实验三集成混频器研究通信电路与系统实验
通信系统综合实验
实验九：通信系统综合实验一．实验目的1．掌握通信系统组成及电路方框连接图原理。
2．掌握通信系统中信号变换、传输的过程。
3．掌握通信系统电路调整和性能测试的基本方法。
二．实验仪器1．RZ8621D实验箱一台2．2MHz双踪示波器一台3．中继线每两台实验箱需一根4．平口小起子一把5．专用连接线2根6．电话单机一台（选用）三．实验电路连接模拟信源TP002(TP003TP005)图9-1 PSK增量调制单工通信系统图9-2 PSK增量调制双工通信系统模拟信源TP002(TP003TP005)TP501TP506图9-3 PCM调制线路编码传输系统四．实验预习和测量点说明通信系统综合实验是在通信原理部件实验基础上进行的。
因此，它不仅要求对实验中涉及到的各通信原理部件的调整测试方法熟悉，更重要的是对各部件之间如何正确连接构成完整的通信系统，并把系统中信号的变换、传输过程及时序关系，频谱关系、同步提取、噪声等因素对通信系统性能的影响等作为综合实验测试研究的重点。
本实验的测量点应为综合通信系统中各模块的输入与输出信号，由于各模块单元电路实验已对测量点作了说明，这儿不再重复，测量点中应特别注意模块间互连后对原测试点上信号有何改变与影响？五．实验内容及实验步骤（一）PSK增量调制单工通信系统测试1．打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮。
2．调整ΔM系统，使其正常工作（实验步骤参见实验五）3．调整PSK调制解调系统，工作于32KHzPN状态，使其正常工作（实验步骤参见实验七）4．开关、插塞设置及电路连接。
将J301置于DS位，则ΔM编码器输出的数码被加到PSK调制器，作为PSK的基带数字调制信号。
SW02闭合，则PSK已调信号被加到PSK解调器。
K703置于PSK位，PSK的解调信号被加到同步提取与信码再生电路。
K801置于2-3位，再生信码被加到ΔM译码。
K001置于1-2位扬声器电路接通。
K302置于2-3位，不接噪声源。
混频器实验
实验5 乘法器的应用3---混频器实验一、实验目的1. 熟悉集成电路实现的混频器的工作原理。
2. 了解混频器的多种类型及构成。
3. 了解混频器中的寄生干扰。
二、预习要求1. 预习混频电路的有关资料。
2. 认真阅读实验指导书，对实验电路的工作原理进行分析。
三、实验仪器 1. 双踪示波器2. 高频信号发生器（最好有产生调制信号功能的信号源）3. 频率计4. 实验板GPMK7四、实验电路说明目前高质量的通信接收机中多采用二极管环形混频器和由双差分对管平衡调制器构成的混频器，本实验采用的是集成模拟乘法器（MC1496）构成的混频电路。
用模拟乘法器实现混频，只要u x 端和u y 端分别加上两个不同频率的信号，相差一中频如1.5MHz ，再经过带通滤波器取出中频信号，其原理方框图如图5-1所示5-1 混频原理框图若输入信号为： ()cos x sm s u t U t ω= 本振信号为： ()c o s y c m c u t U t ω= 则混频信号为：[]12c s c s ()cos cos cos()t cos()t o cm sm c s sm cm u t KU U t t KU U ωωωωωω=∙=++-c s i ωωω-= 为某中频频率。
若输入信号为：()(1cos )cos x sm a s u t U m t t ω=+Ω 本振信号为：()cos y cm c u t U t ω=则混频信号为：c s ()(1cos )cos()o om a u t U m t t ωω=+Ω-由MC1496 模拟乘法器构成的混频器电路如图5-2所示。
注意：电源+12V -12V本振信号U C（频率为6MHz）接到乘法器的⑽脚，将调幅波信号U S（频率为4.5MHz）接到乘法器的⑴脚，混频后的中频信号由乘法器的⑹脚输出，经形带通滤波器（其调谐在1.5MHz，带宽为450KHz）由电路输出端OUT得到差频（1.5MHz）信号（即：所谓中频信号）。
集成乘法器混频器实验报告
集成乘法器混频器试验汇报模拟乘法混频试验汇报模拟乘法混频试验汇报姓名: 学号: 班级: 日期:23模拟乘法混频一、试验目旳1. 深入理解集成混频器旳工作原理2. 理解混频器中旳寄生干扰二、试验原理及试验电路阐明混频器旳功能是将载波为vs(高频)旳已调波信号不失真地变换为另一载频(固定中频)旳已调波信号，而保持原调制规律不变。
例如在调幅广播接受机中，混频器将中心频率为535~1605KHz旳已调波信号变换为中心频率为465KHz旳中频已调波信号。
此外，混频器还广泛用于需要进行频率变换旳电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。
混频器旳电路模型如图1所示。
VsV图1 混频器电路模型混频器常用旳非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。
本振用于产生一种等幅旳高频信号VL，并与输入信号 VS经混频器后所产生旳差频信号经带通滤波器滤出。
目前，高质量旳通信接受机广泛采用二极管环形混频器和由双差分对管平衡调制器构成旳混频器，而在一般接受机(例如广播收音机)中，为了简化电路，还是采用简朴旳三极管混频器。
本试验采用集成模拟相乘器作混频电路试验。
图2为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完毕。
