基于乘法器的混频器设计
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。
实验1 集成模拟乘法器混频及平衡调幅实验
集成模拟乘法器混频、平衡调幅实验一、实验目的掌握利用乘法器（MC1496）实现混频，平衡调幅的原理及方法。
二、实验仪器双踪示波器一台、高频电子实验箱一台、万用表一台三、实验原理（1）混频用模拟乘法器实现混频，只要x u 端和y u 端分别加上两个不同频率的信号，相差一中频如，再经过带通滤波器取出中频信号，其原理如图所示：若()cos x s s u t V w t = ()00cos y u t V w t =则()00cos cos c s s u t KVV w t w t = ()()0001cos cos 2s s s KV V w w t w w t =++-⎡⎤⎣⎦ 经带通滤波器后，取差频 ()()0001cos 2s s V t KV V w w t =- 0s i w w w -=为某中频频率。
（2）振幅调制 设载波信号的表达式为()c o s c c m c u t U t ω=，调制信号的表达式为()c o s m u t U t ΩΩ=Ω，调制信号叠加直流电源Q U ，则调幅信号的表达式为 ()()()()000cos 11cos cos cos 22o M Q cm c m c a m c a m c u t A U u t U tU t m U t m U t ωωωωΩ⎡⎤=+⎣⎦=++Ω+-Ω0m M Q cm U A U U =a m ——调幅系数，a m Q m U U Ω=；0cos m c U t ω——载波信号；()01cos 2a m c m U t ω+Ω——上边频分量； ()01cos 2a m c m U t ω-Ω——下边频分量 它们的波形及频谱如图所示。
由图可见，调幅波中载波分量占有很大比重，因此信息传输效率较低，称这种调制为有载波调制。
为提高信息传输效率，广泛采用抑制载波的双边带或单边带振幅调制。
双边带调幅波的表达式为()()()0cos cos 11cos cos 22M m cm c m c m c u t A U t U tU t U t ωωωΩ=Ω⋅=+Ω+-Ω 式中 m M m cm U A U U Ω=⋅⋅四、实验步骤1、混频器实验● 连接好跳线J12、J13、J15、J19、J110（此时J11、J14、J16、J17、J18应断开）。
南昌大学通信电子线路课程设计——模拟乘法器混频
课程设计一、实验目的1.设计模拟乘法混频器二、实验内容2.设计模拟乘法混频器的电路3.用万能板做出模拟乘法混频器4.利用信号发生器、示波器测试模拟乘法混频器三、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。
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 SL 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LM 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。
R7图4-3 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。
基于模拟乘法器MC1496的混频器设计
摘要在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程，而集成模拟乘法器正是实现两个模拟量，电压或电流相乘的电子器件。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比用分立器件要简单得多，而且性能优越，因此集成模拟乘法器在无线通信、广播电视等方面应用较为广泛。
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，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。
Multisim10是属于新一代的电子工作平台，是一种电子技术界广泛应用的优秀计算机仿真软件。
主要内容是基于MC1496的混频器应用设计与仿真，阐述混频器基本原理，并在电路设计与Multisim仿真环境中创建集成电路乘法器MC1496电路模块，利用模拟乘法器MC1496完成各项电路的设计与仿真，并结合双踪示波器实现对信号的混频，对接收信号进行频率的转换,变成需要的中频信号。
关键词：MC1496乘法器；混频器；MultisimAbstractIn high frequency electronic circuit course, amplitude modulation,synchronization demodulation, mixer, frequency, frequency modulation and demodulation are regarded as the process of the two signals are multiplied, and the integrated analog multiplier is the realization of two analog electronic device, a voltage or current multiplication. The integrated analog multiplier to achieve the above functions than discrete devices are much more simple, and superior performance, therefore the integrated analog multiplier is widely used in wireless communications, radio and television broadcasting.The mixer in communication engineering and radio technology,application is very extensive, in modulation system, the input of baseband signal are through frequency conversion into a high frequency