电子仿真实验报告之晶体管混频
晶体振荡—混频器综合实验
三、原理描述及电路设计说明
混频电路由本机振荡器、混频器和选频 回路三部分组成，其方框图如下图所示：
（1）本机振荡器电路设计
频率稳定度（比较LC振荡器和晶体或 陶瓷振荡器）。 振荡电路的波形要求（说明静态电流， 反馈系数选择不同时对电路和输出波形 的影响，电源对波形的影响）。
（2）混频电路设计
中频谐振回路的作用（窄带滤波）， （ 比较中周考电路
五、时间安排（2周）
1、方案设计 2天 （答疑时间：第2天一 整天） 2、制板及电路调试 6天 3、验收 2天
六、参考电路的调试步骤及方法
1.
2.
检查元件是否接对，包括三极管的e、b、c、 中周等，元器件的焊接是否牢固，不应出 现虚焊、假焊等现象。 静态工作点的调整：先调整本振部分，调 节R2使集电极直流电压为2.3V左右，正常 时Vb=1.57V，Ve=0.9V，Vc=2.3V。然后 用示波器测振荡管的集电极波形，应该输 出大约200mV峰峰值的正弦波信号。否则 先检查振荡级，即先保证振荡器起振。
三极管选择的和静态工作点的确定：三 极管的选择主要考虑的是特征频率fT， 噪声系数NF。 静态工作点的选择应保 证功率增益 和fT 尽可能的大, 而噪声系 数NF尽可能的小（选用易于购买的）, 射极电流一般可选择在0~1mA。参考三 极管的资料确定。 说明不同的注入方式优缺点。
（3）中频谐振回路
3.混频级的调整：调节R5使Vb=0.5~0.6V， Ve=0.02~0.03V，Vc=3.9V左右，此时管子 工作于非线性区域。 4.输入端输入频率为11.23MHz、幅度为 100~150mV的正弦信号。 5.示波器接至输出端，微调信号源频率，使波 形输出的幅度为最大值。此时示波器上显示 的频率约为6.5MHz左右即可。若输出的频率 等于输入的频率时，说明没有差频，应检查 本振部分。
晶体管混频器解读
-
e
+
知道了变频跨导gc，即知道了混 频器对输入信号vs的放大能力。这 时可以把电路看成只有vs输入，不 必理会本机振荡的信号v0 。
2、混频器的变频电压增益Avc
Vi= —goc—I+iG—L = —ggo—ccV+—Gs L—
晶体管混频器等效电路
gic—混频器的输入电导 goc—混频器的输出电导 gc—混频器的变频跨导 GL—负载电导
+ -
vs -+v0
(c)
(c)共基混频组态，信 vi 号电压和本振电压均
由射极注入。
+ -
vs
+ - v0
(d)
(d)共基混频组态，信 vi 号电压由射极注入，
本振电压由基极注入。
本继页续完
晶
体
管 混 二、晶体管混频器的工作原理
频
器
二、晶体管混频器的工作原理
iiBC
变频电路工作在晶体 管的非线性区，所以分 析混频器工作时只取这 一段曲线进行研究。
变频器工作时，送至晶体管的 输入电压为
vBE= VBB+v0+vS
iC
Q
O
VBB
vBE
晶体管转移特性曲线
变频电路工作在晶体 管的非线性区，所以分 析混频器工作时只取这 一段曲线进行研究。
信号
输入
+ -
vs
+ -
v0
本机
振荡
中
vi
频 输
出
本继页续完
晶
体
管 混 晶体管混频器的变频原理
频
器
二、晶体管混频器的工作原理
组态，信号 电压和本振 电压均由基 极注入。
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。
射频实验报告： 混频器(单平衡)
课程实验报告
《集成电路设计实验》
2010- 2011学年第 1 学期
班级：
混频器（单平衡）实验名称：
指导教师：
姓名学号：
实验时间：2011年5月23日
一、实验目的：
1、了解基本射频电路的原理。
2、理解基本混频器的工作原理并设计参数。
3、掌握Cadence的运用，仿真。
二、实验内容：
1、画出混频器的原理图。
2、仿真电路：仿真出混频器的的输入、输出频谱，输出增益，1dB压缩点。
Gain=8dB，NF<8dB，IIp3=0dBm，IP1dB=-10dBm。
三、实验结果
1、混频器原理图为：
2、仿真平台的建立
3、混频管参数
设置差分管参数如下，漏端电阻R=600，隔直电容1pF，晶体管W=32u，L=400n，nr=4，m=2
4、仿真参数
设置端口初始化仿真参数frf=800MHz，prf=-40dBm，flo=850MHz，plo=20dBm，Vbias=1.5V，采用PSS和Pac仿真：
