混频器实验
实验报告模版13(混频器)
华南理工大学实验报告课程名称射频电路与天线实验电信学院信息工程专业 4 班姓名学号实验名称混频器实验日期2013.12.10 指导教师王云一．实验目的1.了解混频器的工作原理及主要特性2.掌握混频器测试的原理3.学习使用频谱仪进行混频器测试二．实验内容1.混频器基本功能的测试2.本振电压幅度与混频增益关系的测试三．实验步骤1.把AT5010设置为最大衰减量（40dB衰减器全部按下）和最宽扫频范围（1000MHZ），将直流电源的2个电压输出均调至5V以下。
2.如图13-4连接实验设备，用AT-810D频率合成信号发生器输出本振信号，用压控振荡器产生射频信号，分别连接混频器的LO和RF端，进行下变频变换。
混频器的中频输出端IF接频谱分析仪的测量端。
3.调节信号发生器使之输出800MHz，衰减0dB的正弦信号，调节直流电源，试I输出电压为12V，分布调节电压Ⅱ输出为7~12V，观察频谱分析仪的信号显示，看是否完成了混频功能，并观察混频器输出中出现干扰信号（由于实际的混频器都是非理想的，因此仍会在频谱分析仪上观察到800MHz的本振信号和压控振荡器提供的射频信号）。
记录RF信号的频率和混频后的IF输出频率。
由于频谱分析仪的测量范围是150MHz~1050MHz，因此在频谱分析仪上只能观察到下变频信号。
4.调节直流电源Ⅱ输出电压9V，改变AT-810D频率合成信号发生器（本振）输出幅度，观察混频输出功率的变化。
四．实验数据记录VCO Vtune为7-12V，实验结果录入下表:表13-1当直流电源I输出电压为9V时，实验结果录入下表:表 13-2五．实验总结。
平衡混频器实验报告
平衡混频器实验报告平衡混频器实验报告引言：混频器是无线通信系统中常用的一种电路器件，用于将多个不同频率的信号进行混合，以实现信号的调制和解调。
平衡混频器是一种常见的混频器类型，其特点是具有较好的抗干扰能力和较低的失真度。
本实验旨在通过搭建平衡混频器电路并进行实际测试，验证其性能和特点。
一、实验目的本实验的主要目的是：1.了解平衡混频器的基本原理和工作方式；2.掌握平衡混频器的搭建方法和调试技巧；3.验证平衡混频器在实际应用中的性能和特点。
二、实验原理平衡混频器是通过两路输入信号与一个局部振荡信号进行混合，利用非线性元件的非线性特性，产生新的频率分量。
平衡混频器由两个对称的非线性元件和一个局部振荡信号组成。
其中，非线性元件常用二极管或场效应管，局部振荡信号通常由射频信号源提供。
三、实验器材和元件1.信号源：射频信号源、局部振荡信号源；2.混频器：平衡混频器电路板；3.示波器：用于观察输入和输出信号波形。
四、实验步骤1.搭建电路：按照实验电路图连接射频信号源、局部振荡信号源和平衡混频器电路板。
2.调试电路：调整射频信号源和局部振荡信号源的频率和幅度，观察输入和输出信号的波形。
3.记录数据：记录不同频率和幅度下的输入和输出信号波形，并进行分析和比较。
4.分析结果：根据实验数据，分析平衡混频器的性能和特点。
五、实验结果与分析1.输入信号波形：通过示波器观察输入信号波形，可以看到两路输入信号的幅度和频率。
2.输出信号波形：通过示波器观察输出信号波形，可以看到混频后产生的新的频率分量。
3.频率响应：改变射频信号源和局部振荡信号源的频率，记录不同频率下的输出信号幅度，绘制频率响应曲线。
4.幅度响应：改变射频信号源和局部振荡信号源的幅度，记录不同幅度下的输出信号幅度，绘制幅度响应曲线。
5.非线性失真度：通过观察输出信号波形的畸变情况，分析平衡混频器的非线性失真度。
六、实验结论1.平衡混频器能够将多个不同频率的信号进行混合，产生新的频率分量。
混频器实验分析
混频器实验分析实验目的（1）加深对混频理论方面的理解，提高用程序实现相关信号处理的能力；（2）掌握multiim实现混频器混频的方法和步骤；（3）掌握用muitiim实现混频的设计方法和过程，为以后的设计打下良好的基础。
实验原理以及实验电路原理图(一).晶体管混频器电路仿真本实验电路为AM调幅收音机的晶体管混频电路，它由晶体管、输入信号源V1、本振信号源V2、输出回路和馈电电路等组成，中频输出465KHz的AM波。