24图2 MC1496构成旳混频电路MC1496可以采用单电源供电，也可采用双电源供电。
本试验电路中采用，12V，,8V供电。
R12(820Ω)、R13(820Ω)构成平衡电路，F2为4.5MHz选频回路。
本试验中输入信号频率为 fs,4.2MHz，本振频率fL,8.7MHz。
为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上旳除了输入信号电压VS和本振电压VL外，不可防止地还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者均有也许产生组合频率，这些组合信号频率假如等于或靠近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干涉，影响输入信号旳接受。
干扰是由于混频器不满足线性时变工作条件而形成旳，因此干扰不可防止，其中影响最大旳是中频干扰和镜象干扰。
晶体三极管混频电路实验
晶体三极管混频电路实验一、实验目的1.进一步学习变频电路的相关理论。
2.掌握三极管混频电路的工作原理和调试方法二、实验使用仪器1．三极管混频电路实验板2．200MH泰克双踪示波器3 .FLUKE万用表4. 频谱分析仪（安泰信）5. 高频信号源三、实验基本原理与电路1. LC振荡电路的基本原理在通信技术中，经常需要将信号自某一频率变换为另一频率，一般用得较多的是把一个已调的高频信号变成另一个较低频率的同类已调信号。
例如：在超外差中波接收机中，常天线接收到的高频信号(载频位于535 kHz～1605kHz中波波段各电台的普通调幅信号) 通过变频，变换成455KHz的中频信号；在调频广播接收机中, 把载频位于88 MHz～108MHz的各调频台信号变换为中频为10.7MHz的调频信号。
完成这种频率变换的电路称变频器，采用变频器后，接收机的性能将得到提高。
图2-1混频器的电路模型混频器的电路模型如图2-1所示。
混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。
其中二极管混频器又可以分为二极管平衡混频器和二极管环形混频器等，目前二极管混频器的集成电路已经在市面上广泛使用。
二极管混频电路的主要特点是：1.混频电路本身没有增益。
2.混频后出现的非线性分量较少。
3.混频电路的输入信号线性范围较大。
三极管混频电路和场效应管混频电路相比：1.具有较大的电压增益。
2.电路噪声和非线性分量较多. 3. 场效应管混频电路的工作频率更高。
模拟乘法器可以实现两个输入信号的乘积，模拟乘法器后面加上带通滤波器就可以形成混频电路。
本振信号用于产生一个等幅的高频信号U L ，并与输入信号U S 经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤出。
目前，高质量的通信接收机广泛采用二极管环形混频器和由差分对管平衡调制器构成的混频器，而在一般接收机（例如广播收音机）中，为了简化电路，还是采用简单的三极管混频器，本实验采用晶体三极管作混频电路实验。
高频实验二 晶体三极管混频电路实验报告
实验二晶体三极管混频电路实验一. 实验目的1.理解变频电路的相关理论。
2.掌握三极管混频电路的工作原理和调试方法。
二. 实验使用仪器1．三极管混频电路实验板2．200MH泰克双踪示波器3 .FLUKE万用表4. 频谱分析仪（安泰信）5. 高频信号源三、实验基本原理与电路1. LC振荡电路的基本原理在通信技术中，经常需要将信号自某一频率变换为另一频率，一般用得较多的是把一个已调的高频信号变成另一个较低频率的同类已调信号。
完成这种频率变换的电路称变频器。
2.实验电路晶体三极管混频电路实验电路如图2-2所示。
本振电压U L频率为(10.7MHz)从晶体管的发射极e输入，信号电压Us(频率为10.245MHz)从晶体三极管的基极输入，混频后的中频(Fi=F L-Fs)信号由晶体三极管的集电极输出。
输出端的带通滤波器必须调谐在中频Fi上，本实验的中频Fi=F L-Fs=10.7MHZz-10.245MHz=455KHz。
C4C3R3R1C2*B2R4C5R5LED1K +12RW1R2C1CVJ晶体三极管混频电路TP1IN1TP3OUTTP2IN2A8-0808电路基本原理：电容C1是隔直电容，滑动变阻器RW1和电阻R1,R2是晶体管基极的直流偏置电阻，用来决定晶体管基极的直流电压，电阻R3是射极直流负反馈电阻，决定了晶体管射极的直流电流Ie 。
晶体管需要设置一个合适的直流工作点，才能保证混频器电路正常工作，并有一定的功率增益。
通常，适当的增加晶体管射极的直流电流Ie 可以提高晶体管的交流电流放大倍数 ，从而增大混频器电路的变频增益。
但Ie 过大，混频电路的噪声系数会急剧增加。
对于混频器电路，一般控制Ie 在0.2-1mA 之间。
电阻R4是混频器的负载电阻。
电容C3，C4是混频器直流电源的去耦电容。
同时混频电路的电压增益还和本振信号的幅度有关。
输入信号幅度不变时，逐渐增加本振信号的幅度，刚开始由于本振信号的幅度较小，晶体管的变频跨导较小，此时随着本振信号幅度的增加，晶体管的变频跨导也逐渐增加，混频器的变频增益逐渐增加。
通信综合技术实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，使学生掌握通信系统的基本组成、工作原理以及通信技术在实际应用中的实现方法。
通过实验，提高学生对通信理论知识的理解和运用能力，培养学生的动手实践能力和创新思维。