modulated signal. In the demodulation process, the received modulated high frequency signal after frequency conversion, into intermediate frequency signals corresponding to. Especially in the superheterodyne receiver, mixer is widely used, mixing circuit is the key module of Applied Electronic Technology and professional radio must master.Multisim10 is a new generation of electronic platform belongs to, is an excellent computer widely used an electronic technology field simulation software.The main content is the mixer application design and simulation based on MC1496, expounds the basic principle of mixer, and the circuit design and Simulation in Multisim environment to create integrated circuit MC1496 multiplier circuit module, the analog multiplier MC1496 to complete the design and Simulation of the circuit, and combined with the dual trace oscilloscope to achieve signal mixing, the switching frequency of the received signal the intermediate frequency signal, a need.Key Words：MC1496 multiplier; mixer; Multisim目录摘要 (1)Abstract (II)引言 (1)1.方案分析 (2)2.单元电路的工作原理 (4)2.1 LC正弦波振荡器 (4)2.2 模拟乘法器电路 (6)2.3 选频﹑放大电路 (8)3.电路性能指标的测试 (9)结论 (11)致谢 (12)参考文献 (13)引 言混频技术应用的相当广泛，混频器是超外差接收机中的关键部件。
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。
模拟乘法器MC14961596设计混频电路
实用标准文档班级：姓名：学号：指导教师：林森成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系混频器的设计1概述在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程，而集成模拟乘法器正是实现两个模拟量，电压或电流相乘的电子器件。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比用分立器件要简单得多，而且性能优越，因此集成模拟乘法器在无线通信、广播电视等方面应用较为广泛。
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，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。
本次设计主要内容是基于MC1496的混频器应用设计与仿真，阐述混频器基本原理，并在电路设计与Multisim仿真环境中创建集成电路乘法器MC1496电路模块，利用模拟乘法器MC1496完成各项电路的设计与仿真，并结合双踪示波器实现对信号的混频，对接收信号进行频率的转换,变成需要的中频信号。
1.1混频器原理混频技术应用的相当广泛，混频器是超外差接收机中的关键部件。
直放式接收机是高频小信号检波，工作频率变化范围大时，工作频率对高频通道的影响比较大（频率越高，放大量越低，反之频率低，增益高），而且对检波性能的影响也较大，灵敏度较低。
采用超外差技术后，将接收信号混频到一固定中频，放大量基本不受接收频率的影响，这样，频段内信号的放大一致性好，灵敏度可以做得很高，选择性也较好。
因为放大功能主要放在中放，因此可以用良好的滤波电路。
采用超外差接收后，调整方便，放大量﹑选择性主要由中频部分决定，且中频较高频信号低，性能指标容易得到满足。
混频器在一些发射设备中也是必不可少的。
在频分多地址信号的合成、微波接力通信、卫星通信等系统中也有其重要地位。
此外，混频器也是许多电子设备、测量仪器（如频率合成器、频谱分析仪等）的重要组成部分。
毕业设计与论文(基于乘法器的混频器的设计)
毕业设计任务书毕业设计任务书专业：通信技术年级：2009级装订线毕业设计开题报告桂林航天工业学院电子工程系毕业设计开题报告装订线摘要中文摘要Protel99SE是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于初级的模拟/数字电路板的设计工作，包含电路原理图图形及电路硬件描述语言的输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一，是一种多用途的线性集成电路。
可用作宽带、抑制载波双边平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可以作为高性能的SSB乘法检波器，AM调制/解调器、FM 解调器、混频器、倍频器、鉴相器等，它与放大器相结合还可以完成许多的数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。
主要内容为基于MC1596的混频器应用设计与仿真。
阐述了混频电路的基本原理，并在电路设计与仿真平台Protel99SE仿真环境中创建集成模拟乘法器MC1596电路模块，利用模拟乘法器MC1596完成各项电路的设计与仿真，并结合双踪示波器实现对信号的混频。