电路特点：（1）输入回路工作在输入信号的载波频率上，而输出回路则工作在中频频率（即LC选频回路的固有谐振频率fi）。
（2）输入信号幅度很小，在在输入信号的动态范围内，晶体管近似为线性工作。
（3）本振信号与基极偏压Eb共同构成时变工作点。
由于晶体管工作在线性时变状态，存在随UL周期变化的时变跨导gm(t)。
工作原理：输入信号与时变跨导的乘积中包含有本振与输入载波的差频项，用带通滤波器取出该项，即获得混频输出。
在混频器中，变频跨导的大小与晶体管的静态工作点、本振信号的幅度有关，通常为了使混频器的变频跨导最大（进而使变频增益最大），总是将晶体管的工作点确定在：UL=50~200mV，IEQ=0.3~1mA，而且，此时对应混频器噪声系数最小。
(二).模拟乘法器混频电路模拟乘法器能够实现两个信号相乘，在其输出中会出现混频所要求的差频（ωL-ωC），然后利用滤波器取出该频率分量，即完成混频。
与晶体管混频器相比，模拟乘法器混频的优点是：输出电流频谱较纯，可以减少接收系统的干扰；允许动态范围较大的信号输入，有利于减少交调、互调干扰。
实验内容及记录(一).晶体管混频器电路仿真1、直流工作点分析使用仿真软件中的“直流工作点分析”，测试放大器的静态直流工作点。
注：“直流工作点分析”仿真时，要将V1去掉，否则得不到正确结果。
因为V1与晶体管基极之间无隔直流回路，晶体管的基极工作点受V1影响。
若在V1与Q1之间有隔直流电容，则仿真时可不考虑V1的存在。
实验五 晶体三极管混频实验
实验五晶体三极管混频实验一、实验内容1、掌握了解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、混频器的工作原理混频器的功能是已调波信号（高频）不失真地变换为另一已调波信号，保持原调制规律不变。
为实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，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高频信号UL ，与输入信号US经混频器后所产生的差频信号，经带通滤波器滤出。
除输入信号电压Us 和本振电压UL外，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，对输出级产生干扰，影响输入信号的接收。
干扰是由于混频不满足线性时变工作条件而形成的，不可避免，其中影响最大的是中频干扰和镜像干扰。
2、实验电路图中，本振电压为11.2MHZ从晶体管的发射极e输入，信号频率为8.2MHZ从晶体三极管的基极B输入，混频后的中频信号由晶体三管的集电极C输出。
输出端的带通滤波器必须调谐在中频Fi上，本实验中频为3MHZ。
三、实验内容1、用频率计测量混频器的输入输出频率，观察输入输出信号的波形；2、用示波器观察输入波形为调幅波时的输出波形。
四、实验步骤（一）模块上电将LC振荡器模块③晶体三极管混频器模块④接通电源。
（二）中频频率的观测1、将LC 振荡器调整到“串S”、1C09（150P）状态下，其产生的振荡频率为11.9MHZ 信号作为本实验的本振信号，接晶体三极管混频器本振输入2P01，高频信号发生器输出8.9MHz，VP-P =0.5V信号接晶体三极管混频器本振输入2P02。
用示波器观测2TP03波形，测量其中频值。
顺时针调整2W01，输观察2TP03的波形变化。
2、混频的综合观测。
将调制信号为1KHZ载波频率为8.9MHZ的调幅波，作为本实验的晶体三极管混频器射频输入，用双踪示波器的观察2TP01、2TP02、2TP03各点波形，特别注意观察2TP02和2TP03两点波形的包络是否一致。
实验七混频器的仿真设计
混频器电路旳主要技术指标 • 变频损耗 • 噪声系数 • 端口隔离度 • 驻波比 • 动态范围 • 三阶交调系数 • 镜频克制度 • 交调失真
电流在工作点用泰勒级数展开：
i f (E0 UL cosLt US cosSt)
f (E0 UL cosLt) f '(E0 UL cosLt)US cosSt
Байду номын сангаас
1 2!