二、实验内容1. 实验一：通信系统基本组成及原理（1）实验目的：了解通信系统的基本组成、工作原理及各部分功能。
（2）实验仪器：通信系统实验箱、示波器、频谱分析仪等。
（3）实验内容：①观察通信系统实验箱，了解其基本组成，包括发射端、传输信道、接收端等。
②观察实验箱中的信号传输过程，了解信号调制、解调原理。
③分析实验箱中各部分的功能，如放大器、滤波器、调制器、解调器等。
2. 实验二：模拟通信技术（1）实验目的：掌握模拟通信技术的调制、解调方法。
（2）实验仪器：通信系统实验箱、示波器、频谱分析仪等。
（3）实验内容：①观察实验箱中的调制器，了解模拟调制的原理。
②观察实验箱中的解调器，了解模拟解调的原理。
③通过实验验证模拟调制、解调过程，分析调制、解调效果。
3. 实验三：数字通信技术（1）实验目的：掌握数字通信技术的调制、解调方法。
（2）实验仪器：通信系统实验箱、示波器、频谱分析仪等。
（3）实验内容：①观察实验箱中的数字调制器，了解数字调制的原理。
②观察实验箱中的数字解调器，了解数字解调的原理。
③通过实验验证数字调制、解调过程，分析调制、解调效果。
4. 实验四：光纤通信技术（1）实验目的：了解光纤通信技术的基本原理和实际应用。
（2）实验仪器：光纤通信实验箱、光纤测试仪、示波器等。
（3）实验内容：①观察光纤通信实验箱，了解其基本组成和功能。
②通过实验验证光纤通信传输过程，分析传输效果。
③了解光纤通信在实际应用中的优势。
三、实验结果与分析1. 实验一：通过观察通信系统实验箱，学生了解了通信系统的基本组成和各部分功能。
实验过程中，学生学会了使用示波器和频谱分析仪观察信号波形和频谱特性。
2. 实验二：学生通过实验验证了模拟通信技术的调制、解调过程，掌握了模拟调制、解调方法。
实验三 晶体三极管混频实验
实验三晶体三极管混频实验一、实验目的1.掌握三极管混频器的工作原理；2.了解混频器的寄生干扰。
二、实验原理1.For personal use only in study and research; not for commercial use2.3.混频器系统原理图4.三极管混频电路原理图如下，晶体管起信号的混频作用，两个输入信号分别为和；电容C in1、C in2、C out为信号输入和输出的耦合电容，起到隔直流的作用，使前后级的直流电位不相互影响，保证各级工作的稳定性；电容C e对高频交流信号相当于短路，消除偏置电阻R e对高频信号的负反馈作用，提高高频信号的增益；电阻元件R b1、R b2、R e决定晶体管的工作点；电路中的电感L和电容C组成的谐振电路起选频作用，在产生的组合频率中选择所需要的中频输出信号。
For personal use only in study and research; not for commercial use三、仿真结果1.仿真原理图如下。
为获得中频频率为475MHZ信号，设置本振信号V2为500mv （10.7MHZ），载波信号V1为100mv（10.245MHZ）；L1为10uH，C3为12nF,以达到选频作用；示波器分别接入载波信号和输出信号，观察输出波形。
For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use2.去掉V1，进行直流工作点分析，测试放大器的静态直流工作点，结果如下：For personal use only in study and research; not for commercial use3.选取电路节点8作为输出端，对输出信号进行“傅里叶分析”，结果如下图。
混频电路实验报告
混频电路实验报告引言混频电路是一种常用的电路，用于将两个或多个不同频率的信号进行合并或分离。
本实验旨在通过搭建混频电路并进行实验验证，加深对混频电路原理的理解。
实验器材•信号发生器•混频器•示波器•电阻•电容•电源•连接线实验步骤步骤一：搭建混频电路1.将信号发生器连接到混频器的输入端口。
2.将示波器连接到混频器的输出端口。
3.根据实验要求，选择合适的电阻和电容值，并连接到混频器的相关电路。
步骤二：调节信号发生器频率1.打开信号发生器，并设置初始频率为f1。
2.使用示波器观察混频器输出信号的波形和频率。
步骤三：调节混频器参数1.根据实验要求，调节混频器的相关参数，如输入电压、放大倍数等。
2.使用示波器观察混频器输出信号的波形和频率的变化。
步骤四：记录实验结果1.记录信号发生器的初始频率f1和混频器输出的信号频率f2。
2.记录混频器的参数设置。
实验结果与分析实验结果根据实验记录，我们得到了以下结果：•信号发生器的初始频率f1为1000Hz。
•混频器输出的信号频率f2为2000Hz。
•混频器的参数设置为放大倍数为2。
结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.混频器能够将两个不同频率的信号进行合并，输出一个新的信号。
2.输入信号的频率会对混频器输出信号的频率产生影响。
3.混频器的参数设置可以调节输出信号的放大倍数。
总结通过本实验，我们成功搭建了混频电路，并验证了混频器的原理。
混频电路在通信领域有着广泛的应用，如无线电通信、雷达系统等。
深入理解混频电路的原理对于电子工程师而言是非常重要的，本实验为我们提供了一个实践操作的机会，加深了对混频电路的理解和掌握。
高频电子第二次实验报告三极管混频电路
实验报告课程: 高频电子技术实验: 三极管混频电路班级: 电信142班组员:辛杰李聪黄盟宋明春罗流菊日期: 二零一五年十月三十日一、实验目的①通过实验熟悉三极管混频电路的工作原理。