关键词：Protel99SE，模拟乘法器MC1596，混频器ABSTRACTProtel99SE is the United States National Instruments ( NI ) Limited launched the Windows based simulation tool, applied to the primary analog and digital circuit design, including circuit principle diagram and the circuit hardware description language input methods, with extensive simulation analysis.Integrated analog multiplier is the integrated operational amplifier after the most general one of analog integrated circuits, is a multi-purpose linear integrated circuit. Can be used as a broadband, carrier suppressed double balanced modulator, do not require coupling transformer or a tuned circuit, but also can be used as a high performance SSB multiplication detector, AM modulator and demodulator, FM demodulator, mixer, a frequency multiplier, a phase discriminator, and it can also perform many amplifier combining mathematical operations such as multiplication,, division, involution, such as prescribing.The main content for the analog multiplier based on the analog multiplier MC1596 application design and simulation. Elaborated the double side band amplitude modulation and amplitude, synchronous demodulation, mixing, product type discriminator circuit principle, and the circuit design and simulation platform for Protel99SE simulation environment to create integrated analogue multiplier using MC1596 circuit module, analog multiplier MC1596 completion of the circuit design and simulation, and with double heddle oscilloscope to achieve the effect of frequency mixing.KEY WORDS：Protel99SE, Analog multiplier MC1596，Frequency mixer目录目录第一章绪论 (1)第二章系统设计 (3)2.1模拟乘法器MC1596工作原理 (3)2.2幅度调制 (4)2.3 MC1596的特性及应用 (5)第三章混频器 (10)3.1混频原理及特点 (10)3.1.1混频器的主要性能指标 (11)3.1.2混频器的类型 (12)3.2混频的干扰 (13)第四章电路板的制作与测试 (18)4.1 EDA制作印刷电路板具体设计步骤 (18)4.1.1电路原理图制作步骤 (18)4.1.2 PCB的设计流程 (20)4.1.3制作电路板 (22)4.2电路的连接 (23)4.3混频电路经示波器的结果图 (24)第五章结论 (27)第六章附录 (28)参考文献 (29)致谢 (32)桂林航天工业学院第一章绪论通信就是信息的传输，在当今高度信息化的社会，信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。
基于模拟乘法器MC1496的混频器设计解读
基于模拟乘法器MC1496的混频器设计摘要集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一，是一种多用途的线性集成电路。
可用作宽带、抑制载波双边平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可以作为高性能的SSB乘法检波器，AM调制/解调器、FM解调器、混频器、倍频器、鉴相器等，它与放大器相结合还可以完成许多的数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。
本设计主要应用集成模拟乘法器MC1496实现以上功能。
模拟乘法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uo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。
由于设计和制作增益高, 选择性好, 工作频率较原载频低的固定中频放大器比较容易, 所以采用混频方式可大大提高接收机的性能。
此设计就是利用仿真软件，采用模拟相乘器实现混频电路的。