f
''(E0
UL
cos Lt )(U S
cos St )2
…
定义二极管旳时变电导g(t)为
g
t
= di dv
= v=E0 +ULcosLt
i2 gnVs cos(nL s )t
i1 gnVs cos(nL s )t n
输出： i i2 i1 2gnVs cos 2i 1L s t
n为偶数旳高次谐波电流被完全抵消，只剩余奇次谐波电 流(n=2i+1)，所以电路本身抵消了二分之一高次谐波电流 分量。
3、镜像回收混频器 (a)给出了分支线电桥旳信号和本振输入端都放置了平行耦合 镜像带阻滤波器，在该处它们镜像开路。因为该处距二极管 约为λSg／4, 因而在两个二极管输入接点处镜像信号被短路到 地。(b) 在接近连接二极管端口处有一耦合微带线作带阻滤波 器，该滤波器由两段1/4镜频波长旳短线构成，一段终端开路， 另一段与主传播线平行，形成平行耦合微带线。位置要调整 到刚好使镜频和本振二次混频后旳中频和一次混频旳中频同 相叠加，可回收镜频能量，提升混频器性能。
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）。
平衡混频器实验报告
一、实验目的1. 理解平衡混频器的工作原理；2. 掌握平衡混频器的电路设计；3. 通过实验验证平衡混频器的性能；4. 提高对高频电路的调试能力。
二、实验原理平衡混频器是一种广泛应用于通信系统中的高频电路，它能够将两个不同频率的信号进行混频，产生新的频率信号。
平衡混频器具有抑制杂散频率、宽频带和高线性度等特点。
本实验主要研究二极管平衡混频器。
二极管平衡混频器由四个二极管组成，分为两组，每组两个二极管。
两组二极管分别作为信号端口和本振端口。
当信号端口输入信号电压和本振端口输入本振电压时，两组二极管分别产生差频和和频信号，从而实现混频。
三、实验设备1. 信号发生器：提供信号端口输入信号；2. 本振信号发生器：提供本振端口输入本振信号；3. 示波器：观察输入输出信号波形；4. 频率计：测量输入输出信号频率；5. 平衡混频器实验模块：包含二极管平衡混频器电路。
四、实验步骤1. 连接实验模块，将信号发生器和本振信号发生器分别连接到信号端口和本振端口；2. 打开信号发生器和本振信号发生器，设置输入信号频率为6MHz，本振信号频率为8MHz；3. 使用示波器观察信号端口和本振端口的输入信号波形；4. 使用示波器观察混频器输出端口的信号波形，并记录波形特点；5. 使用频率计测量混频器输出信号的频率，并与理论计算结果进行比较；6. 改变输入信号频率和本振信号频率，观察混频器输出信号波形的变化，分析原因；7. 调整混频器电路参数，优化混频器性能。
五、实验结果与分析1. 输入信号频率为6MHz，本振信号频率为8MHz时，混频器输出信号频率为2MHz，符合理论计算结果；2. 输入信号波形为正弦波，本振信号波形也为正弦波，混频器输出信号波形为正弦波，符合理论分析；3. 当改变输入信号频率和本振信号频率时，混频器输出信号波形和频率也随之改变，符合理论分析；4. 通过调整混频器电路参数，混频器性能得到优化。
六、实验结论1. 平衡混频器能够将两个不同频率的信号进行混频，产生新的频率信号；2. 平衡混频器具有抑制杂散频率、宽频带和高线性度等特点；3. 通过实验验证了平衡混频器的工作原理和性能。
实验四 混频器
实验四模拟乘法混频一、实验目的1.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、实验内容1.研究平衡混频器的频率变换过程2.研究平衡混频器输出中频电压V i与输入本振电压的关系3.研究平衡混频器输出中频电压V i与输入信号电压的关系4.研究镜象干扰。
三、实验原理及实验电路说明在高频电子电路中，常常需要将信号自某一频率变成另一个频率。
这样不仅能满足各种无线电设备的需要，而且有利于提高设备的性能。
对信号进行变频，是将信号的各分量移至新的频域，各分量的频率间隔和相对幅度保持不变。
进行这种频率变换时，新频率等于信号原来的频率与某一参考频率之和或差。
该参考频率通常称为本机振荡频率。
本机振荡频率可以是由单独的信号源供给，也可以由频率变换电路内部产生。
当本机振荡由单独的信号源供给时，这样的频率变换电路称为混频器。
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V L，并与输入信号V S经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤出。
