5模拟乘法混频
乘法器与混频器
乘法器与混频器前言之前有人问过我这样的问题：乘法器和混频器到底有什么关系，混频器能不能用作乘法器？这里介绍一下它们的原理和异同点，相信各位都能有所理解。
乘法器乘法器正如其名，是做乘法的电子器件。
主要用途有调幅、调频、数学运算等。
真正数学意义上的乘法器全称四象限模拟乘法器。
所谓“四象限”指乘法器的两个输入信号的符号可能为正也可能为负均为双极性信号，此时乘法器能实现真正的数学意义上的乘法运算。
如果其中一个信号为单极性信号而另一个为双极性，那么称其为二象限。
如果全为单极性信号则为一象限。
但是通常我们在设计电路时并不会太多地设计四象限电路，所以一、二象限的应用更多一些。
首先一个理想的乘法器的输出和两输入的乘积成比例，具有以下端口特性：Vout=K×VX×VYV_{out}=K \times V_{X} \times V_{Y} Vout =K×VX×VY当然并不局限于本例中的电压信号，电流信号也是可以的。
一开始的乘法器是基于对数放大器设计的，对数放大器和加法器就能构成乘法器。
Vout=log(VX)+log(VY)V_{out}=log(V_{X})+log(V_{Y})Vout=log(VX)+log(VY)但是这种结构的劣势也很明显。
对数放大器是基于PN结的，结果受温度影响较为明显。
同时这种结构较难设计高速电路，带宽比较受限。
而且这个结构只能实现一个象限内的运算。
后来一位叫巴里·吉尔伯特(Barrie Gilbert)的高人设计了名为吉尔伯特单元（Gilbert cell）的电路，这个电路直接改变了整个电子通信行业。
巴里·吉尔伯特（Barrie Gilbert，1937年6月5日至2020年1月30日）)，IEEE终身院士、美国国家工程院院士、同时也是ADI的首位院士（ADI Fellow）。
他于1937年出生于英国伯恩茅斯，1972年担任ADI公司的IC设计师，成为第一代研究员，1979年创建ADI首个远程设计中心，此后一直专注于高性能模拟IC的开发。
乘法器混频的实验报告
乘法器混频的实验报告乘法器混频的实验报告引言在无线通信中，频率的转换是一项重要的技术。
而乘法器混频器作为一种常见的频率转换器，被广泛应用于各种通信系统中。
本实验旨在通过搭建一个乘法器混频器电路并进行实际测试，验证其在频率转换中的性能和效果。
实验原理乘法器混频器是一种通过将输入信号与一个本地振荡器的频率相乘，从而实现频率转换的器件。
其工作原理基于非线性特性，通过将两个信号进行乘法运算，产生新的频率组合。
具体而言，乘法器混频器的输入包括本地振荡器的信号和待转换的信号，输出则是两个信号频率的和与差。
这种频率转换的过程可以用以下公式表示：f_out = |n * f_lo - m * f_in|其中，f_out为输出频率，f_lo为本地振荡器的频率，f_in为待转换信号的频率，n和m为整数。
实验步骤1. 准备工作：收集所需材料和仪器，包括乘法器混频器芯片、示波器、信号源等。
2. 搭建电路：按照乘法器混频器的电路图，连接各个元件和仪器。
确保连接正确并稳定。
3. 设置参数：调整示波器和信号源的参数，使其适应实验需求。
例如，设置本地振荡器的频率和待转换信号的频率。
4. 测试输出：将示波器连接到乘法器混频器的输出端口，观察并记录输出信号的波形和频谱。
5. 改变参数：尝试改变本地振荡器的频率和待转换信号的频率，观察输出信号的变化。
6. 分析结果：根据实验数据，分析乘法器混频器的性能和效果。
比较不同参数下的输出信号特点。
实验结果与讨论通过实验，我们得到了一系列乘法器混频器在不同参数下的输出信号数据。
根据这些数据，我们可以进行以下分析和讨论：1. 输出频谱：通过观察示波器上的频谱图，我们可以看到输出信号中包含了本地振荡器频率和待转换信号频率的和与差。
这证实了乘法器混频器的频率转换原理。
2. 非线性失真：在实际应用中，乘法器混频器可能会引入非线性失真。
这是由于乘法运算本身的非线性特性导致的。
在实验中，我们可以通过观察输出信号的波形来判断是否存在非线性失真。
应用模拟乘法器实现混频电路的系统仿真设计
编号题目应用模拟乘法器实现混频电路的系统仿真设计学生姓名学号专业班级指导教师2010年 5 月目录摘要 (3)第1章模拟相乘器 (4)1.1模拟相乘器的基本特性 (4)第2章混频器 (6)2.1混频概念和实现模式 (7)2.2混频干扰 (8)2.3模拟相乘器组成的混频电路 (13)第3章 MC1496的介绍 (16)3.1有关MC1496介绍 (16)3.2基本工作原理 (17)第4章设计总结 (19)结束语 (20)致谢 (21)参考文献 (21)应用模拟乘法器实现混频电路的系统仿真设计摘要模拟相乘器的主要技术指标是工作象限、线性度和馈通度。
工作象限是指容许输入变量的符号范围。
只容许ux和uy均为正值的相乘器称为一象限的,而容许ux和uy都可以取正、负值的则称为四象限的。
线性度是指相乘器的输出电压u O与输入电压ux(或uy)成线性的程度。
馈通度是指两个输入信号中一个为零时，另一个在输出端输出的大小。
混频是将载波为高频的已调信号，不失真地变换为载波为中间的已调信号，必须保持①调制类型，调制参数不变，即原调制规律不变。
②频谱结构不变，各频率分量的相位大小，相互间隔不变混频是将已调波中载波频率变换为中频频率，而保持调制规律不变的频率变换过程。
f I = f L - f C 或f I = f L+f C （其中f I表示中频频率，f L表示本振频率，f C表示载波频率。