关键词：MATLAB,模拟乘法器，混频电路DESING OF MIXER BASED ON THE ANALOG MULTIPLIER MC1496AbstractAfter the integrated operational amplifier in the integrated analog multiplier is one of the most common analog integrated circuit, is a kind of multi-purpose linear integrated circuits.Modulator can be used as a broadband, suppressed carrier bilateral balance, don't need coupling transformeror tuned circuit, also can be used as a high-performance SSB multiplication detector, AM, FM demodulator, mixer/modem modulation, frequency multiplier, and phase discriminator, combiningit with amplifier can also do many mathematical operation, such as multiplication, division, chengfang, root, etc.This design mainly used integrated analog multiplier MC1496 achieve above functions. Analog multiplier is the main technique index quadrant, linearity and feed through work.Work quadrant refers to allow the input variable symbol scope.Only allow both ux and uy positive multiplier is called a quadrant, and allow the ux and uy can take the positive and negative is known as the four quadrants.Linearity refers to the multiplication of the input voltage and output voltage uo ux (or uy) into linear degree.Feed through degree is refers to the two input signals of ais equal to zero, the other in the size of the output terminal output.Mixing is the carrier for the high frequency modulated signal, no distortion for the carrier to transform to the middle of the modulated signal, must be kept in (1) modulation type, modulation parameters are the same, namely the original modulation law remains the same.The phase of each frequency component of the spectrum structure remains the same, (2) the size and the spacing between the same.Due to the design and production of high gain, good selectivity, and working frequency was lower than those of the original carrier frequency fixed intermediate frequency amplifier is easy, so the mixing method can greatly improve the performance of the receiver.This design is the use of simulation software, using analog multiplier to realize mixing circuit..Key words:MA TLAB, Analog multiplier, mixing circuit1.绪论混频技术在高频电子线路和无线电技术中应用的相当广泛。
乘法器 混频原理
乘法器混频原理乘法器是一种重要的电子器件，用于将两个输入信号进行乘法运算并输出结果。
在通信系统中，乘法器被广泛应用于混频器中，用于实现信号的频率变换和混频功能。
混频原理是指利用乘法器将两个不同频率的信号相乘，得到新的信号，从而实现频率变换和信号混频的过程。
在混频器中，乘法器的工作原理是将两个输入信号相乘，得到一个新的信号，该新信号的频率等于两个输入信号频率的和或差。
这种频率变换的原理是利用信号的乘法性质，实现频率的转换和信号的混频。
混频器的输入信号通常包括射频信号和本振信号，通过乘法器的作用，将这两个信号相乘得到中频信号或其他频率信号，实现信号的频率变换和混频功能。
乘法器的工作原理主要是利用二极管的非线性特性，将两个信号输入到二极管中，经过非线性乘法运算，得到新的信号输出。
乘法器的输出信号包含了原始信号频率的乘积，实现了信号的频率变换和混频功能。
乘法器的性能对混频器的性能和整个通信系统的性能具有重要影响，因此设计高性能的乘法器对于实现优秀的混频器至关重要。
在实际的混频器设计中，乘法器的性能参数包括线性度、动态范围、带外抑制等，这些参数直接影响混频器的性能。
因此，选择合适的乘法器对于设计高性能的混频器至关重要。
乘法器的工作原理和性能特点决定了混频器的频率转换范围、信号的转换损耗、信号的杂散和带外频率的抑制等性能指标。
总的来说，乘法器在混频器中的应用是实现信号频率变换和混频功能的关键。
混频器的性能取决于乘法器的设计和性能，因此混频器的设计需要充分考虑乘法器的特性，以实现优秀的混频器性能。
乘法器的工作原理和性能对于混频器的频率转换、信号抑制和性能指标的实现起着重要的作用，是混频器设计的关键因素之一。
(完整word版)基于模拟乘法器的混频器
基于模拟乘法器的混频器摘要Multism10是属于新一代的电子工作平台，是一种在电子技术界广泛应用的优秀的计算机仿真软件，Multism10被称为电子工作人员的“计算机里的电子实验室”。