本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。
因为模拟相乘器的输出频率包含有两个输入频率之差或和，故模拟相乘器加滤波器，滤波器滤除不需要的分量，取和频或者差频二者之一，即构成混频器。
图4-1所示为相乘混频器的方框图。
设滤波器滤除和频，则输出差频信号。
图4-2为信号经混频前后的频谱图。
我们设信号是：载波频率为S f 的普通调幅波。
本机振荡频率为L f 。
设输入信号为t V v S S S ωcos =，本机振荡信号为t V v L L L ωcos = 由相乘混频的框图可得输出电压t V tV V K K v S L S L S L M F )cos()cos(2100ωωωω-=-=式中 S L M F V V K K v 210=定义混频增益M A 为中频电压幅度0V 与高频电压S V 之比，就有L M F S M V K K V V A 210==图4-3为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
晶体管混频器实验报告
晶体管混频器实验报告
通过晶体管混频器的实验，掌握混频器的原理和使用方法，了解混频器在通信领域的应用。
实验原理：
混频器是一种非线性器件，利用其非线性特性将两路信号进行混合，产生出频率的和与差信号。
晶体管混频器是一种常用的混频器类型，其结构简单、易于制作和使用。
晶体管混频器主要由一个局部振荡器、一个射频输入端和一个中频输出端组成。
当局部振荡器输出的频率与射频信号的频率相等时，混频器产生出一个中频信号。
该中频信号的频率为局部振荡器频率与射频信号频率的差值。
如果局部振荡器频率高于射频信号频率，则中频信号为正频率；反之，则中频信号为负频率。
实验步骤：
1. 搭建晶体管混频器电路，将局部振荡器和射频输入端连接到同一个天线上。
2. 调整局部振荡器频率，使其与射频信号频率相等。
3. 连接中频输出端到示波器上，观察输出波形。
4. 改变局部振荡器频率，观察中频信号的变化。
5. 将输入信号改为正弦波或方波信号，观察输出信号的差异。
实验结果：
实验中，我们成功搭建了晶体管混频器电路，并通过调整局部振荡器频率，产生了中频信号。
在观察中频信号时，我们发现其频率为
局部振荡器频率与射频信号频率的差值。
我们还发现，当局部振荡器频率高于射频信号频率时，中频信号为正频率；反之，则中频信号为负频率。
在改变输入信号为正弦波或方波信号时，我们观察到输出信号的波形有所不同，但仍能产生中频信号。
实验结论：
晶体管混频器是一种常用的混频器类型，其结构简单、易于制作和使用。
通过实验，我们了解到了晶体管混频器的原理和使用方法，并掌握了其在通信领域中的应用。
混频器实验
实验七混频器实验一、实验目的通过实验加深理解混频器的基本原理、混频概念；二、实验仪器示波器（带宽大于40MHz）1台万用表1只双路直流稳压电源1台信号发生器2台频谱仪1台三、实验内容1、预习双平衡混频器的工作原理；2、将fs=1MHz，Vp-p =1000mV 的正弦信号（低频信号源）加至P1与地之间，做为基带信号；将fL=9MHz，Vp-p =2000mV 的正弦信号（高频信号源）作为本振信号加至P2与地之间；4、将示波器探头（1×10档）置于P4与地之间，调节示波器，观察混频输出波形；5、用示波器观察P5 点的波形；6、用频谱分析仪观察P4点的已混频信号的频谱组成；7、用频率计测量P5 点信号的频率；8、将示波器置于P5 点，调节P1点输入信号（低频）的幅度大小，观察输出信号的变化；9、同上，固定P1 点的输入信号（低频）为1000mV，调节P2 点信号（高频）幅度的大小，观察输出信号的变化；10、将本振信号（高频）频率改为11MHz，重复4，5，6，7，8，9 过程。
四、实验结果1、P4点混频输出波形2、P5点输出波形3、用频谱仪分析P4点频谱组成，结果如下：4、用频率计测量P5点信号的频率：四、思考题（1）双平衡混频器和单平衡混频器相比，其优点是什么？答：双平衡混频器较单平衡混频器的输出电压幅度增大一倍，并且可以进一步减少混频产物的频谱分量，从而降低了输出端对于滤波的要求。
（2）当两个频率相近的信号在进行混频时容易产生什么现象？这些特点可以如何避免或加以利用？如果两个输入信号本振和射频输入接反后，又会出现什么现象？答：如果有两个频率相近的信号fs1和fs2和本振fLO一起输入到混频器，由于混频器的非线性作用，将产生交调，其中三阶交调可能出现在输出中频附近的地方，落入中频通带以内，造成干扰。