一般取差频）在通信接收机中, 混频电路的作用在于将不同载频的高频已调波信号变换为同一个固定载频(一般称为中频)的高频已调波信号, 而保持其调制规律不变。
例如, 在超外差式广播接收机中, 把载频位于535 kHz～1605kHz中波波段各电台的普通调幅信号变换为中频为465kHz的普通调幅信号, 把载频位于88 MHz～10.8MHz的各调频台信号变换为中频为10.7MHz的调频信号, 把载频位于四十几兆赫至近千兆赫频段内各电视台信号变换为中频为38 MHz的视频信号。
模拟乘法混频实验报告
模拟乘法混频实验报告姓名：学号：班级：日期：模拟乘法混频一、实验目的1. 进一步了解集成混频器的工作原理2. 了解混频器中的寄生干扰二、实验原理及实验电路说明混频器的功能是将载波为vs （高频）的已调波信号不失真地变换为另一载频（固定中频）的已调波信号，而保持原调制规律不变。
例如在调幅广播接收机中，混频器将中心频率为535~1605KHz 的已调波信号变换为中心频率为465KHz 的中频已调波信号。
此外，混频器还广泛用于需要进行频率变换的电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。
混频器的电路模型如图1所示。
图1 混频器电路模型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。
本振用于产生一个等幅的高频信号VL ，并与输入信号 VS 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双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。
本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。
图2为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
V sV图2 MC1496构成的混频电路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，－8V供电。
R12（820Ω）、R13（820Ω）组成平衡电路，F2为4.5MHz选频回路。
本实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，而作用在混频器上的除了输入信号电压VS和本振电压VL外，不可避免地还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，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，影响输入信号的接收。
干扰是由于混频器不满足线性时变工作条件而形成的，因此干扰不可避免，其中影响最大的是中频干扰和镜象干扰。
模拟相乘器和混频器
三、二极管相乘器
2. 二极管平衡相乘器
② 工作原理
➢ V1m>>V2m，V1m>>VD(on)
v1控制 D1 、 D2开关工作
★ 若v1>0，D1、D2导通；若v1<0，D1、D2截止
i
iD1
- iD2
2v2 K1 ( 1t )
RD 2RL
v2K1(1t )
RL
➢ i 含频谱分量：ω2，ω1±ω2，3ω1±ω2 … …
三、二极管相乘器
2. 二极管平衡相乘器 ② 工作原理
➢ 实现相乘条件：
在RL两端并上LC带通滤波 (满足中心频率为ω1，BW3dB = 2ω2)
则：在负载上选出
iω1 ω2
2 RL π V1m
v1v2
➢
vo
iω1 ω2
RL
π
2 V1m
v1v2
三、二极管相乘器
1. 二极管双平衡相乘器（环形相乘器） ① 电路及特点
② 非线性传输特性 ③ 正弦信号传输特性
一、模拟相乘器的基本特性
3. 误差分析（静态误差 (vx vy)） 引起误差原因：
AM AM A
vx vx vxos voAMvxvy vo AMvxvy (vx vy )
vy vy vyos
(vx vy ) Avxvy vxF vyF voo N(vx vy )
➢ 若V1m≥260mv,
th
qv1 2kT
K2 ( ω1t
)
2．单差分对相乘器
1) 电路
v1=V1mcosω1t v2=V2mcosω2t
2) 工作原理
➢ iC3
v2
VBE( on ) RE
【VIP专享】模拟乘法混频实验报告
模拟乘法混频实验报告姓名：学号：班级：日期：模拟乘法混频一、实验目的1.进一步了解集成混频器的工作原理2.了解混频器中的寄生干扰二、实验原理及实验电路说明混频器的功能是将载波为vs（高频）的已调波信号不失真地变换为另一载频（固定中频）的已调波信号，而保持原调制规律不变。
例如在调幅广播接收机中，混频器将中心频率为535~1605KHz的已调波信号变换为中心频率为465KHz的中频已调波信号。
此外，混频器还广泛用于需要进行频率变换的电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。
混频器的电路模型如图1所示。
VsV图1 混频器电路模型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。
本振用于产生一个等幅的高频信号VL，并与输入信号VS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双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。
本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。