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、监频、相频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工程采用分离器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。
所以目前在无线通信、广播电视等方面应用比较多。
继承模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
主要内容是基于MC1496混频器应用设计与仿真，阐述了混频器基本原理，并在电路设计与Multism仿真环境中创建集成电路乘法器MC1496电路模块，利用模拟乘法器MC1496完成各项电路的设计与仿真，并结合双踪示波器实现对信号的混频。
关键字：Multism10，模拟乘法器MC1496，混频器第一章绪论混频器在高频电子线路和无线电技术中，应用非常广泛，在调制过程中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频的已调信号。
在解调过程中，接受的已调高频信号也要经过频率转换，变成对应的中频信号。
特别是在超外差式接收机中，混频器应用比较广泛，如AM广播接收机将已调信号535KHZ-1605KHZ要变成465KHZ 的中频信号，电视接收机将48.5M-870M的图像信号要变成38M的中频图像信号。
再发射机中，为提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。
用一个频率较低的石英晶体振荡器为主振荡器，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。
由此可见，混频电路是电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。
本文通过MC1496构成的混频器来对接收信号进行频率转换，变成需要的中频信号。
基于F1596的乘积型混频器电路设计与实现
（ 军航 空 工 程 学 院 青 岛分 院 ，山 东 青 岛 ２ ６ ４ ） 海 ６ ０ １
摘 要 ： 对 混 频 器 在 接 收 机 电路 中的 重要 性 。 计 实 现 了一 种 基 于 Ｆ ５ ６的 乘 积 型 混 频 器 电路 。 为 使 该 电路 能 够 输 针 设 １９
输 出 信 号 经 鉴 频 器 和 压 控 振 荡 器 处 理 。 成 反 馈 电 压 输 形 入 Ｆ ５ ６的 １ 构 成 一 个 闭 环 ．由 此 可 实 现 混 频 器 电 路 的 １９ Ｏ脚
稳 频 输 出 。
频 器 可 将 信 号 电压 和本 振 电 压 通 过 模 拟 乘 法 器 直 接 相 乘 ， 再
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｉ ｎ ｔ ｈ ｍｐ ｒ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅｖ ｒ ｌ ｐｙ ｍｉｅ ａ ｅ ｎ Ｆ ５ ６ ｉ ｄ ｓｇ ｅ ｎ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ． ｎ ｏ ｒｔ ｓ ｒ ｃ ： ｍｉ ｇ ａ ｅ ｉ ｏ ｔ ｃ ｎ ｒ ｃ ｉｅ ，ａ ｍｕ ｔ ｌ ｘ ｒｂ ｓ ｄ ｏ １ ９ ｓ ｅ ｉ ｎ ｄ ａ ｄ ｉ ｌ ｍｅ ｔｄ Ｉ Ｍｅ ｏ ｔ ａ ｉ
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图 ２ 混 频 器 原 理 电路 图
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收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ ２ １— ５ ２ 稿 件 编 号 ：０２ ５０ ２ １０ ２ ０
特 性 峰 值 附 近 ． 频 特 性 曲 线 开 始 弯 曲 。 后 基 本 按 幅 频 鉴 最
特 性规 律下 降 。
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。
乘法混频器
J11、J14、J15向左拨，J12、J13向上拨。
3、输入信号
TP9或TP10处输入10.245MHz的正弦波（由环形混频器模块石英晶体振荡产生，参考实验四），TP11或TP12处输入10.7MHz的载波信号,峰峰值约1V（由高频信号源提供10.7MHz锁定信号，参考高频信号源使用）。
时间：
地点：
实验名称：乘法混频器
一、实验目的
1、了解模拟乘法器（MC1496）混频原理。
2、掌握乘法器调整方法。
3、掌握利用乘法器实现混频电路的原理及方法。
二、实验设备（环境）
1、双踪模拟示波器示波器一台
2、频率特性扫频仪（选项）一台
三、实验原理
集成模拟乘法器是完成两个模拟量相乘的电子器件。在高频中，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。
四、实验内容及过程（步骤）
1、在主板上正确插好乘法器模块和环形混频器模块，对照乘法器模块混频部分的丝印，正确连接实验电路：K1、K2向左拨，＋12V接+12V，－12V接－12V，GND接GND（从主板直流电源部分±12V和GND插孔用连接线接入），检查连线正确无误后打开实验箱电源开关（实验箱左侧的船形开关）。K1、K2向右拨，若正确连接则模块上的电源指示灯LED1、LED2亮。
(a)内部电路(b)引脚图
图6-1MC1496的内部电路来自引脚图用模拟乘法器实现混频，只要ux端和uy端分别加上两个不同频率的信号，相差一中频如455KHz，再经过带通滤波器取出中频信号：
若 ， 则：
经带通滤波器后取差频
为某中频频率。
实验电路图如图6-3所示。
图6-3实验电路图
基于乘法器的混频器设计 修改
- 1 -运用乘法器MC1596设计一个混频器，实现本地振荡信号与高频输入信号的乘积运算，并通过带通滤波器提取出混频后的中频信号。
输入（1）MC1596的工作频率范围0～300MHz;（2）系统电路要求正负双电源供电，静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态即晶体管的基极间的电压应大于或等于2V ，小于或等于最大允许工作电压。
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。
主要内容为基于MC1596的混频器应用设计与仿真。