3、仿真结果
（1）增益
运行spacture,得到电压转换增益为8.8dB，在输入功率-8dBm以下保持不变，如下：
（2）线性度
1、查看PSS结果，得到输入1dB压缩点IP-1=-6.5dBm，
2、得到IIP3=3.8dBm
3、噪声
仿真Pnoise，得到输出变频DSB噪声在50MHz约为12.5dB，
4、心得体会
这次实验让我可以开始熟练的使用PSS、pnoise等仿真，同时也更为深刻的了解到了Cadence的运用。
在以后的实验中我会更努力的做好实验的。
混频器仿真实验报告
混频器仿真实验报告一．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multisim实现混频器混频的方法和步骤；（3）掌握用muitisim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。
二．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U L周期变化的时变跨导g m(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：U L=50~200mV，I EQ=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。
三．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。
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。
[整理版]晶体管混频电路
![[整理版]晶体管混频电路](https://img.taocdn.com/s3/m/d103c653ce84b9d528ea81c758f5f61fb7362862.png)
晶体管混频电路一．实验目的1．了解调幅接收机的工作原理及组成2．加深对混频概念的认识。
二．实验原理混频电路是超外差接收机的重要组成部分，它的作用是将载频为f C的已调信号u S(t)不失真地变换成载频为f I的已调信号u I(t)（固定中频），其电路框图如图一所示。
它是将输入调幅信号u S(t)与本振信号（高频等幅信号）u L(t) 同时加到变频器，经频图1 混频电路框图率变换后通过滤波器，输出中频调幅信号u I (t)，u I (t) 与u S(t) 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f C变换成中频频率f I。
混频器有很多种，在高质量的通信接收机中常采用二极管环形混频器和双差分对混频器，而在一般的广播接收中则通常采用晶体管混频器。
本实验电路采用的是晶体三极管混频电路，本振信号由晶体振荡器产生，其频率为6.965MHz，混频后成生的中频信号频率为465KHz。
完整的电路中还包括包络检波电路，可以观察到变频后的包络和检波后还原的低频信号波形。
混频（调幅接收）电路、调频接收电路实验板(G7)的完整实验电路见图2。
三．实验仪表设备1．双踪示波器2．万用表3．XFG-7高频信号发生器(或其他可成生调幅信号的高频信号源)4．高频电路学习机5．混频（调幅接收）电路、调频接收电路实验板(G7)图2 混频（调幅接收）电路、调频接收电路四．实验内容及步骤1．晶体本机震荡电路的调整⑴按图连接好+12V电源。
将J3的1、2端断开，暂时不要使本振信号接入混频电路。
⑵用示波器在TP3处观察波形，其最大不失真波形应接近6V，最小振荡电压大约为0.5V左右，调整CT2，可改善振荡器的谐振条件。
⑶调整Rp3，使输出电压为1.4V左右待用。
2．接收回路的调整将扫频仪的输出探头和检波探头同时接到TP1，调整T1或CT1，使输入回路谐振在6.5MHz。
6.5MHz3．中放电路及混频电路的调整⑴用RP1、RP2电位器调整晶体管V1和V2的工作点，使V1e为0.6V，V2e为1V。
晶体管混频器实验报告
晶体管混频器实验报告
本实验目的在于探究晶体管混频器的工作原理及其应用，并验证其在信号输入和输出方面的性能。
实验原理：
晶体管混频器是一种基于非线性元件工作的混频器，在其输入端口处输入的两个信号经过非线性元件作用，产生新的信号输出到输出端口。
晶体管混频器主要由晶体管、滤波器和耦合元件组成。