图2为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
五、实验注意事项1、测量时应用双踪同时观察本振-载波，载波-中频，以便比较。
2、本实验用到晶振输出信号。
因此，在进行本实验前必须调整好晶振的输出，使之满足本实验的要求。
六、思考题1、除乘法器外，还有哪些器件可组成混频器？试举例说明。
混频器常用的非线性器件还有二极管、三极管、场效应管等。
2、分析寄生干涉的原因，并讨论预防措施。
原因：干扰频率通过寄生通道形成。
混频器件工作在非线性状态，不可避免地存在干扰和噪声作用在混频器上。
它们和输入信号电压VS、本振电压VL之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，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，影响输入信号的接收。
预防措施：减少非线性失真的各种组合频率干扰，选择器件特性接近平方律或近似理想相乘器。
模拟乘法器调幅、检波混频实验内容
模拟乘法器调幅、检波、混频实验内容一．调幅与检波（电源电压±12V ）1.普通调幅（AM ）的产生与检波电路连接：用导线连接2P3和2P9、2P5和2P10；载波u C 输入端（2TP3）由示波器提供 100KHz 、200mV PP ，调制信号u Ω输入端（2TP4）由信号源提供10KHz 、400mV PP ；示波器同时连接u C 、u Ω（Triger ）、AM 调幅输出2TP5和检波输出u o （2TP11）。
调试方法：调节平衡（2W1）和增益（2W2），在2TP5端得到下图所示AM 波；再调节 2W5，在2TP11端得到下图所示检波输出u o 波形。
记录u C 、u Ω、u AM 和u o （2TP11）的波形及频率。
用频谱仪射频输入（RF IN ）观察并记录信号u C 、u Ω、u AM 和u o （2TP11）的 频谱。
u Ω和u o 中心频率【FREQ 】10KHz ，u C 100KHz ，并激活频标【Marker 】即可。
u AM 中心频率100KHz ，扫宽【Span 】50 KHz ，然后，再激活频标2、3。
【Marker 】→[频标 2]→[常态频标] →[频标3] →[常态频标]，用大旋转移动频标2、3至两个边频峰值点→[频标列表 开启]。
计算调制度20210m ∆=，式中Δ为载波与边频的幅度差值。
2. 抑制载波的双边带调幅（DSB ）的产生与检波在AM 调幅状态下，调节平衡2W1，即可在2TP5端得到DSB 调幅波，同时在2TP11端得到检波输出u o波形，如下图所示（必要时再调节2W2和2W5）。
用频谱仪观察并记录2TP5端DSB信号频谱（频谱仪操作同AM调幅）。
3. 抑制载波的单边带调幅（SSB）的产生与检波（选做）电路连接：用导线连接2P5和2P7、2P8和2P10，载波信号u C不变，调制信号uΩ频率4KHz；示波器连接uΩ、DSB调幅输出2TP5、SSB调幅输出2TP8和检波输出u o（2TP11）。
高频实验报告--实验五 模拟乘法混频
3．将频率 f S 4.19MHz （幅度 VSp-p=300mV 左右）的高频信号（由 3 号板提 供）从相乘混频器的输入端 J7 输入，用示波器观察 J9 处中频信号波形的变化。 4．用示波器观察 TH8 和 TH9 处波形。 5．改变高频信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压 V i 的幅度， 并填入下表。 VSP-P(mV) ViP-P(mV) 改变本振信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压 V i 的幅值， 并填入下表。 VLP-P(mV) ViP-P(mV) 7．用频率计测量混频前后波形的频率。 8．镜象干涉频率的观测（需外接信号源代替③号板） 缓慢将高频信号发生器的输出频率从 4.2MHz 调至 13.2MHz， 用示波器的双路 观测载波－中频波形变化，并验证下列关系： f 镜象- f 载波=2 f 中频 9.混频的综合观察（需外接信号源代替③号板） 令外接信号源输出一个由 1K 音频信号调制的载波频率为 4.2MHz 的调幅波， 作为本实验的射频输入，本振信号不变，用示波器对比观察 J9 处的调制信号波 形。 200 300 400 500 600 200 300 400
R1 2 8 20 C1 1 R1 3 8 20
F2 4 .5 M R1 7 1K
J8
0 .1 u R2 0 5 10 C1 5 0 .1 u C1 6 0 .1 u
-1 2 V
D2 8 .2 V
图 5-3
MC1496 构成的混频电路
四、实验步骤
1．打开电源开关，观察对应的发光二极管是否点亮，熟悉电路各部分元件 的作用。 2．用实验的信号源做本振信号，将频率 f L 8.7MHz （幅度 VLp-p=600mV 左 右）的本振信号从 J8 处输入（本振输入处） ，在相乘混频器的输出端 J9 处用双 踪示波器观察输出中频信号波形。
高频实验五 模拟乘法器幅度调制实验报告
实验五 模拟乘法器幅度调制实验实验六 调幅波同步解调实验实验五 模拟乘法器幅度调制实验 一．实验目的1. 通过实验了解集成模拟乘法器MC1496的典型应用电路工作原理，通过调整外部电路的元件参数，得到AM 波和DSB-SC 波。
2. 通过实验，验证普通调幅波（AM ）和抑制载波双边带调幅波（AM SC DSB -/）的相关理论，并研究调制信号、载波信号与已调波之间的关系。
