混频器实验

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