阐述了混频电路的基本原理，模拟乘法器MC1596工作原理模拟乘法器是对两个模拟信号（电压或电流）实现相乘功能的有源非线性器件，主要功能是实现两个互不相关信号的相乘，即输出信号与两输入信号相乘积成正比。
它有两个输入端口，即X 和Y 输入端口。
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。
根据双差分对模拟相乘器基本原理制成的单片集成模拟相乘器MC1496是四装订 线2象限的乘法器[8]。
其内部电路如图2-1所示，其中7V 、1R 、8V 、2R 、9V 、3R 和5R 等组成多路电流源电路，7V 、5R 、1R 为电流源的基准电路，8V 、9V 分别供给5V 、6V 管恒值电流2/0I ，5R 为外接电阻，可用以调节2/0I 的大小。
由5V 、6V 两管的发射极引出接线端2和3，外接电阻Y R ，利用Y R 的负反馈作用，以扩大输入电压2U 的动态范围。
C R 为外接负载电阻。
根据差分电路的基本工作原理，可以得到T c c c U uth i i i 21521=- (2-1)T c c c U uth i i i 21634=- (2-2)Tc c U uth I i i 22065=- (2-3)式中1c i 、2c i 、3c i 、4c i 、 5c i 、6c i 分别是三极管1V 、2V 、3V 、4V 、5V 、6V 的集电集电流。
实验六 集成乘法器混频实验
实验六集成乘法器混频实验一、实验内容1、掌握了解集成混频器的工作原理，掌握用MC1496来实现混频的方法；2、了解混频器的寄生干扰。
二、实验原理1、电路与工作原理参照实验五电路与工作原理。
2、实验电路图6-2是MC1496构成的混频器，本振频率为11.2MHZ从乘法器的一个输入端（10脚）输入，信号频率为。
2MHZ从乘法器的另一个输入端（1脚）输入，混频后的中频信号又乘法器的输出端（6脚）输出。
输出端得带通滤波器必须调谐在中频上，本实验的中频为3MHZ。
三、实验内容1、用频率计测量混频器的输入输出频率并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）模块上电将集成乘法器混频器模块⑥、LC振荡器模块③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，接集成乘法器混频器本振输入2P01，高频信号发生器输出8.9MHz，VP-P =0.5V信号接集成乘法器混频器本振输入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，作为本实验的集成乘法器混频器射频输入，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。
五、实验报告1、根据观测结果，归纳并总结信号混频的过程。
将载波为高频的已调波信号不失真的变换成另一载频的已调波信号，而保持原调制规律不变。
将一高频信号与本振信号的频率进行相加或相减，然后输出。
2、说明集成乘法器混频的综合观测现象及原因。
其中1时TP02输出波形，2是TP03输出波形。
按照混频器原理，TP02和TP03的包络应该相同，但我们得到的实验结果相差较大，可能是实验干扰过大的原因。
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)
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。
基于模拟乘法器的混频器
基于MC1496模拟乘法器构成的混频器的仿真与实现
下图是由MC1496模拟乘法器构成的混频器
示波器产生波形：
第四章 心得体会
这次课程设计我们按照课程设计上的程序，先复习混频电路的原理，然后选择电路，计算关键元件的值，学习Multisim的使用，最后连线调试出预期的混频和滤波效果。在做课程设计报告时我对混频的认识只限于基本原理和理论---在通信接受机中，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中频的高频已调波信号。调幅信号频谱宽度不变，包络形状不变。正式开始设计后，在对电路的实现中，我先学习了Multisim软件的使用，这个虚拟电子实验室可以仿真各种电路。应用过程中我发现这个软件确实功能强大的操作软件！
变频电路的噪声系数大小，将直接影响整机总的噪声系数，尤其是变频电路前没有高频放大器的无线电接收设备，其影响就更大。变频电路噪声系数的大小，与所用器件及其工作状态有关，实践中必须仔细选择。
（5）稳定性
因为变频电路的输入输出端分别连接调谐于高频和中频的谐振回路，所以不会产生因反馈而引起的不稳定现象。这里所说的稳定性，主要是指本振的频率稳定度。因为变频电路输出端的中频滤波器的通频带宽度是一定的，如果本振频率产生较大的漂移，那么经变频所得的中频可能超出中频滤波器通频带的范围，引起总增益的降低。
主要内容是基于MC1496混频器应用设计与仿真，阐述了混频器基本原理，并在电路设计与Multism仿真环境中创建集成电路乘法器MC1496电路模块，利用模拟乘法器MC1496完成各项电路的设计与仿真，并结合双踪示波器实现对信号的混频。
关键字：Multism10，模拟乘法器MC1496，混频器
第一章 绪论
︱±pwl±qwc︱=wI+W
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(2-8)
每个边频功率（上边频或下边频）：
(2-9)
上、下边频总功率：
(2-10)
称为调幅指数即调幅度，是调幅波的主要参数之一，它表示载波电压振幅受调制信号控制后改变的程度，一般 。
普通调幅电路的原理框图如图2-3（a）所示，双边带调幅电路的原理框图如图2-3（b）所示
ABSTRACT
Protel99SE is the United States National Instruments ( NI ) Limited launched the Windows based simulation tool,applied to the primary analog anddigital circuit design, including circuit principle diagram and the circuit hardware description language input methods, with extensive simulation analysis.