3.掌握在示波器上观察调幅波和测量调幅指数的方法。
二、实验使用仪器1．集成模拟乘法调幅实验板 2．100MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4.低频双通道信号源 5.高频信号源三、实验基本原理与电路 1.调幅信号的分析(一) 普通调幅波（AM ）（表达式、波形、频谱、功率）(1)．普通调幅波（AM ）的数学表达式、波形 设调制信号为单一频率的余弦波： t U u m Ω=ΩΩcos ,载波信号为 ：t U u c cm c ωcos = 普通调幅波（AM ）的表达式为：AM u =t t U c AM ωcos )()cos 1(t m U a cm Ω+=t c ωcos式中，a m 称为调幅系数或调幅指数。
由于调幅系数a m 与调制电压的振幅成正比，即m U Ω越大，a m 越大，调幅波包络的变化速度越大。
一般a m 小于或等于1。
如果a m >1，调幅波产生失真，这种情况称为过调幅。
未调制状态调制状态图5-1 调幅波的波形（2）. 普通调幅波（AM ）的频谱 普通调幅波（AM ）的表达式展开得：t U m t U m t U u c cm a c cm a c cm AM )cos(21)cos(21cos Ω-+Ω++=ωωω （5-2） 它由三个高频分量组成。
将这三个频率分量用图画出，便可得到图5-2所示的频谱图，在这个图上调幅波的每一个正弦分量用一个线段表示，线段的长度代表其幅度，线段在横轴上的位置代表其频率。
5.8差分对模拟乘法器混频电路
-VEE
模拟乘法器
本继页续完
思路：通过rbe式差知分，对rbe与模T拟1的乘发射法极器电工混作原理频电路
流一iE、1有二联象系，限由乘差法分器放大电路可知，iE1是
压i以E先vE把O的1写v与一O出1部输与差分入输分，入电放而电压i大压EvEXu器受之Yu输联间Y的系出的控起电关制来，。单出放这入差大样双分器就可RC
由上式可知，经差分放大
器输出的电压vO1与输入电压 vX、vY 之间的关系已经是乘 法运算了。
再经一减法器进行放大。
vO= —RR—12 vO1
vO=-K’—RR12vX vY
或 vO=-KvXvY
K = K’—R—2 R1
乘Kv法X vY器(同结相束乘法页器)
vX
vO
vY
-KvX vY (反相乘法器)
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差分对模拟乘法器混频电路
一、二象限乘法器
单入双 出差分 放大器
过度 +VCC
RC
RC R1
vO = —RR12vO1
R2
vO1 =-—r—bRe c vX
+
N
vO1
- R1
i1 vI
-
A
vO
+
P i2
减法器
R2
vX
T1
T2
vO1=- —2RR—CUTvXvY=-K’vXvY
R
iE1
+
vY T3
模拟乘法器符号
完善的乘法器是四象限 乘法器，参考教材P189。
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差分对模拟乘法器混频电路 二、模拟乘法器混频电路
模拟乘法混频实验报告
模拟乘法混频实验报告姓名:学号:班级:日期:模拟乘法混频、实验目的1. 进一步了解集成混频器的工作原理2. 了解混频器中的寄生干扰二、实验原理及实验电路说明混频器的功能是将载波为vs （高频）的已调波信号不失真地变换为另一载频（固定中频）的已调波信号，而保持原调制规律不变。
例如在调幅广播接收机中，混频器将中心频率为535~1605KHz的已调波信号变换为中心频率为465KHZ的中频已调波信号。
此外，混频器还广泛用于需要进行频率变换的电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。
混频器的电路模型如图1所示。
图1混频器电路模型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。
本振用于产生一个等幅的高频信号VL ,并与输入信号VS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双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。
本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。
图2为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
R7+121K图2 MC1496构成的混频电路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，- 8V 供电。
R12 (820Q)、R13 ( 820Q )组成平衡电路，F2 为4.5MHz选频回路。
本实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，而作用在混频器上的除了输入信号电压VS和本振电压VL夕卜，不可避免地还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，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，影响输入信号的接收。
干扰是由于混频器不满足线性时变工作条件而形成的，因此干扰不可避免，其中影响最大的是中频干扰和镜象干扰。
模拟乘法器混频实验报告