其中，晶体管作为非线性元件起到混频的作用，滤波器则用于去除杂散信号，耦合元件则用于将输入信号耦合到晶体管的基极和集电极上。
实验步骤：
1. 将晶体管混频器连接至示波器和信号源。
2. 调节信号源输出频率，使其与晶体管混频器的本振频率相同。
3. 调节混频器输入信号的幅值和相位，记录输出信号的幅度和
相位。
4. 分别调节混频器输入信号的频率，并记录输出信号的幅度和
相位。
实验结果：
经过实验，我们发现晶体管混频器的输入信号幅度和相位对输出信号有很大的影响。
当输入信号的幅度和相位都相同时，输出信号的幅度最大。
同时，当输入信号的频率接近本振频率时，输出信号的幅度也会增大。
但是，当输入信号的频率与本振频率相差过大时，输出信号的幅度会急剧下降。
结论：
晶体管混频器是一种有效的信号混频器，能够在信号输入和输出方面提供优异的性能。
在实际应用中，我们可以通过调节输入信号的幅度、相位和频率来控制输出信号的幅度和相位，从而实现信号混频、调制和解调等多种功能。
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。
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。
高频电子课程设计晶体管混频器
目录目录 (1)第一章混频器的工作原理分析 (2)第一节三极管混频器的工作原理及组成框图 (2)第二节三极管混频器的工作波形及变频前后频谱图 (4)第二章晶体管混频器的电路组态及优缺点 (5)第一节三极管混频器的电路组态及其优缺点 (5)第二节三极管混频器的技术指标 (6)第三章自激式变频器电路工作原理分析 (9)第一节自激式变频器工作原理分析 (9)第二节自激式变频器与他激式变频器的比较 (10)第四章心得体会 (11)第一章混频器的工作原理分析第一节三极管混频器的工作原理及组成框图1.1 组成框图变频（混频）是将高频信号经过频率变换，变为一个固定的频率。
通常指将高频信号的载波频率从高频变为中频,同时必须保持其调制规律不变。
具有这种功能的电路称为混频电路或变频电路，亦称为混频器或变频器。
一般变频器应由四部分组成，即输入回路、非线性器件、带通滤波器和本机振荡器组成，如图1-1所示，图中本机振荡器用来提供本振信号频率f L。
输入高频调幅波s v，与本振等幅波L v，经过混频后输出中频调幅v。
输出的中频调幅波与输入的高频调幅波的调制规律完全相同。
亦即波i变频前与变频后的频谱结构相同，只是中心频率由f s改变为f i，亦即产生了频谱搬移。
图1-1 晶体管混频器的组成框图混频器工作原理：晶体三极管混频器的原理性电路如图1-2所示，在发射结上作用有三个电压，即直流偏置电压BB v 信号电压s u 和本振电压L u 。
为了减小非线性器件产生的不需要分量，一般情况下，选用本振电压振幅U U SM LM ，也就是本振电压为大信号，而输入信号电压为小信号。
在一个大信号L u 和一个小信号s u 同时作用于非线性器件时，晶体管可近似看成小信号的工作点随大信号变化而变化的线性元件，如图1-5所示。
1t 时刻，在偏压BB v 和本振电压L u 的共同作用下，它的工作点在A 点，此时s u 较小。
因此，对s u 而言，晶体管可以被近似看成工作于线性状态。
晶体管混频器实验报告
晶体管混频器实验报告
实验目的：通过搭建晶体管混频器电路，学习混频器的工作原理和特点，掌握其在无线电通信中的应用。
实验器材：晶体管、电容、电感、电源、示波器等。
实验原理：晶体管混频器是一种将两个不同频率的信号混合成一个信号的电路。
在混频器中，晶体管扮演着开关的角色，完成信号的混合。
当两个信号进入混频器时，它们会经过晶体管的交替导通和截止，产生一个新的信号，其频率为两个输入信号的差值。
实验步骤：
1.根据电路图连接电路。
2.接通电源，调节电源电压至合适值。
3.将信号源接入电路中。
4.调节示波器，观察输出波形。
5.改变输入信号频率，观察输出波形。
6.记录实验数据，分析实验结果。
实验结果：通过实验可知，晶体管混频器可以将两个不同频率的信号混合成一个信号，并输出到示波器上。
当输入频率分别为1MHz 和3MHz时，混频器输出的信号频率为2MHz。
同时，改变输入信号频率可以得到不同的输出信号频率。
实验结论：晶体管混频器是一种常用的无线电通信电路，其混频效果优异，可以将不同频率的信号混合成一个信号，实现信号的转换和处理。