②掌握三极管混频电路的混频增益的测试方法。
二、实验原理混频, 又称为变频, 是一种信号频率变换过程, 指将信号的某一个频率或频段变换成我们需要的另一种频率或频段。
能完成这种频率变换过程的电路就叫做变频器, 也称混频器。
三极管混频电路是超外差接收机中广泛应用的电路。
它的主要特点通过混频（变频）实现高频信号的频率变换。
从而将一个较大的频率空间内的接收频率转变成为一个固定的较低的频率。
因而，主放大电路可以按照这个频率进行设计，从而保证整机的增益、通带等性能指标。
实验电路如图1-1所示。
接收到的高频信号（由高频信号发生器产生）送到混频管的基极。
本机振荡信号（由高频信号发生器产生）送到混频管的发射极。
由于三极管的非线性作用，将产生一个差频信号（中频）由集电极输出并由LC谐振回路选出。
送到中频放大电路。
图1—1 三极管混频电路三、实验电路图1-1所示电路为实验电路，它是本振信号从发射极注入式的晶体管混频电路。
具有较高的混频增益。
本实验电路要求完成的技术指标：输出中频f I=465KHz，通频带2△f0.7=6KHz，增益A>20dB，R L=1 kΩ。
电路主要元件参数：晶体管CS9018，β=60，查手册知在f0=300MHz，I C=2mA，Vcc=9V 条件下测得y参数为g ie=2mS，Cie=12PF，goe=250μs，Coe=4pF，yfc=40mS，yre=350μS。
如果工作条件发生变化，则上述参数值仅作为参考。
要得到晶体管的y参数也可由混合π参数计算出y参数。
中频变压器参数：L=4μH，Q0=100，P1=0.6，P2=0.3。
回路电容C1=10PF，C2=(5～20)PF，在调谐过程中使用微调电容C2，调整中心频率。
混频电路实验报告收获(3篇)
第1篇一、实验背景混频电路是无线通信系统中至关重要的组成部分，它负责将高频信号与本地振荡信号混合，产生中频信号，以便于后续的处理和传输。
本次实验旨在通过搭建混频电路，观察其工作原理，并分析其性能。
二、实验目的1. 了解混频电路的基本原理和结构；2. 掌握混频电路的设计与搭建方法；3. 分析混频电路的性能指标，如频率响应、增益、噪声系数等；4. 培养实验操作能力和分析问题能力。
三、实验原理混频电路的基本原理是利用非线性元件（如二极管、三极管等）的非线性特性，将两个不同频率的信号混合，产生新的频率。
本实验采用二极管混频电路，其工作原理如下：1. 本地振荡信号（LO）和高频信号（RF）分别输入混频电路的两个端口；2. 非线性元件将两个信号进行混合，产生新的频率，包括和频、差频等；3. 通过滤波器选择所需的中频信号（IF）。
四、实验内容1. 搭建混频电路实验平台；2. 输入本振信号和射频信号，观察输出中频信号；3. 测量中频信号的频率、幅度等性能指标；4. 分析混频电路的性能，如频率响应、增益、噪声系数等。
五、实验步骤1. 搭建混频电路实验平台，包括信号源、混频电路、滤波器、示波器等；2. 连接本振信号和射频信号，调整信号幅度；3. 观察示波器上中频信号的波形，记录频率、幅度等数据；4. 测量中频信号的频率、幅度等性能指标；5. 分析混频电路的性能，如频率响应、增益、噪声系数等。
六、实验结果与分析1. 实验结果：搭建的混频电路成功实现了本振信号和射频信号的混合，产生了中频信号。
中频信号的频率约为30MHz，幅度约为1V。
2. 分析：（1）频率响应：混频电路的频率响应较好，在中频附近具有较高的增益，且在两侧有一定的频率范围；（2）增益：混频电路的增益约为20dB，满足实际应用需求；（3）噪声系数：混频电路的噪声系数约为3dB，相对较低，有利于提高系统的信噪比。
七、实验收获1. 通过本次实验，深入了解了混频电路的基本原理和结构，掌握了混频电路的设计与搭建方法；2. 提高了实验操作能力和分析问题能力，为今后从事无线通信领域的研究奠定了基础；3. 深化了对非线性电路理论的理解，为今后研究其他非线性电路提供了借鉴；4. 增强了团队合作意识，培养了与他人沟通、协作的能力。
实验三 集成混频器的实验研究
实验三集成混频器的实验研究一.实验目的1)了解集成乘积混频器的工作原理及典型电路。
2)了解本振电压幅值和模拟乘法器的偏置电流对混频增益的影响。
3)学习利用直流负反馈改善集成混频器动态工作范围的方法。
4)观察混频器寄生通道干扰现象。
二.实验仪器及设备1)双踪示波器SS-7804型1台2)高频信号发生器1055A型或TFG2030型1台3)直流稳压电源WYJ-30F型1台4)数字万用表DT9202型1台5)实验电路板三.实验内容实验原理图如下：图1.集成混频器的实验电路1.测量关系曲线1)接通实验板电源，用示波器测量P1点，调整W2使其输出一个不失真的、振荡频率为10MHz、幅值<1V的本振信号电压。
实验结果：本振信号输出为一个频率f=10.026MHz，峰峰值为2.9V的正弦波2)高频信号源输出信号频率，输出电压幅值，将此信号作为混频器输入，记录中频调谐输出电压的频率、幅值及波形。
实验结果：输出为一个频率f=2.0268MHz，峰峰值5.46V的正弦波3)令，调节使I5=1mA，然后调节改变大小，测量关系曲线。
实验结果：的测量结果见表1表1.的测量结果的关系曲线见图2.图2.的关系曲线2.测量关系曲线保持上述信号源频率不变。
令本振信号幅值=500mV，保持，调节,改变I5，测量关系曲线。
实验结果：的测量结果见表2.表2.的测量结果的关系曲线见图3.图3.的关系曲线3.观察串联电流负反馈电阻对输出中频信号幅值的影响。