模拟乘法器混频实验报告一、引言模拟乘法器混频实验是电子工程领域中一项重要的实验。
通过该实验，我们可以了解模拟乘法器的工作原理以及混频技术的应用。
本实验报告将详细介绍实验的目的、所用仪器设备、实验步骤、实验结果以及分析和讨论。
二、实验目的本实验的目的是通过搭建模拟乘法器混频电路，观察并分析乘法器的工作原理以及混频效果。
具体目标如下：1. 理解模拟乘法器的基本原理；2. 掌握模拟乘法器混频电路的搭建方法；3. 分析乘法器的非线性特性对混频效果的影响；4. 通过实验结果验证理论分析的正确性。
三、仪器设备本实验所用的仪器设备如下：1. 函数信号发生器：用于产生输入信号；2. 模拟乘法器：用于实现模拟乘法运算；3. 混频器：用于实现信号的混频；4. 示波器：用于观测信号的波形和频谱。
四、实验步骤1. 连接仪器设备：将函数信号发生器的输出信号连接到模拟乘法器的一个输入端，将另一个输入端连接到混频器的输出端，再将混频器的输出端连接到示波器的输入端。
2. 设置参数：设置函数信号发生器的输出信号频率和幅值，选择合适的参数。
3. 观察波形：打开示波器，观察模拟乘法器输出端的波形，并记录波形的特点。
4. 分析频谱：通过示波器的频谱分析功能，观察信号的频谱特性，并记录分析结果。
5. 调整参数：根据实验结果，适当调整函数信号发生器的输出频率和混频器的参数，再次观察波形和频谱。
6. 分析和讨论：根据实验结果，分析模拟乘法器的工作原理和混频效果，并进行讨论。
五、实验结果经过实验观察和分析，得到以下结果：1. 模拟乘法器输出波形呈现非线性特性，波形的形状与输入信号频率和幅值有关；2. 混频器能将两个频率不同的信号进行混合，产生新的频率组合，并且频谱特性能够反映出混频效果；3. 调整函数信号发生器的频率和混频器的参数，可以改变输出波形和频谱的特征。
六、分析和讨论通过实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. 模拟乘法器的工作原理是利用非线性特性，将两个输入信号相乘，产生新的输出信号。
5.8差分对模拟乘法器混频电路
引言
引言
乘法器是除法器，开平方电路，混频电路调制器和解调 器（如在彩色电视中使用）的基础。
乘法器以及除法器可以在对数和反对数运算基础上结合 加、减法器而得出，如下图所示是乘法器的运算过程：
ui1
对数 运算器
ln ui1 加 ln(ui1ui2) 反 对 数 uo=ui1ui2
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差分对模拟乘法器混频电路
一、二象限乘法器
单入双 出差分 放大器
过度 +VCC
RC
RC R1
vO = —RR12vO1
R2
vO1 =-—rb—Re c vX
+
N
vO1
- R1
i1 vI
-
A
vO
+
P i2
减法器
R2
vX
T1
T2
vO1=- —2RR—CUTvXvY=-K’vXvY
R
iE1
+
vY T3
R2 T2
A
vO
减法器
因为恒流源
iE2
的uY只能是正 的，所以本乘
iEE
法器是二象限
T4
乘法器。
iEE = —RvY—
模拟乘法器
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差分对模拟乘法器混频电路
一、二象限乘法器 vO=-KvXvY
vO1=- —2RR—CUTvX vY =-K’vX vY
由上式可知，经差分放大
vX vY
器输出的电压vO1与输入电 压vX、vY 之间的关系已经是 乘法运算了。
设信号电压为
vs=Vscosst 设本振电压为
v0=V0cos0t 经乘法器相乘后输出电 压为(设乘法器增益K=1)
【免费下载】模拟乘法混频实验报告
模拟乘法混频实验报告姓名：学号：班级：日期：模拟乘法混频一、实验目的1.进一步了解集成混频器的工作原理2.了解混频器中的寄生干扰二、实验原理及实验电路说明混频器的功能是将载波为vs（高频）的已调波信号不失真地变换为另一载频（固定中频）的已调波信号，而保持原调制规律不变。
例如在调幅广播接收机中，混频器将中心频率为535~1605KHz的已调波信号变换为中心频率为465KHz的中频已调波信号。
此外，混频器还广泛用于需要进行频率变换的电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。
混频器的电路模型如图1所示。
VsV图1 混频器电路模型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。
本振用于产生一个等幅的高频信号VL，并与输入信号VS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双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。
本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。
图2为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
五、实验注意事项1、测量时应用双踪同时观察本振-载波，载波-中频，以便比较。
2、本实验用到晶振输出信号。
因此，在进行本实验前必须调整好晶振的输出，使之满足本实验的要求。
六、思考题1、除乘法器外，还有哪些器件可组成混频器？试举例说明。
混频器常用的非线性器件还有二极管、三极管、场效应管等。
2、分析寄生干涉的原因，并讨论预防措施。
原因：干扰频率通过寄生通道形成。
混频器件工作在非线性状态，不可避免地存在干扰和噪声作用在混频器上。