在实践应用中，晶体管混频器广泛应用于无线电接收、发射、
调制等领域。
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。
电子仿真实验报告之晶体管混频
大连理工大学本科实验报告课程名称：电子系统仿真实验学院（系）：信息与通信工程学院专业：电子与信息工程班级：学号：学生姓名：2014年月日一、 实验目的和要求使用电路分析软件，运用所学知识，设计一个晶体管混频器。
要求输入频率为10MHz ，本振频率为16.485MHz 左右，输出频率为6.485MHz 。
本振电路为LC 振荡电路。
二、实验原理和内容混频电路是一种频率变换电路，是时变参量线性电路的一种典型应用。
如一个振幅较大的振荡电压（使器件跨导随此频率的电压作周期变化）与幅度较小的差频或和频，完成变频作用。
它是一个线性频率谱搬电路。
图2.1是其组成模型框图。
中频图2.1本地振荡器产生稳定的振荡信号（设其频率为L f ）通过晶体管混频电路和输入的高频调幅波信号（设其频率为s f ），由于晶体管的非线性特性，两个信号混合后会产生L f +sf L f -s f 频率的信号，然后通过中频滤波网络，取出L f -s f 频率的信号，调节好L f -s f 的大小使其差为中频频率，即所需要的中频输出信号。
图 2.2调幅前后的频谱图。
图2.2本次试验本振电路采用LC 振荡电路。
其等效原理图为西勒振荡电路，如图2.3所示。
本振电路非线性器件输入中频滤波输出图2.3混频器采用晶体混频电路，其等效电路图如图2.4。
图2.4三、主要仪器设备名称型号主要性能参数电子计算机宏碁V-531,Windows 7 AMD A10-4600M 2.3GHz,2GB内存电路分析软件 Multisim.12 多种电路元件，多种虚拟仪器多种分析方法表3.1四、实验步骤及操作方法1、设计本振电路。
(1)、本振电路图图4.1.1(2)、电路中使用器件：仪器及器件名称组库属性电阻R1 Basic RESISTOR 20KΩ电阻R2 Basic RESISTOR 27KΩ电阻R3 Basic RESISTOR 50Ω电阻R4 Basic RESISTOR 4.3KΩ电阻R5 Basic RESISTOR 1KΩ可调电阻R6 Basic POTENTIOMETER 0-10KΩ电容C1 Basic CAPACIYOR 440pF 电容C2 Basic CAPACIYOR 6pF电容C3 Basic CAPACIYOR43pF 可调电容C4 Basic V ARIABLE_CAPACITOR 0-100pF 可调电容C5BasicV ARIABLE_CAPACITOR0-10pF电容C6 Basic CAPACIYOR 1nF 电容C7 Basic CAPACIYOR10uF 可调电容C8 Basic VARIABLE_CAPACITOR 0-350pF 电感1Basic INDUVTOR10uH 直流稳压电源VCC SourcesPOWER_SOURCES5V 晶体管2N222（1） Transistors TRANSISTORS_VIRTUAL 晶体管2N222（2） Transistors TRANSISTORS_VIRTUAL表4.1(3)、调整本振电路元器件的值使得AF>1,使之输出频率为16.454MHz 的正弦波信号。
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。
高频晶体管混频器
高频晶体管混频器一、实验目的1、加深对晶体管混频器基本原理的理解。
2、掌握高频晶体管混频器的设计和调试方法。
二、实验仪器直流电压源、高频信号发生器、示波器、万用表、多孔板及相关元器件三、实验原理3.1 电路原理混频器的实质是非线性电路，通过器件的非线性效应产生新的频率分量，最后通过滤波器选择出所需要的频率分量，滤除其它的频率分量。
其中晶体管起信号混频作用，两个输入信号分别Vin1和Vin2，电容Cin1、Cin2、Cout 为信号输入和输出的耦合电容，起隔直流的作用，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Ce 对高频信号相当于短路，消除偏置电阻Re 对高频信号的负反馈作用，提高高频信号的增益；电阻元件Rb1，Rb2，Re 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。