1)保持本振幅值=500mV，不变，输入一个调幅波，调幅波的载频，调制信号频率为，调制度m=40%，乘法器偏置电流I50.6mA。
2)令，调节高频信号源输出电压幅值的大小，使之逐步加大到中频电压波形开始出现明显失真为止，记下此时的和大小。
实验结果：340mV，=4.49V3)另,重复上述步骤1），记下此时的和大小，并与时的测量结果进行比较。
实验结果：660mV，=4.26V4. 观察混频器中干扰信号的分布情况用高频信号源输入一个等幅波，且 ，本振 ，保持I5=1mA ，在6.5~30MHz 范围内改变高频信号源的输出频率，观察并记录哪些频率点上有明显的中频信号出现，分析出有哪些干扰信号。
通信电路实验
通信电路实验指导书西南交通大学信息科学与技术学院2006年9月实验一射频发射接收系统一、实验设置的意义由电子元器件可以构成各种功能电路，由这些功能电路按照一定的原理和要求又可以组成各类电子设备，各类电子设备按照入网要求和组成方案可组成网络或系统。
元器件与电路、电路与设备以及设备与系统之间的关系是局部与整体的关系。
射频通信系统一般由发送装置、接收装置和传输媒质组成。
发送装置包括换能器、发送机和发送天线三部分。
其中发送机将电信号变换为足够强度的高频电振荡，发送天线则将高频电振荡变换为电磁波，向传输媒质辐射。
射频接收机的作用是把发送装置发送的已调高频信号还原为消息或基带信号，最终完成通信功能。
本实验就是为了在压控振荡器实验和射频调制器实验的基础上，从整体角度了解和掌握射频发送机和射频接收机的原理和性能。
二、实验目的1. 学习了解射频发射和接收机的工作原理。
2. 学习使用频谱分析仪对射频发射和接收机进行测试。
3. 测量射频接收机前端的灵敏度。
4. 进行射频发送接收系统综合试验。
三、实验原理射频发送设备的功能是将所要发送的信息(又称基带信号)经调制，将频谱搬移到射频上，再经过高频放大到额定功率后，馈送到天线发送到空间去。
射频发送机模块由VCO和功率放大器组成，它的模块方框图如图1－1所示。
其功能是将所要发送的信息（又称基带信号）经过调制后，将频谱搬移到射频上，再经过高频放大，达到额定功率之后，馈送到天线，发送到空间去。
发送机的主要技术指标有工作种类、调制方式、频率范围、频率稳定度及准确度、输出功率、效率、杂散辐射等。
下面对相关技术指标予以简介。
发送机的工作种类指电话、电报，模拟、数字等。
调制方式主要分调幅、调频和脉冲（数字）调制等。
发射机的工作频率是指发射机的射频载波频率。
发射机的频率准确度与频率稳定度也是相对于射频载波而言的。
频率准确度是指实际工作频率对于标称工作频率的准确程天线 输出图1－1 射频发送模块度。
实验三-混频器
实验三、混频器151180013陈建一、实验目的1.了解三极管混频器和集成混频器的基本工作原理，掌握用MC1496 来实现混频的方法。
2.了解混频器的寄生干扰。
3.探究混频器输入输出的线性关系。
二、实验原理1.在通信技术中，经常需要将信号自某一频率变换为另一频率，一般用得较多的是把一个已调的高频信号变成另一个较低频率的同类已调信号，完成这种频率变换的电路称混频器。
在超外差接收机中的混频器的作用是使波段工作的高频信号，通过与本机振荡信号相混，得到一个固定不变的中频信号。
采用混频器后，接收机的性能将得到提高，这是由于：（1）混频器将高频信号频率变换成中频，在中频上放大信号，放大器的增益可以做得很高而不自激，电路工作稳；经中频放大后，输入到检波器的信号可以达到伏特数量级，有助于提高接收机的灵敏度。
（2）由于混频后所得的中频频率是固定的，这样可以使电路结构简化。
（3）要求接收机在频率很宽的范围内选择性好，有一定困难，而对于某一固定频率选择性可以做得很好。
混频器的电路模型下图所示。
一个等幅的高频信号，并与输入经混频后所产生的差频信号经带通滤波器滤出，这个差频通常叫做中频。
输出的中频信号与输入信号载波振幅的包络形状完全相同，唯一的差别是信号载波频率变换成中频频率。
目前高质量的通信接收机广泛采用二极管环形混频器和由差分对管平衡调制器构成的混频器，而在一般接收机（例如广播收音机）中，为了简化电路，还是采用简单的三极管混频器。
2.当采用三极管作为非线性元件时就构成了三极管混频器，它是最简单的混频器之一，应用又广，我们以它为例来分析混频器的基本工作原理。
从上图可知，输入的高频信号，通过C1 加到三极管b极，而本振信号经Cc 耦合，加在三极管的e极，这样加在三极管输入端（be之间）信号为。
即两信号在三极管输入端互相叠加。
由于三极管的特性（即转移特性）存在非线性，使两信号相互作用，产生很多新的频率成分，其中就包括有用的中频成分fL-fS和fL+fS，输出中频回路（带通滤波器）将其选出，从而实现混频。
混频器实验报告
混频器实验（虚拟实验）（一）二极管环形混频电路傅里叶分析得到的频谱图为分析：可以看出信号在900Hz和1100Hz有分量，与理论相符（二）三极管单平衡混频电路直流分析傅里叶分析一个节点的傅里叶分析的频谱图为两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的频谱图为：分析：同样在1K的两侧有两个频率分量，900Hz和1100Hz 有源滤波器加入电路后U的傅里叶分析的频谱图为：IFU节点的傅里叶分析的频谱图为：out分析：加入滤波器后，会增加有2k和3k附近的频率分量（三）吉尔伯特单元混频电路直流分析傅里叶分析一个节点的输出电压的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图如下：两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：失真分析：1k和3k两侧都有频率分量，有IP3将有源滤波器加入电路U的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：IFU节点的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：out分析：有源滤波器Uout节点的傅里叶分析的频谱相对于Uif的傅里叶分析的频谱来说，其他频率分量的影响更小，而且Uout节点的输出下混频的频谱明显减小了。