在幅度调制过程中，根据所取出已调信号的频谱分量不同，分为普通调幅（AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）等。它们的主要区别如表2-1所示。
表2-1 普通调幅与双边带调幅的区别
普通调幅
抑制载波双边带调幅
电压表达式
波形图
信号带宽
如果把已调调幅波加到负载电阻R上，则载波和边频都将给电阻传送功率，它们的功率分别表示为：
根据双差分对模拟相乘器基本原理制成的单片集成模拟相乘器MC1496是四象限的乘法器[8]。其内部电路如图2-1所示，其中 、 、 、 、 、 和 等组成多路电流源电路， 、 、 为电流源的基准电路， 、 分别供给 、 管恒值电流 ， 为外接电阻，可用以调节 的大小。由 、 两管的发射极引出接线端2和3，外接电阻 ，利用 的负反馈作用，以扩大输入电压 的动态范围。 为外接负载电阻。
主要内容为基于MC1596的混频器应用设计与仿真。阐述了混频电路的基本原理，并在电路设计与仿真平台Protel99SE仿真环境中创建集成模拟乘法器MC1596电路模块，利用模拟乘法器MC1596完成各项电路的设计与仿真，并结合双踪示波器实现对信号的混频。
关键词：Protel99SE，模拟乘法器MC1596，混频器
毕业设计（论文）答辩记录成绩及评语
答
辩
提
问
记
录
记录人： 201 年 月 日
答
辩
委
员
会
评
语
成 绩：
主任签字： 201 年 月 日
桂林航天工业学院
电子工程系
毕 业 设 计 任 务 书
专业：通信技术年级：2009级
姓名
陈良
学号
200904120227
指导教师（签名）
毕业设计题目
基于乘法器的混频器设计
任务下达日期
2012年1月10日
设计提交期限
2012年6月10日
设计主要内容
运用乘法器MC1596设计一个混频器，实现本地振荡信号与高频输入信号的乘积运算，并通过带通滤波器提取出混频后的中频信号。
主要技术参数指标
（1）MC1596的工作频率范围0～300MHz;
（2）系统电路要求正负双电源供电，静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态即晶体管的基极间的电压应大于或等于2V，小于或等于最大允许工作电压。
时间安排
2012年3月查找资料；
2012年4月制作电路板；
2012年5月写论文、调试、修改；
2012年6月1日总结、交论文
指导教师
意见
签字： 年 月 日
审核小组意见
组长签字： 年 月 日
中文摘要
Protel99SE是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于初级的模拟/数字电路板的设计工作，包含电路原理图图形及电路硬件描述语言的输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
指导教师
邓莉
毕业设计题目
基于乘法器的混频器设计
同组
设计目的意义
混频器在通信工程和无线电子技术中，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。通过本次课题设计，对制作电路板的全部过程有了进一步学习，同时让我懂得混频电路是应用电子技术和无线电技术必须掌握的。
第二章
二.3
模拟乘法器是对两个模拟信号（电压或电流）实现相乘功能的有源非线性器件，主要功能是实现两个互不相关信号的相乘，即输出信号与两输入信号相乘积成正比。它有两个输入端口，即X和Y输入端口。
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的多，而且性能优越。所以目前在无级通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、6、LM1595、LM1596等[7]。
KEY WORDS：Protel99SE,Analog multiplierMC1596，Frequencymixer
第一章
通信就是信息的传输，在当今高度信息化的社会，信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。信息作为一种资源，应该得到很好地利用，因此我们必须对信息进行有效地传输。通信的目的就是传递消息所包含的信息。1837年莫尔斯发明的有线电报开创了利用电传输信息的新时代，从此，人类的信息的共享越来越好的得到了利用也是对于通信系统主要由以下几个模型组成：
集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一，是一种多用途的线性集成电路。可用作宽带、抑制载波双边平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可以作为高性能的SSB乘法检波器，AM调制/解调器、FM解调器、混频器、倍频器、鉴相器等，它与放大器相结合还可以完成许多的数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。