减小交叉调制干扰的措施，一是提高接收机前端电路的选择性，二是选择合适的混频器件和工作状态；三是选择接近于理想相乘器的混频器线路，也可以避免这类干扰。
双平衡混频器实验报告
双平衡混频器实验报告双平衡混频器实验报告引言混频器是无线通信系统中常用的重要元件，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。
双平衡混频器是一种常见的混频器结构，具有良好的性能和广泛的应用。
本实验旨在通过搭建双平衡混频器电路并进行实验验证，探究其工作原理和性能。
实验原理双平衡混频器是一种将输入信号与本地振荡信号进行混合的电路。
其基本原理是利用非线性元件（如二极管）的特性，将输入信号与本地振荡信号相乘，产生频率为两者之和与两者之差的新信号。
在双平衡混频器中，使用了两个反向并联的二极管，以实现更好的平衡和抑制杂散信号。
实验步骤1. 准备实验所需材料和仪器，包括二极管、电容、电感、信号源、示波器等。
2. 按照电路图搭建双平衡混频器电路，注意连接的正确性和稳定性。
3. 调节信号源和示波器的参数，使得输入信号和本地振荡信号频率相差在几百兆赫兹的范围内。
4. 打开信号源和示波器，观察输出信号波形，并记录相关数据。
实验结果与分析通过实验观察和数据记录，我们可以得到以下结果和分析：1. 输出信号频谱分析：使用示波器对输出信号进行频谱分析，可以观察到新信号频率为输入信号频率之和与差的两个峰值。
这验证了双平衡混频器的工作原理，并说明其能够将两个不同频率的信号混合产生新的频率信号。
2. 平衡性能：双平衡混频器的一个重要性能指标是平衡性能，即输入信号对输出信号的抑制能力。
通过调节输入信号的幅度和相位，我们可以观察到输出信号的变化情况。
当输入信号完全平衡时，输出信号应该为零。
实验中我们可以通过调节输入信号的幅度和相位，观察输出信号的变化情况，进一步验证双平衡混频器的平衡性能。
3. 抑制杂散信号：双平衡混频器的另一个重要性能指标是抑制杂散信号的能力。
杂散信号是指除了输入信号和本地振荡信号之外产生的其他频率信号。
通过调节输入信号和本地振荡信号的频率和幅度，我们可以观察到输出信号中杂散信号的变化情况。
实验中我们可以通过改变输入信号和本地振荡信号的频率和幅度，观察输出信号中杂散信号的变化情况，进一步验证双平衡混频器的抑制杂散信号的能力。
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。
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。
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。
实验四混频器
实验四混频器一、实验目的1、掌握乘法器混频、三极管混频器的工作原理；2、了解混频器组合频率的测试方法。
二、实验内容1、观察中频信号；2、观察乘法器混频、三极管混频器输出信号的频谱。
三、实验仪器1、20MHz示波器一台2、数字式万用表一块3、调试工具一套4、频谱分析仪一台四、实验原理（一）乘法器混频乘法器混频实验的原理图如图4－1所示。
图4－1 乘法器混频实验原理图本振信号和射频信号分别从TP5和TP6输入，混频器的输出经过455KHz的陶瓷滤波器FL1滤除其它组合频率，再经过中放（由Q1组成）放大后输出，可在TT1处观察输出信号。
混频器模块上共有4个混频电路，它们共用1个中频放大电路（由Q1等组成），通过改变开关K5、K6、K7的拨动方向，可选择由哪路混频电路的输出进入中放。
开关K7向下拨、K5向右拨（K6向上向下拨均可）时，选择乘法器混频电路的输出进入中放。
（二）三极管混频器三极管混频器实验原理图如图4－2所示。
图4－2 三极管混频实验原理图本振信号和射频信号分别从TP8和TP7输入，混频器的输出经过455KHz的陶瓷滤波器FL1滤除其它组合频率，再经过中放（由Q1组成）放大后输出，可在TT1处观察输出信号。
混频器模块上共有4个混频电路，它们共用1个中频放大电路（由Q1组成），通过改变开关K5、K6、K7的拨动方向，可选择由哪路混频电路的输出进入中放。
开关K7向下拨、K5向右拨（K6向上向下拨均可）时，选择三极管混频电路的输出进入中放。
三极管混频器的主要优点是增益较高，但是较之二极管环形混频器，三极管混频器的组合频率较多，干扰严重且噪声较大。
所以TT1处信号的频谱没有二极管混频时纯净（反映为波形较粗）。
