乘法混頻電路

1. 調幅波經過倍頻器後其信號會怎麼變化

模擬乘法器的應用實驗五 振幅調制及混頻器電路實驗實驗六 倍頻電路實驗 一、實驗目的 ①學習MC1496模擬乘法器的電路組成及工作原理。 ②學習應用MC1496模擬乘法器組成高頻功能電路，培養設計、調試和測量電路的能力。 二、MC1496模擬乘法器集成電路 (一)MC1496內部電路圖 圖1-39所示是MC1496的內部電路及引腳圖。它是由兩個單差分對電路T1、T2、T5和T3、T4、T6組合而成。其中腳8和腳10為u1輸入端，腳1和腳4為u2輸入端，腳6和腳12為差動輸出端，腳2和腳3之間接入反饋電阻Ry以增大u2的動態范圍。腳5接偏置電阻Rb，提供偏置電流。 (二)MC1496模擬乘法器實驗電路圖1-40是MC1496模擬乘法器的實驗電路圖。其中偏置電阻Rb=6.8k，使Io=2mA。R1和R2分別給T1、T2、T3、T4提供偏置。而兩只10k電阻與Rw構成的調零電路，用於調節T5、T6的平衡。Ry=1k是用於增大u2的動態范圍。實驗電路為單端輸出，採用部分接入的單調諧迴路作為負載，以增強選頻特性。 三、實驗原理(一)模擬乘法器的輸出電壓與輸入電壓的關系式 由於實驗電路接入了Ry，且為單端輸出。設雙調諧迴路在通帶內的電壓傳輸系數為ABP，則經帶通濾波器後的輸出電壓為
在此要注意ABP是與頻率有關的量，在通帶外，可認為是零，即反映帶通濾波的作用。 (二)振幅調制電路 振幅調制實驗電路如圖1—41所示。其中u1輸入載波振盪信號 uc=uocco s：t 。由於帶通濾波器的中心頻率在實驗電路中為固定值，只能進行微調，故載波信號的載波頻率應取與帶通濾波器的中心頻率相等。而u2輸入端加入調制信號 uo=』。+ 。 1．平衡調幅輸出 所謂平衡調幅是指其輸出信號為雙邊帶調幅波，其載波信號被抑制。實驗中應注意保證u2輸入信號只是調制信號 un ，而不含有直流成分。這就需要通過RW 調節使腳1、4兩端的電位差為零。具體測量可在輸入u1=uc、uo=0時，調節Rw，用示波器觀測輸出電壓uo。當uo變到零時.即表明腳1、4兩端直流電位差為零，滿足平衡調幅的需要。此時若輸人u2=un，則是雙邊帶調幅波輸出。 2．普通調幅輸出 普通調幅波是除了有上下邊頻分量外，還有載波分量。因而在輸入u1=uc時，u2中除了凋制信號un以外，還應該有直流分量。這就是通過調節Rw，使腳1、4兩端直流電位差不為零，相當於輸入電壓u2為直流電壓加調制信號uo，通過乘法器及帶通濾波器後，輸出為普通調幅波。對於模擬乘法器調幅電路來說，載波信號uc的輸入信號振幅大小可分為兩種情況：—種是u2的振幅小於26 mv，另一種情況是uc的振幅足夠大．可認為工作於開關狀態。當Ucm<26mv時，輸出電壓uo為當Ucm>100mV時， 則經帶通濾波後的輸出電壓uo為
(三)混頻電路 混頻實驗電路的連接如圖1-42所示。其中u1輸入本機振盪信號uL =UIm，t ，一般來說本振信號選取大信號，即U1m>=100mv，為開關工作狀態。而u2輸入為外來的輸入信號us，通常在混頻器中外來輸入信號是小信號，可以是調幅波、調頻波或調相波。為了便於觀測，本實驗的us採用小信號的普通調幅波。由於本實驗電路中帶通濾波器的中心頻率是一個固定值，只能進行微調，因而在帶通濾波器的中心頻率確定之後，這個中心頻率就是混頻器的中心頻率fI。若混頻器選取的中頻為低中頻，則在選取輸入信號us的載波頻率fs和本振信號uL的頻率fL時，應該滿足
反之，若混頻器選取的中頻為高中頻時，輸入信號us的載波頻率fs和本振信號uL的頻率fL應滿足
(四)倍頻電路 二倍頻實驗電路的連接如圖1-43所示。其輸入信號ui通過耦合電容加到u1和u2輸入端。一般來說，模擬乘法器構成的倍頻器其輸入信號採用小信號輸入。由於實驗板的帶通濾波器的中心頻率是固定值，只能微調，故在做倍頻器實驗時，輸入信號ui的頻率fi應為帶通濾波器中心頻率的1/2。 四、實驗內容 (一)振幅調制電路實驗 ①根據提供的模擬乘法器實驗電路板，設計用模擬乘法器構成的普通調幅波調幅電路和雙邊帶調幅電路，提出完成上述實驗的必要條件。 ②掌握模擬乘法器組成調幅電路的基本原理，熟習實驗電路板的組成及具體電路，並完成靜態和動態的調整與測量。 ③提出完成調幅電路實驗的測試方法及必備儀器。 ④測試並分析實驗結果。 (二)混頻器實驗 ①根據實驗電路板，設計用模擬乘法器構成的混頻電路，提出完成混頻實驗的必要條件。 ②掌握混頻電路的基本原理及用乘法器組成混頻電路的實質、特徵，並完成靜態和動態的調整與測量。 ③對混頻器的各種干擾，進行實驗與分析。 ④提出完成混頻電路實驗的測試方法及必備儀器。 ⑤完成測試並分析實驗結果。 (三)倍頻電路實驗 ①根據實驗電路板，設計用模擬乘法器構成二倍頻電路，提出完成倍頻實驗的必要條件。 ②掌握倍頻電路的基本原理及用乘法器實現倍頻的實質、特徵，並完成靜態和動態的調整與測量。 ①提出完成倍頻電路實驗的測試方法及必備儀器。 ④完成測試並分析實驗結果。

2. 混頻電路原理

輸出信號頻率等於兩輸入信號頻率之和、差或為兩者其他組合的電路。混頻器通版常由非線性元權件和選頻迴路構成。

混頻電路示意圖：

變頻，是將信號頻率由一個量值變換為另一個量值的過程。具有這種功能的電路稱為變頻器（或混頻器）。

一般用混頻器產生中頻信號：

混頻器將天線上接收到的信號與本振產生的信號混頻，cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2

可以這樣理解，α為信號頻率量，β為本振頻率量，產生和差頻。當混頻的頻率等於中頻時，這個信號可以通過中頻放大器，被放大後，進行峰值檢波。檢波後的信號被視頻放大器進行放大，然後顯示出來。由於本振電路的振盪頻率隨著時間變化，因此頻譜分析儀在不同的時間接收的頻率是不同的。

當本振振盪器的頻率隨著時間進行掃描時，屏幕上就顯示出了被測信號在不同頻率上的幅度，將不同頻率上信號的幅度記錄下來，就得到了被測信號的頻譜。

從頻譜觀點看，混頻的作用就是將已調波的頻譜不失真地從fc搬移到中頻的位置上，因此，混頻電路是一種典型的頻譜搬移電路，可以用相乘器和帶通濾波器來實現這種搬移