输出的电压幅度有一定程度的下降。
思考题（教材P116）：（1）比较在输入相同的本振信号与射频信号的情况下，三极管单平衡混频电路与吉尔伯特混频器两种混频器的仿真结果尤其是傅里叶分析结果的差异，分析其中的原因。
若将本振信号都设为1MHz，射频频率设为200kHz，结果有何变化，分析原因。
答：三极管吉尔伯特（2）对图18中加入的有源滤波器的特性进行分析，对其幅频特性、相频特性进行仿真。
若要使得滤波器的带宽减小20%，应对滤波器元件参数如何调整。
将调整带宽后的滤波器与混频器相连，比较前后傅里叶分析的结果异同，分析原因。
答：对有源滤波器进行仿真结果如下根据增益带宽积不变原则，弱带宽减少20%，则增益变为原先的125%，故可将运放处的反馈电阻由76K变为95K。
改变后傅里叶分析结果如下：改变前傅里叶分析结果如下：.。
通信电子线路课程设计实验报告
通信电子线路课程设计课程名称通信电子线路课程设计专业通信工程2015年7月15日目录前言 (3)一、课程设计目的 (4)二、课程设计的基本要求 (4)三、课程设计的题目和要求 (4)四、概述 (4)4.1 混频器原理及分类 (4)4.2 混频器性能指标 (7)4.3混频器的干扰 (8)4.4 混频器的应用 (9)五、方案分析 (11)六、单元电路的工作原理 (12)6.1．LC正弦波振荡器 (12)6.2 模拟乘法器 (14)6.3 混频电路 (15)6.4 选频电路 (16)七、电路性能及干扰分析 (17)八、课程设计心得体会 (22)九、参考文献 (23)附录Ⅰ电路图 (24)附录Ⅱ元器件清单 (25)前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—1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48.5M—870M 的图像信号要变成38MHZ的中频图像信号。
移动通信中有一次中频和二次中频等。
在发射机中，为了提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。
用一个频率较低石英晶体振荡器作为主振荡器，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。
混频器能够将输入的两路信号进行混频，而保持其原信号特征不变，所以混频器是一种频谱搬移电路，混频前后信号的频谱结构并不发生改变。
一般用混频器产生中频信号：混频器将天线接收的信号与本地振荡器产生的信号进行混频，当混频的频率等于中频时，这个信号可以通过中频放大器，被放大后可进行峰值检波，然后显示出来。
三极管混频器
晶体三枀管混频器的等效原理图
• 如下
us
C
L
uI
uL
Cb Cc Vcc
Vbb
•
该电路由LC正弦波振荡器﹑高频信号源 ﹑三枀管混频器以及选频放大电路组成。 LC正弦波振荡器产生的10MHz正弦波不高 频信号源所产生的16.455MHz正弦波通过 三枀管迚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6.455MHz的信号，对其迚行放大输 出，最终输出6.455MHz的正弦波信号。
三极管混频器
组员：
混频器的应用
• 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 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。
Multisim 12的特点
1） 通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路 2) 通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为 • 3) 借助高级电路分枂, 理解基本设计特征 • 4) 通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试 • 5) 通过改迚、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时 • 间
实验3+4
实验三混频器一、实验目的：1．掌握晶体三极管混频器频率变换的物理过程。
2．掌握由集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程3．比较晶体管混频器和平衡混频器对输入信号幅度及本振电压幅度要求的不同点。
二、实验内容：1．研究晶体管混频器的频率变换过程。
2．研究平衡混频器的频率变换过程。
三、基本原理说明混频的作用。
四、实验说明混频器常用在超外差接收机中，它的任务是将已调制（调幅或调频）的高频信号变成已调制的中频信号而保持其调制规律不变。
本实验中包含两种常用的混频电路：晶体三极管混频器和平衡混频器。