五、实验步骤1、产生射频信号和本振信号在主板上正确插好正弦波振荡器模块，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V，主板＋5V接模块＋5V，主板－5V接模块－5V。
操作步骤如下：（1）产生本振信号用石英晶体振荡器产生10.7MHz的本振信号，K1、K9、K10、K11、K12向左拨，K2、K3、K5、K7、K8向下拨，K4、K6向上拨。
混频器和中频放大器实验报告
一、实验数据及处理（一）混频器1、中频频率的观测（1）晶体三极管混频器将LC振荡器输出频率为8.8MHZ作为本实验的本振信号输入混频器的一个输入端（5P01）,混频器的另一个输入端（5P02）接高频信号发生器的输出（6.3MHZ Vp-p=0.8V），用示波器观察5TP01、5TP02、5TP03如下：5TP01 5TP025TP03用频率及测量其频率，计算各频率得，只有中频5TP03符合Fi=F L-F S。
当改变高频信号源的频率时，观察到示波器有以下改变:波形变化规律：使高频信号源频率改变，输出波形的幅值会逐渐减小。
原因：当满足F i=F L-F S时，输出端的输出增益是最大值，任意改变高频信号源频率都会使F i发生改变，使输出增益变小。
②集成乘法器混频器输入信号源与①相同，分别送入到乘法器的输入端9P01和9P02，用示波器分别观察9TP01、9TP02、9TP04：9TP01 9TP029TP03当改变高频信号源频率时，波形变化如下：高频信号源频率改变时，波形的幅值变小，包络的频率也减小。
（二）中频放大器1.中频放大器输入输出波形观察及放大倍数测量将高频信号源频率设置为2.5MHz，峰峰值为150mV，并将其输入到放大器输入端7P01，调整7W02使输出幅值最大且不失真，用示波器观察输出波形：此时的幅度大小为150mv，输出幅值为11.4V，计算得，电压放大倍数为762.测量中频放大器的谐振曲线保持上述状态不变，改变高频信号源频率，保持高频信号源的输出为150mv，频率(MHz) 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7 输出幅度(V) 6.8 6.0 5.6 5.4 8.0 10.6 11.0 10.4 9.2 8.0 7.2 6.4 5.4由表格得到中频放大器的幅度曲线：二、实验总结1、计算得出，中频放大器的放大倍数为762、中频放大器的通频带约为：1.16Mhz3、实验心得：。
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：.。
实验六 混频器
Vi
6．研究混频器输入本振电压和输出中频电压Vi的关系，改变输入本 振信号电压幅度。观察输出电压Vi波形及幅度并记录。 注：若无高频信号发生器，则可将本实验板上调幅器J23的输出信号 （TF.OUT）用短路线连通到混频器的输入端J32处，按以上各步骤完 成各项实验。 （二）平衡混频器 1．将平衡混频器的短路环J49（BZ）接通，晶体管混频中的短路 环J34断开，将高频信号发生器频率调到10MHz左右，输出信号幅度 VS＝100mV左右，接入J47处（XXH.IN），用示波器从平衡混频器 输出端J54处（P.H.OUT）观察混频后的输出中频电压波形。 2．将振荡器J6输出的10MHz信号调到100mV左右接到平衡混频器输 入端J47，此时短路环J49连通，从平衡混频器输出端J54（P.H.OUT） 处观察混频输出波形，并轻旋中周CP5，观察其变化。 3．调节电位器VR19（50KΩ），观察波形变化。 4．改变输入信号电压幅度，记录输出中频Vi电压加以分析（Vo＝ 500mV）。
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6－1、6－2所示。图6－1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。 10K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6－2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4－1，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6－3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。
晶体管混频器实验报告
晶体管混频器实验报告一、实验目的通过实验研究晶体管混频器的基本原理和特性，并掌握晶体管混频器的实际应用。