它们和输入信号电压VS、本振电压VL之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，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，影响输入信号的接收。
预防措施：减少非线性失真的各种组合频率干扰，选择器件特性接近平方律或近似理想相乘器。
模拟乘法器混频电路
重点讨论以下两种情况 ① p=0，q=1------中频干扰
fn
1 q
pf0
fi
(intermedite frequence interference)
此时， fn =f i 。该干扰信号直接在混频器中放大输出， 产生干扰。
产生机理：由混频器非线性特性的一次方项产生。
2.组合副波道干扰(combined subchannel interference)
5.阻塞现象(blocking phenomena)与相互混频 (mutual mixing)
① 阻塞现象 产生的原因
接收机输入回路选择性不好，外来强干扰信号进入 后，放大器或混频器工作于严重的非线性区域，产 生阻塞(堵死)现象。
阻塞的后果
破坏晶体管的工作状态； 输出信噪比大大下降； 可能使晶体管的PN结击穿。
1.组合频率干扰 (combined frequency interference)
——有用信号和本振产生的组合频率干扰
例题：某电台发射频率 f s =931kHz，中频频率f i = f0 － f s =465kHz，试判断 p=1, q=2 时，能否产生 组合频率干扰。
解： ∵ f s =931kHz ，f i = f0 － f s =465kHz ∴ f 0 = f i + f s =1396kHz 当p=1, q=2 时， 2f s － f0 =466kHz≈ f i
1.组合频率干扰 (combined frequency interference)
——有用信号和本振产生的组合频率干扰
减小干扰哨声的措施 采用平方律器件 工作点设计应接近平方律部分 采用相乘器实现混频 电路采用平衡推挽的形式
将产生最强干扰哨声的信号频率移到接收频段之 外。如，中频接收机，f i 规定为 465 kHz。(中波： 535 ~ 1605 kHz)
实验5 乘法器的应用3---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.For personal use only in study and research; not for commercial use4.5.了解混频器中的寄生干扰。
二、预习要求1.For personal use only in study and research; not for commercial use2.3.预习混频电路的有关资料。
4.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，其原理方框图如图所示5-1 混频原理框图若u x (t)=U s cosωs t u y(t)=U c cosωc t则u c(t) = KU s U c cosωs t·cosωc t=1/2 KU s U c［cos(ωc+ωs )t+ cos(ωc-ωs )t］ωc-ωs =ωi 为某中频频率。
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）。
为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上的除了输入信号电压U S和本振电压U C外，不可避免地存在干扰和噪声信号。
实验五 模拟乘法器调幅(AM、DSB、SSB)
南昌大学实验报告学生姓名：学号: 专业班级：实验类型：■验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验五模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）一、实验目的1、掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑止载波双边带调幅和音频信号单边带调幅的方法。
2、研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。
3、掌握调幅系数的测量与计算方法。
4、通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。
5、了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。
二、实验内容1、实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。
2、实现抑止载波的双边带调幅波。
3、实现单边带调幅。
三、实验仪器1、高频信号源1台2、4号板 1 块3、双踪示波器1台4、万用表 1 块四、实验原理及实验电路说明幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。
本实验中载波是由高频信号源产生的465KHz高频信号，1KHz的低频信号为调制信号。
振幅调制器即为产生调幅信号的装置。
1、集成模拟乘法器的内部结构集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。
在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。
