn1 =3n=0 3fn1 =3 1.5=4.5MHz (1.5=4.5MHz (波段外波段外) ) m=0 m=0，n=3 3fn2 =3n=3 3fn2 =3 0.9=2.7

60、MHz0.9=2.7MHz因此，考慮三次以下諧波因此，考慮三次以下諧波fn1fn1和和fn2fn2在在13.5MHz13.5MHz波段內(nèi)對(duì)波段內(nèi)對(duì)2.4MHz2.4MHz，3.3MHz3.3MHz，2.1MHz2.1MHz，2.7MHz2.7MHz等等4 4個(gè)頻率會(huì)產(chǎn)生干擾。個(gè)頻率會(huì)產(chǎn)生干擾。 抑制互調(diào)的方法與抑制交調(diào)的方法相同，抑制互調(diào)的方法與抑制交調(diào)的方法相同，除此外，除此外，還可采用倍頻程帶通濾波器防止二階互調(diào)干還可采用倍頻程帶通濾波器防止二階互調(diào)干擾的產(chǎn)生。擾的產(chǎn)生。 3) 阻塞阻塞干擾干擾 當(dāng)一個(gè)強(qiáng)干擾信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)輸入端后，由于輸入電當(dāng)一個(gè)強(qiáng)干擾信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)輸入端后，由于輸入電路