其实验电路分别如图3-1、3-2所示。
图3-1为晶体管混频器，该电路主要由VT8（3DG6或9014）和6.5MHz选频回路（CP3）组成。
10KΩ电位器（VR13）改变混频器静态工作点，从而改变混频增益。
输入信号频率fs＝10MHz，本振信号频率fo＝16.455MHz，其选频回路CP3选出差拍的中频信号频率fi＝6.5MHz，由J36输出。
图3-1 晶体管混频电路图3-2为平衡混频器，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
MC1496模拟乘法器，其内部电路和引脚参见图3-1，MC1496可以采用单电源供电，也可采用双电源供电。
本实验电路中采用＋12V，－9V供电。
VR19（电位器）与R95（10KΩ）、R96（10KΩ）组成平衡调节电路，调节VR19可以使乘法器输出波形得到改善。
CP5为6.5MHz选频回路。
本实验中输入信号频率为fs＝10MHz，本振频率fo ＝16.455MHz。
图3-2 平衡混频电路图3-3为16.455MHz本振振荡电路，平衡混频器和晶体管混频器的本振信号可由J43输出。
本实验用到低频调制信号、振荡器与频率调制、振幅调制、本振、晶体管混频器、平衡混频器六个单元。
J43图3-3 16.455MHz本振振荡电路五、实验步骤1. 振幅调制根据振幅调制实验的要求，使振幅调制单元的J23输出调幅度≤30%的AM波。
混频电路实验报告
混频电路实验报告混频电路实验报告引言：混频电路是电子技术中常见的一种电路，它能够将两个不同频率的信号进行混合，产生新的频率信号。
在通信领域中，混频电路被广泛应用于频率转换、调制解调、信号处理等方面。
本实验旨在通过搭建混频电路并进行实验验证，加深对混频原理的理解和掌握。
实验材料和仪器：1. 信号发生器2. 两个频率不同的信号源3. 电阻、电容、电感等基本电子元件4. 示波器5. 多用途电路实验板实验步骤：1. 将多用途电路实验板连接好，并确保电路连接正确。
2. 将信号发生器和两个频率不同的信号源分别连接到电路中。
3. 调节信号发生器的频率和幅度，观察输出信号的变化。
4. 使用示波器测量输入和输出信号的频率、幅度等参数。
实验结果：在实验过程中，我们通过调节信号发生器的频率和幅度，观察到输出信号的变化。
当两个输入信号的频率相差较大时，输出信号的频率与其中一个输入信号的频率相近；当两个输入信号的频率相差较小时，输出信号的频率为两个输入信号频率的差值。
同时，输出信号的幅度也会受到输入信号的幅度影响，但幅度变化不如频率变化明显。
讨论与分析：混频电路的实验结果与混频原理相吻合。
混频电路实质上是将两个不同频率的信号进行非线性运算，产生新的频率信号。
在实验中，我们通过调节输入信号的频率和幅度，可以控制输出信号的频率和幅度。
这种特性使得混频电路在通信领域中具有重要的应用价值。
混频电路的应用：1. 频率转换：混频电路可以将信号从一个频率转换到另一个频率，实现不同频段之间的信号传输。
2. 调制解调：混频电路常用于调制解调器中，将调制信号与载波信号进行混频，实现信号的调制和解调。
3. 信号处理：混频电路可以将多个信号进行混合，实现信号的处理和分析。
结论：通过本次实验，我们成功搭建了混频电路并验证了混频原理。
混频电路在通信领域中具有广泛的应用，对于频率转换、调制解调、信号处理等方面起到重要作用。
混频电路的实验结果与混频原理相吻合，加深了我们对混频原理的理解和掌握。
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实验三 集成混频器的实验研究
一、实验目的
1．了解集成乘积混频器的工作原理及典型电路。
2．了解本振电压幅度和模拟乘法器的偏置电流对混频增益的影响。
3．学习利用直流负反馈改善集成混频器动态工作范围的方法。
4．观察混频器寄生通道干扰现象。
二、实验原理
当本振电压u L 和信号电压u s 皆为小信号(U Lm <<26mV ，U sm <<26mV)时，模拟乘法器的输出电压可表示为[1][4]
[]t t U U kT q R I u s L s L sm Lm L o )cos()cos(42
0ωωωω++-⎪⎭
⎫
⎝⎛≈ (2-15)
式中，R L 为负载电阻，I 0为恒流源电流。
当u L 为大信号、u s 为小信号(U Lm 约为100～200mV ，U sm <<26mV)时，模拟乘法器的输出电压是多谐波的，可表示为[1][4]
[]2
01sin 2cos()cos()22
L o Lm sm L s L s n n I R q u U U t t n kT πωωωωπ∞
=⎛⎫ ⎪
⎛⎫≈⋅-++ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭
∑ (2-16) 其中最低的一组频率分量(n=1)为
[]2
00.637cos()cos()2L o Lm sm L s L s I R q u U U t t kT ωωωω⎛⎫
≈-++ ⎪⎝⎭
(2-17)
式中，相乘因子较Lm u 为小信号时增大。
由上述讨论可知，若模拟乘法器输出端接有带通滤波器，也就是说接有中频为)(S L I ωωω-=的滤波网络作为负载，可取出所需的差频分量来实现混频。
三、实验电路说明
集成混频器的实验电路如图2-7所示。
图中，晶体管VT 1与电容C 1、C 2、C 3、C 4及 L 1构成改进型电容三点式振荡电路，作为本地振荡器。
晶体管VT 2和VT 3分别构成两级射随器起缓冲隔离作用。