所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。
集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
1)MC1496的内部结构在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用。
MC1496是四象限模拟乘法器，其内部电路图和引脚图如图5-1所示。
其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源V5与V6又组成一对差分电路，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。
模拟乘法混频实验报告
模拟乘法混频实验报告一、引言在电子通信领域，乘法混频是一种常见的信号处理技术，用于将不同频率的信号进行混频、放大和解调。
乘法混频器是乘法混频技术的核心组件，它可以将输入信号与局部振荡器的频率相乘，产生混频输出。
本实验旨在模拟乘法混频的原理和过程，通过实际操作验证乘法混频器的性能和效果。
二、实验设备与方法1. 实验设备：本实验使用的设备包括信号源、乘法混频器、示波器、频谱分析仪等。
2. 实验方法：（1）连接实验设备：将信号源的输出端与乘法混频器的输入端相连，将乘法混频器的输出端与示波器的输入端相连。
（2）设置实验参数：根据实验需要，设置信号源的频率和幅度，调整乘法混频器的局部振荡器频率。
（3）观察实验结果：通过示波器显示的波形和频谱，观察乘法混频的效果和输出信号的特点。
三、实验步骤与结果1. 设置实验参数：将信号源的频率设置为100 kHz，幅度为1 V；乘法混频器的局部振荡器频率设置为10 MHz。
2. 观察示波器波形：在示波器上观察到了输入信号和混频输出信号的波形。
输入信号为100 kHz的正弦波，混频输出信号为频率为10 MHz和100 kHz 的乘积信号。
3. 分析频谱：通过频谱分析仪对混频输出信号进行频谱分析。
观察到频谱图上出现了频率为10 MHz和100 kHz的峰值，验证了乘法混频的效果。
四、实验结果分析通过观察示波器的波形和频谱分析仪的频谱图，可以得出以下结论：1. 输入信号与局部振荡器的频率相乘，产生混频输出信号。
2. 混频输出信号的频率为输入信号频率与局部振荡器频率的乘积。
3. 混频输出信号的频谱中出现了频率为输入信号和局部振荡器频率的峰值。
五、实验总结通过本实验，我们模拟了乘法混频的原理和过程，并验证了乘法混频器的性能和效果。
乘法混频技术在电子通信中具有广泛的应用，可以实现频率变换、信号放大和解调等功能。
掌握乘法混频技术对于理解和应用现代通信系统至关重要。
通过实验，我们深入理解了乘法混频的原理，对乘法混频器的性能和输出信号特点有了更清晰的认识。
模拟乘法混频实验报告心得与体会
模拟乘法混频实验报告心得与体会
首先，模拟乘法混频实验通常需要用到一些基本的电路元件，如放大器、信号发生器、滤波器和混频器等。
实验首先需要设计电路图和电路参数，然后进行电路实验，通过调整电路参数和观察信号波形来验证实验结果。
在实验过程中，有一些常见的心得和体会可以参考：
1. 实验前一定要认真阅读实验指导书，仔细观察电路图，理解电路的基本原理和参数设置要求。
2. 在进行实验时要注意安全，避免因误操作或电路设计不当而造成伤害或损坏。
3. 在实验过程中，要仔细观察信号波形、频率和幅值等参数的变化情况，及时记录数据，以便后续分析和比较。
4. 如果实验结果与预期不符，应及时排查问题，检查电路连接和元件设置是否正确，分析可能的原因，并尝试进行调整和改进。
5. 在实验结束后，应认真整理实验记录和数据，并撰写实验报告，总结实验过程中的心得和体会，反映实验结果和结论。
同时，也要充分发扬科学态度，虚心接受他人的批评和建议，不断完善实验方法和结果。
总之，模拟乘法混频实验是一项比较复杂和重要的实验，需要专业的知识和技能，也需要科学的态度和认真的实验精神。
只有通过认真的实验操作和不断的体验和总结，才能得到更好的实验结果和体验。
乘法器混频的实验报告
乘法器混频的实验报告
《乘法器混频的实验报告》
在本次实验中，我们将探讨乘法器混频技术在通信和信号处理中的应用。
乘法
器混频是一种常见的信号处理技术，通过将两个信号相乘来产生新的频率成分，从而实现频率转换和信号处理的目的。
首先，我们搭建了一个乘法器混频的实验平台，使用了两个不同频率的信号源
作为输入信号。
通过调节乘法器的增益和相位，我们成功地将两个输入信号相乘，产生了新的频率成分。
这种技术可以用于信号的频率转换和频率合成，对
于通信系统和雷达系统等应用具有重要意义。
在实验过程中，我们发现乘法器混频技术可以有效地实现频率转换和信号处理，同时也需要注意信号源的稳定性和乘法器的线性度。
此外，乘法器混频技术还
可以用于频率合成和信号调制等应用，具有广泛的应用前景。
总的来说，乘法器混频技术在通信和信号处理领域具有重要的应用价值，通过
本次实验，我们对乘法器混频技术有了更深入的理解，相信这将对我们今后的
研究和工作有所帮助。
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模拟乘法混频
一、实验目的
1. 进一步了解集成混频器的工作原理
2. 了解混频器中的寄生干扰
二、实验原理及实验电路说明
混频器的功能是将载波为vs （高频）的已调波信号不失真地变换为另一载频（固定中频）的已调波信号，而保持原调制规律不变。