Integrated analog multiplier is the integrated operational amplifier after the most general one of analog integrated circuits, is a multi-purpose linear integrated circuit. Can be used as a broadband, carrier suppressed double balanced modulator, do not require coupling transformer or a tuned circuit, but also can be used as a high performance SSB multiplication detector, AM modulatoranddemodulator, FM demodulator, mixer, a frequency multiplier, a phase discriminator, and it can also perform many amplifier combining mathematical operations such as multiplication,, division, involution, such as prescribing.
方案论证
首先就是对整个混频电路的分析，重点掌握：一是混频电路的基本组成模型及主要技术特点；二是混频电路的基本原理及混频的计算方法；三是应用电路的分析。然后是对选择的乘法器MC1596的工作原理进行分析，重点掌握其在整个混频电路中的工作。最后是整个电路的设计，要清楚地了解所有元器件的工作原理，然后将所有元器件进行组合。
The main content for the analog multiplier based onthe analog multiplier MC1596application design and simulation. Elaborated the double side band amplitude modulation and amplitude, synchronous demodulation, mixing, product type discriminator circuit principle, and the circuit design and simulation platform for Protel99SE simulation environment to create integrated analogue multiplier using MC1596 circuit module, analog multiplier MC1596completion of the circuit design and simulation, and with double heddle oscilloscope to achievethe effect offrequencymixing.
根据差分电路的基本工作原理，可以得到
(2-1)
(2-2)
(2-3)
式中 、 、 、 、 、 分别是三极管 、 、 、 、 、 的集电集电流。 为温度的电压当量，在常温T=300K时， 。MC1596管脚和符号如图2-1、2-2所示：
图2-1MC1596的管脚排列
图2-2MC1596符号
二.4
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。目前无线通信、广播电视等方面应用较多[9]。
图1-1通信系统的一般模型
模拟通信系统是用模拟信号来传递信息的通信系统，数字通信系统式利用数字信号来传递信息的通信系统，目前在无论是模拟通信还是数字通信，在现实中的通信业务都得到了广泛的应用，尤其是在通信系统的刚刚开始启蒙状态，模拟通信系统得到了比数字系统更为广泛的应用，但是在现在的数字通信系统的飞速发展，数字通信系统发展速度很明显超过模拟通信，成为数字当代通信技术的主流。通信系统又具有很多的优点：抗干扰能力强，噪声不积累，传输差错可控，易于加密处理，保密性好等等。但是现实中存在的基本上都是模拟信号，所以我们通信要进行模数转换，装换成数字信号后，我们就要对数字信号序列进行数字传输。数字通信系统虽然有这么多的优势，但是，模拟通信系统仍然得到了很好的利用，这是由于在模拟通信在一些通信地方仍然具有其自己的特点，如模拟通话，模拟通信系统占有的带款展，在通信的路数不需要很多的情况下，我们的模拟通信系统就具有数字通信系统的不具有的经济性。在通信中有两大资源，一个是信道带宽，另一个是送源功率，能很好的减少这两种资源或者得到有效的利用，我们就认为这个通信系统在这种情况下就是较好的通信系统。数字通信系统的模型如下：