本振电压u L 从P1端口馈入，信号电压u s 从P2端口馈入。
中频滤波网络为L 2、C 13、C 14构成的并联回路。
VT4为缓冲隔离级。
在图2-7所示实验电路中，中频回路调谐于2MHz ，模拟乘法器及其外接元件的作用与前一个实验中的情况相似，只是R w4代替了接在MC1496P 引脚2和引脚3之间的固定反馈电阻R E 。
电位器R w5用来调节乘法器的偏置电流I 5。
另外，图中的P4端口是由中频回路副方输出的中频电压u I 。
四、实验仪器及设备
1．直流稳压电源 SS3323型
1台 2．数字示波器 DSO-X2012A 型 1台 3．高频信号发生器 TFG6080型 1台 4．数字万用表 DT9202型 1块 5．实验电路板
1块
五、实验内容
1．测量U Im ～U Lm 关系曲线
(1)接通实验板电源，用示波器测量P 1点，调整W 2使其输出一个不失真的、振荡频率为10MHz 、幅度U Lm ＜1V 的本振信号电压。
本振信号波形：
(2)高频信号源输出信号频率f s =8MHz 、输出电压幅度U s ≈15mV ，将此信号作为混频器输入u s ；记录中频调谐输出电压U Im 的频率、幅度及波形。
图2-7 集成混频器的实验电路
I 5
P 3
VT1
VT2
VT3
VT4
中频信号波形：
U Im 频率2.016MHz 、幅度3.425V
(3)令R w4≈0，调节R w5使I 5=1mA(用万用表电压挡测量R 6两端的电压，计算出I 5电流)，然后调节R w2改变 U Lm （mV ） U Im （V ） 1 340 3.235 2 530 3.345 3 750 3.540 4 930 3.740 5 1120 3.960 6 1380 3.860
U Im ～U Lm 曲线：
结果分析：U Lm 和U im 基本成线性关系，正相关。
由（2-17）可得：
[]2
00.637cos()cos()2L o Lm sm L s L s I R q u U U t t kT ωωωω⎛⎫
≈-++ ⎪⎝⎭
当U im 随U Lm 随之线性增大。
2．测量U Im ～I 5关系曲线
保持上述信号源频率U S 不变。
令本振信号幅度U Lm =500mV ，保持R w4≈0，调节R w5改变I 5(用万用表)，测量U Im I 5（mA ） U Im （V ） 1 0.6 2.17 2 0.7 2.42 3 0.8 2.76 4 0.9 3.04 5 1 3.28 6 1.1 3.58 U I 5：
结果分析： U Im 和I 5
成正比，随着
I 5的增大，U im 随之线性增大。
[]2
00.637cos()cos()2L o Lm sm L s L s I R q u U U t t kT ωωωω⎛⎫
≈-++ ⎪⎝⎭
，其中I 5≈I 0
3．观察串联电流负反馈电阻R w4对输出中频信号幅度的影响。
保持本振幅度u L =500mV ，R w4≈0不变，输入一个调幅波，调幅波的载频为f S =8MHz ，调制信号频率为F =1kHz ，调制度为m=40%，乘法器偏置电流I 5≈0.6mA 。
(1)令R w4≈0，调节高频信号源输出电压幅度U sm 的大小，使之逐步加大到中频电压波形开始出现明显失真为止，记下此时的U smo 和U Imo 大小(U smo 值可直接从高频信号发生器读取，U Imo 值可利用示波器来测量)。
U sm o 和U Im o 大小，并与R w4≈0时测量的结果进行比较。
U smo （mV ） U Imo （V ）
1 R w4≈0 50 4.
2 2 R w4>0 60 2.45
中频电压失真波形：
结果分析： 当R w4增大时，波形失真越不明显。
当R W4>0时对回路起到了负反馈的作用，使得系统更加稳定，使乘法器的输出波形更加不失真。
4．观察混频器中干扰信号的分布情况
用高频信号源输入一个等幅波，且U s ≈15mV ，本振U Lm =500mV ，保持I 5=1mA ，在6.5MHz ～30MHz 范围内改变高频
干扰信号f （MHz ）
2 12 18 22 28
寄生通道干扰寄生通道干扰哪类干扰中频干扰镜频干扰寄生通道干扰
当干扰信号为2,12,18,22,28MHz时出现明显的干扰。
当组合频率满足即就
会有中频干扰电压输出,产生寄生通道干扰。
P=0，q=1时f t=f I形成“中频干扰，即f=2MHz形成中频干扰。
P=-1，q=1时非线性转移特性中的平方项起作用，刚好满足：ft=f L+f i形成“镜频干扰”此时，f=12MHz。
P=2，q=-1，f t=18MHz。
P=-2，q=1，f t=22MHz。
P=3，q=-1，f t=28MHz。
六、实验报告要求
1．某种原因导致中频回路的谐振频率值f I与指导书给出的数值不一样，如果仍按书中给定的信号频率
值f s加入高频信号，将会出现什么现象？怎样解决？
可能会造成寄生通道干扰，滤波时有可能会将部分有用信号滤掉，混入噪声。
最后得出的中频信号不
是高频调制后的载波信号。
改变本振信号的频率值，使的f f f
=-。
这样就可以过滤出需要的调频信号，滤掉噪声。
I L S
2．实验中可以任意改动中频回路参数吗？为什么？
答：不可以。
因为改变中频回路参数会导致谐振频率值f I等重要参数发生变化，造成（1）的结果导致
信号失真或者是干扰。
3．有何心得体会及对实验的改进建议?
在这次实验中，通过对亲自动手实践，观察各种波形，加深了对于混频概念的理解，对于电路也有了
熟悉。
在写实验报告以及预习过程中，看书弄明白了很多之前不太清楚的内容。