例如在调幅广播接收机中，混频器将中心频率为535~1605KHz 的已调波信号变换为中心频率为465KHz 的中频已调波信号。
此外，混频器还广泛用于需要进行频率变换的电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。
混频器的电路模型如图1所示。
图1 混频器电路模型
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。
本振用于产生一个等幅的高频信号VL ，并与输入信号 VS 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双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。
本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。
图2为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
V
s
V
+12
-12
J7J8
J9
C12104
C11104
C7104
C15104
C8104
R101K
R11200
R12820
R13820
R71K
R14100
R153.3K
R163.3K
R216.8K
R20510
R171k
F24.5M
D28.2V
C16104
TH6
TH7
TH8
TH9
TP5
SIG+
1
G N A D J
2
G N A D J
3
SIG-
4
B I A S
5
OUT+6NC 7CAR+8
NC 9CAR-
10
NC 11OUT-12
NC 13V E E
14
U1
MC1496
图2 MC1496构成的混频电路
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 ，－8V 供电。
R12（820Ω）、R13（820Ω）组成平衡电路，F2为4.5MHz 选频回路。
本实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，而作用在混频器上的除了输入信号电压VS 和本振电压VL 外，不可避免地还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，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，影响输入信号的接收。
干扰是由于混频器不满足线性时变工作条件而形成的，因此干扰不可避免，其中影响最大的是中频干扰和镜象干扰。
三、 实验仪器与设备 高频电子线路综合实验箱； 高频信号发生器； 双踪示波器； 频率计。
四、实验步骤
1. 打开本实验单元的电源开关，观察对应的发光二极管是否点亮，熟悉电路各部分元件的作用。
2、用实验箱的信号源做本振信号，将频率L f =8.7MHz （幅度V LP-P ＝300mV
左右）的本振信号从J8处输入（本振输入处），用示波器观察J9处中频信号波形。
3、将频率fs=4.19MHz（幅度Vsp-p=300mv左右）的高频信号（由3号板提供）从相乘混频器的输入端J7输入，用示波器观察J9处中频信号波形的变化。
4、用示波器观察 TH8和TH9处波形。
5、改变高频信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压V i的幅值，并填入下表。
V SP-P（mV）30 60 88 120 148
V iP-P（mV）92 174 240 296 336
结论：
6、改变本振信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压V i的幅值，并填入下表。
V Lp-p（mV）200 300 400 500 600 700
V ip-p（mV）340 376 376 380 380 380 结论：
7、用频率计测量混频前后波形的频率。
混频前：4.19MHz，混频后：4.5059MHz。
8、混频的综合观测（需外接信号源）
令高频信号发生器输出一个由1K音频信号调制的载波频率为4.2MHz 的调幅波，作为本实验的载波输入，外接信号源输出8.7MHz的本振信号，用示波器对比观察J9处和调制信号的波形。
五、实验注意事项
1、测量时应用双踪同时观察本振-载波，载波-中频，以便比较。
2、本实验用到晶振输出信号。
因此，在进行本实验前必须调整好晶振的输出，使之满足本实验的要求。
六、思考题
1、除乘法器外，还有哪些器件可组成混频器？试举例说明。
答：混频器常用的非线性器件还有二极管、三极管、场效应管等。
2、分析寄生干涉的原因，并讨论预防措施。
原因：干扰频率通过寄生通道形成。
混频器件工作在非线性状态，不可避免地存在干扰和噪声作用在混频器上。
它们和输入信号电压VS、本振电压VL之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，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，影响输入信号的接收。
预防措施：减少非线性失真的各种组合频率干扰，选择器件特性接近平方律或近似理想相乘器。
七、实验总结
1、本振频率与载波频率和镜象干扰频率之间的关系
f镜象—f载波=2 f中频
本实验中，f中频=f本振—f载波
则有2 f本振= f镜象+f载波
2、归纳信号混频的过程
所谓混频，就是利用非线性元件，把两个不同频率的电信号进行混合，通过选频回路得到第三个频率的信号的过程。