二、实验原理晶体管混频器主要利用晶体管的非线性特性进行频率混合，从而在输出中产生所需要的混频信号。
具体原理为：当晶体管的输入信号为两个不同频率的信号时，晶体管的非线性导致输入信号的频率之差的倍频和和差频信号的产生。
根据这一原理，可以通过调整输入信号的频率和幅度，以及晶体管的工作点和放大系数，控制和产生所需的混频信号。
三、实验器材与装置1.双螺旋芯电感、电容、可变电阻、封装稳压二极管等被动元件；2.实验电路板、三极管等主动元件；3.示波器、信号源等测量工具。
四、实验步骤1.根据实验电路图连接电路：将封装稳压二极管连接在电路板的相应位置上，接上电阻、电容等被动元件和晶体管等主动元件，并按照电路图要求连接示波器和信号源。
2.调节信号源的频率和幅度，使其输出频率为两个不同频率的信号。
同时设置示波器，通过排气，使得信号源的输入信号和输出信号均通过示波器显示出来。
3.调整电路中的电容、电阻和电感等被动元件的数值，使得晶体管在一定工作点下，表现出较好的混频效果。
4.观察示波器的波形并记录。
五、实验结果与分析通过实验，我们得到了晶体管混频器的波形如下所示：（插入图片）根据波形图以及实验结果，可以看到晶体管混频器具有以下特点：1.频率混频：输入的两个不同频率的信号在晶体管中进行混频，输出的波形中同时包含了频率之和和频率之差的成分。
2.非线性特性:晶体管的非线性特性是实现混频的基础，通过调整晶体管的工作点和放大系数，可以控制和产生所需的混频信号。
3.混频效果受调整元件的影响：调整电容、电阻和电感等被动元件的数值，可以影响晶体管的工作点和放大系数，进而影响混频效果。
六、实验总结通过本次实验，我们对晶体管混频器的原理和特性有了更深入的理解。
混频器作为一种常见的电子元件，在通信、雷达、测量等领域有着重要的应用价值。
在实际应用中，可以通过调整元件参数和信号输入来控制和获取所需的混频信号。
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实验二混频器仿真实验
一．无源混频器仿真实验
二极管环形混频电路
载频是f L=1kHz，调制频率为f R=100Hz，因此混频后会出现f L f R
f L- f R==900Hz ，f L+ f R=1100Hz，如图所示前两个峰值。
由于二级管的开关作用，还会产生组合频率，不过幅度会随次数的增加而减小，如图所示后两个峰值。
二．有源混频器仿真实验
1．三极管单平衡混频电路
直流分析
傅里叶分析
差模输出将直流分量抵消，组合频率分量也被抵消了，本振不会馈通。
但是由于射频信号是非平衡的，所以射频信号带入的直流分量与本振信号相乘后产生了较大幅值的本振频率分量，并且在频谱中还是会出现少量本振信号的奇次谐波与射频相混频的频率分量，单平衡混频电路有效地抑制了高频率分量，单节点输出存在低频分量过大的问题，但使用差分放大器的双点输出能够很好地解决这个缺陷。
但与无源混频器相比，出现了大量的杂波。
2.加入有源滤波器后
混频后得到上下变频分量，通过一个带通滤波器，滤除上变频以及本振频率分量，只剩下下变频。
3.吉尔伯特单元混频电路
由于射频信号差分输入，因此在输出的时候射频直流分量被抵消，本振不会馈通。
由于是双差分输入，频谱较为纯净。
但是由于吉尔伯特电路也是通过本振大信号作为开断信号对输出信号采样，因此也产生了本振信号的奇次谐波的分量与射频信号相混频产生的组合频率分量。
加入有源滤波器后
本电路将作为接收机电路的前端。
与单平衡电路的频谱比较起来更加纯净，无用的频率分量更少，幅值更小。
思考题：
1. 吉尔伯特电路是双平衡电路，而三极管是单平衡电路，它们的区别体现在射频信号是否是平衡的，吉尔
伯特电路射频信号是平衡的，射频信号中蕴含的直流分量在输出时被抵消，因此不会产生本振信号馈通。
而三极管单平衡电路产生馈通和许多组合频率分量。
当频率增加后会更加明显，因为各个频点上的幅值都会降低，区别显得更加突出。
2.如图,该二阶带通有源滤波器的截止频率在1k 与1.4k 附近正好可以滤去不需要的分量。
二阶带通有源滤波器的BW ：
要想BW 变为原来的80%。
只能改变。
即
变为1.92 。
R8变为76.8kohm 或R7变为40.625Kohm 。
或者比值保持1.92。
01
222F F f f R R BW f R R RC π⎛⎫⎛⎫=-•=-•
⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭F
f
R R F
f
R R。