3.2 线性时变电路分析晶体三极管混频器的等效原理图如下所示。
在晶体三极管的发射极上作用有三个电压，即直流偏置电压Vbb ，信号电压Us 和本振电压Ul ，通常本振电压振幅Ul>>Us ，也就是本振信号为大信号，而输入信号为小信号，在大信号Ul 和小信号Us 同时作用于非线性器件时，Vbb+Ul 可认为是时变偏置电压，它决定了混频器的工作点。
而对于小信号Us 来说是工作在时变状态下的线性工作方式。
混频器的集电极电流iC 可以表示为)()(f i l s bb be C u u V f u ++== 。
因为Us 很小，在Us 的变化范围内，正向传输时线性的，)(f i be C u =在Vbb+Ul 上对Us 泰勒展开为：s l bb l bb u u V f u V f *)()(i 'c +++=（忽略高阶影响）。
设本振电压)cos()(t U t u l lm l ω=，在没有信号输入的情况下，vin1 VCC Rb1 R b2 Re Ce Vout L C Cin1 Cout Cin2 vin2 C L c C b C s u L u ++--bbV cc V +-I u)2cos()()cos()()()(210't t g t t g g t g u V f l l l bb ωω++==+式中Io ，Icm1，Icm2，go ，g1，g2分别是只加本振电压时，集电极时变电流中的直流分量，基波分量，二次谐波分量的幅值以及时变跨导中的平均分量，基波分量，二次谐波分量的幅值。
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大连理工大学
本科实验报告
课程名称：电子系统仿真实验
学院（系）：信息与通信工程学院
专业：电子与信息工程
班级：
学号：
学生姓名：
2014年月日
一、 实验目的和要求
使用电路分析软件，运用所学知识，设计一个晶体管混频器。
要求输入频率为10MHz ，本振频率为16.485MHz 左右，输出频率为6.485MHz 。
本振电路为LC 振荡电路。
二、实验原理和内容
混频电路是一种频率变换电路，是时变参量线性电路的一种典型应用。
如一个振幅较大的振荡电压（使器件跨导随此频率的电压作周期变化）与幅度较小的差频或和频，完成变频作用。
它是一个线性频率谱搬电路。
图2.1是其组成模型框图。
中频
图2.1
本地振荡器产生稳定的振荡信号（设其频率为L f ）通过晶体管混频电路和输入的高频调幅波信号（设其频率为s f ），由于晶体管的非线性特性，两个信号混合后会产生L f +s
f L f -s f 频率的信号，然后通过中频滤波网络，取出L f -s f 频率的信号，调节好L f -s f 的大
小使其差为中频频率，即所需要的中频输出信号。
图 2.2调幅前后的频谱图。
图2.2
本次试验本振电路采用LC 振荡电路。
其等效原理图为西勒振荡电路，如图2.3所示。
本振电路
非线性器件
输入
中频滤波
输出
图2.3
混频器采用晶体混频电路，其等效电路图如图2.4。
图2.4
三、主要仪器设备
名称型号主要性能参数
电子计算机宏碁V-531,Windows 7 AMD A10-4600M 2.3GHz,2GB
内存
电路分析软件 Multisim.12 多种电路元件，多种虚拟仪
器多种分析方法
表3.1
四、实验步骤及操作方法
1、设计本振电路。
(1)、本振电路图
图4.1.1
(2)、电路中使用器件：
仪器及器件名称组库属性电阻R1 Basic RESISTOR 20KΩ电阻R2 Basic RESISTOR 27KΩ电阻R3 Basic RESISTOR 50Ω
电阻R4 Basic RESISTOR 4.3KΩ电阻R5 Basic RESISTOR 1KΩ
可调电阻R6 Basic POTENTIOMETER 0-10KΩ电容C1 Basic CAPACIYOR 440pF 电容C2 Basic CAPACIYOR 6pF
电容C3 Basic CAPACIYOR
43pF 可调电容C4 Basic V ARIABLE_CAPACITOR 0-100pF 可调电容C5
Basic
V ARIABLE_CAPACITOR
0-10pF
电容C6 Basic CAPACIYOR 1nF 电容C7 Basic CAPACIYOR
10uF 可调电容C8 Basic VARIABLE_CAPACITOR 0-350pF 电感1
Basic INDUVTOR
10uH 直流稳压电源VCC Sources
POWER_SOURCES
5V 晶体管2N222（1） Transistors TRANSISTORS_VIRTUAL 晶体管2N222（2） Transistors TRANSISTORS_VIRTUAL
表4.1
(3)、调整本振电路元器件的值使得AF>1,使之输出频率为16.454MHz 的正弦波信号。
i.调整C8为65%，则C8=227.5pF, 1
8
3C C C F +==0.61
ii.调整电阻R6为48%，则R6=4.8K Ω，得到合适的静态工作点，以及合适的电压增益。
图4.1.2
iii.调整电容C4为51%，则C4=51pF ，调整电容C5为37%，则C5=3.7pF,最后得到振荡频率为))542(12/(1C C C L Pi f ++==16.8MHz
图4.1.3
(4)、振荡器最后输出波形
图4.1.4 2、设计晶体管混频电路。
(1)、混频电路图
图4.2.1
(2)、电路中使用器件：
仪器及器件名称
组 库
属性
可调电阻R8 Basic POTENTIOMETER 0-300K Ω 电阻R9 Basic RESISTOR 20K Ω 电阻R10 Basic RESISTOR 450Ω 电阻R11 Basic RESISTOR 20.0K Ω 可调电阻R12 Basic POTENTIOMETER 0-100K Ω 电阻R13 Basic RESISTOR
40K Ω 可调电容C9 Basic VARIABLE_CAPACITOR 0-30pF 电容C10 Basic CAPACIYOR 1.5nF 电容C11 Basic CAPACIYOR 910nF 电容C12 Basic CAPACIYOR 1nF 电容C13 Basic CAPACIYOR 10uF 电容C14 Basic CAPACIYOR 56pF 电感L2
Basic INDUVTOR
100uH 稳压电压源VCC1 Sources
POWER_SOURCES
12V 晶体管2N222(3) Transistors TRANSISTORS_VIRTUAL
表4.2
(3)、调整本振电路元器件的值
i.调整电阻R8为70%，则R8=210K Ω，得到合适的静态工作点。
图4.2.2
ii.调整电容C9为0%，则C9=0，谐振频率为))9142(12/(1C C C L Pi f ++==6.45MHz
iii.输入信号Us 调整为f=10MHz,,V=50mV ,移向为0.
(4)、中频滤波输出(上波形为中频输出，下波形为V2输入)。
图4.2.3
中频输出频率：
图4.2.4
3、交流分析
图4.3.1
图4.3.2
4、瞬态分析
图4.4.1
图4.4.2
5、失真分析
图4.5.1
图4.5.2
6、噪声分析
图4.6.1
图4.6.2
五、实验结果与分析
本次试验，总体上是成功的，达到了所要求输入频率为10MHz，本振频率为16.485MHz 左右，输出频率为6.485MHz。
（一）、频率分析
振荡器输入频率为16.484MHz,输入信号频率为10.00MHz,最后中频输出频率为6.484MHz.由于LC振荡器产生频率不够稳定，频率波动在16.484MHz左右，不容易找到晶体管3最合适的非线性区域，最后导致输出频率不稳定，波动在6.484MHz左右。
图5.1.1振荡器频率图5.1.2中频输出频率
（二）波形分析
振荡器波形有些失真（图5.2.1），失真原因可能是因为晶体管的静态工作点没有调整到适合的点，靠手动慢慢调到合适的工作点非常困难。
解决方法是设计输出波形更稳定的振荡电路，例如设计石英晶体振荡电路，会有更稳定的频率输出。
虽然本振电路输出波形失真，但对最后中频输出没有影响，中频输出波形基本没有失真（图5.2.2）。
图5.2.1 本振电路振荡波形
图5.2.2 混频器输入与输出波形（上为输出，下为输入）（三）、混频电路静态工作点
理论上静态工作点Ieqq应该在0.3-1.0mA最为合适，但实际得到的为48.3uA,与
理论值有很大差距。
晶体管特性不一样，所以得到的静态工作点不一样。
图5.3.1。