课程设计：混频器电路的设计
2012~2013学年第一学期
《高频电子线路》
课程设计报告
题目：混频器电路的设计
专业：电子信息工程
班级： 10电子信息（2）班姓名：刘玉余剑剑高恒
王乾宝陈诚周杨
指导教师：王银花
电气工程系
2012年12月20日
任务书
摘要
混频，又称变频，也是一种频谱的线性搬移过程，它是使信号自某一个频率变换成另一个频率。完成这种功能的电路称为混频器。混频技术的应用十分广泛。混频器是超外差式收音机中的关键部件。直放式接收机高频小信号检波，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，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。因为放大功能主要在中放，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，且中频较高频信号的频率低，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的地位。此外，混频器也是许多电子设备、测量仪器的重要组成部分。
关键字：信号；频率；混频器
目录
摘要 (2)
第一章系统分析 (4)
1.1 设计任务 (4)
1.2 工作原理及系统框图 (4)
第二章软件介绍 (5)
2.1 Multisim 10简介 (5)
2.2 Multisim 10特点 (5)
第三章硬件电路图及原理分析 (6)
3.1 总电路图 (6)
3.2 本地振荡回路 (7)
3.2.1 振荡起振条件 (7)
3.2.2 电路参数选择及原理分析 (8)
3.3 变频电路 (9)
3.3.1 混频原理 (9)
3.3.2 电路参数选择及性能分析 (11)
3.4中频滤波电路 (12)
第四章仿真及结果 (14)
第五章结论 (17)
参考文献 (18)
1.1 设计任务
设计一混频电路要求输入信号为10MHz ，本振信号为16.455MHz 左右，中频
频率为6.455MHz 。
1.2 工作原理及系统框图
一个实际应用中调幅收音机的混频器电路的主要功能是使信号自某一个频率变换成另外一个频率，实际上是一种频谱线性搬移电路。它能将高频载波信号或已调波信号进行频率 将其变换为某一特定固定频率的信号。而变换后的信号，它的频谱内部结构和调制类型保持不变，改变的仅仅是信号的载波频率。混频电路的类型较多，常用的有模拟相乘混频器、二极管平衡混频器、环型混频器、三极管混频器等。其中三极管混频器最为常用，其工作原理图如图所示
系统原理图
从图中可以看出混频电路主要有三大部分组成：本地振荡器、晶体管变频器电路和中频滤网络，各个部分独立工作。本地振荡器产生稳定的振荡信号（设其频率为0f ）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1f ），由于晶体管的非线性特性，两个信号混合后会产生0f +1f 、0f -1f 频率的信号，然后通过中频滤波网络，取出0f -1f 频率的信号，调节好0f 、1f 的大小使其差为中频频率，即所需要的中频信号6.455MHZ 。
2.1 Multisim 10简介
Multisim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，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NI LabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
2.2 Multisim 10特点
●通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路
●通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为
●借助高级电路分析, 理解基本设计特征
●通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试
●通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间
第三章硬件电路图及原理分析3.1 总电路图
3.2 本地振荡回路
本地振荡器是本设计电路的重要部分，同时也是超外差式接收机的主要部分。其主要作用是将直流信号变为高频正弦信号，将产生的正弦高频信号与输入的高频调幅信号相乘得到0f +1f 、0f -1f 的信号，其中0f 为正弦信号频率，1f 为调幅信号频率，通过中频滤波器得到中频信号0f -1f 。即本地振荡器主要是产生一个和调幅信号相乘的高频信号，通过信号相乘以得到新的频率，若振荡器不能够稳定工作，就会使产生的中频信号不稳，为此我们必须保证振荡器的稳定性，故这里采用高稳定度的石英晶体振荡器。
3.2.1 振荡起振条件
正弦波振荡器按工作原理可分为反馈式振荡器与负阻式振荡器两大类。反馈式振荡器是在放大器电路中加入正反馈，当正反馈足够大时，放大器产生振荡，变成振荡器。所谓振荡器是指这时放大器不需要外加激励信号，而是由本身的正反馈信号来代替外加激励信号的作用。负阻式振荡器则是将一个呈现负阻性的有源器件直接与谐振电路相接，产生振荡。本设计中用的是反馈式振荡器，图2.1所示即为LC 三点式反馈式振荡器的原理图。通过我们对高频电路的学习知道，三点式振荡器的构成法则是：1X 与2X 的符号相同，与3X 的符号则相反。凡是违反这一准则的电路不能产生振荡。
3.2.2 电路参数选择及原理分析
本振电路图
交流等效电路
图为是本次课设所使用的LC振荡电路，由图中可以看出是并LC振荡电路，其交流等效电路如图2.3所示，由图可知，晶体管发射极和电容C4、C5相连其阻抗性质相同，同为容性；集电极和C3、C4相连；基极和C5、L1相连同理其阻抗性质也是相反的，故此振荡器满足振荡条件，其类似于考毕兹振荡电路。
振荡频率公式为：
Ct=1/[(1/C3+1/C4+1/C5)] L
C f t π21=
可通过共识计算可得其振荡频率为：
L
C f t π21=
=16..455MHZ
电路中其它主要器件的参数如下R1=12K,R2=2K 为基极偏置电阻，用来给给三极管确定一个合适的静态工作点，C 1=300pF 为基极耦合电容，L1=1uH 为扼流圈，防止突变对三极管造成损害，3100R =Ω用来限制射极电流，C 2=1uF 为旁路电容C 5=1uF 为电源和地的去耦电容。
3.3 变频电路
变频电路是混频器的核心部件。变频电路本质上说是实现频谱搬移的电路，是一个六端网络。它有两个输入电压，输入信号s u 和本地振荡信号l u ，其工作频率分别为c f 和l f ；输出信号为o u ，称为中频信号，其频率是o f ，o f =l c f f ±。由此可见，变频器在频域上起着（加）减法器的作用。变频电路有多种形式，如二级管式、模拟乘法器式和三极管式。本电路采用的是应用最广泛的晶体三极管式变频电路。
3.3.1 混频原理
混频原理图
上图即为混频电路原理图，下面对其进行一个简要的分析：设s u 为输入高频调幅波信号，l u 亦为本地振荡器产生的高频振荡信号且 l u ﹥﹥s u ，时变偏置电压2()b b b l E t E u E u =+=+，由此可得集电极电流C i 为 C i ≈()()c o m s
I t g t u + 012()(c o s c o s 2)c m o m l m l s
I t g g t
g t u ωω=++++ C i 经集电极谐振回路滤波后，得到中频电流o i 1111
cos()cos 22
o m s l c m s o i g U t g U t ωωω=
-= c o s c o s c s o o o g U t I t
ωω== 式中c g =11
2
m g 称为变频跨导。
从以上分析结果可以看出：只有时变跨导的基波分量才能产生中频分量，
而其它分量会产生本振谐波与信号的组合频率。变频跨导c g 是变频器的重要参数，它不仅直接决定着变频增益，还影响到变频器的噪声系数。变频跨导
c g =11
2
m g ，1m g 只与晶体管特性、直流工作点及本振电压l U 有关，与s U 无关，
故变频跨导亦有上述性质。基于此原理设计的变频电路如下图所示。
变频电路
3.3.2 电路参数选择及性能分析
由以上分析知在设计电路时须注意变频跨导与本振电压和偏置电压的关系线。只有把握好这一关系，设计出来的电路才能满足我们的设计要求。本文混频电路所采用的晶体三极管是2N3904，根据其变频跨导与本振电压和偏置电压的关系曲线设计电路如图所示。
图中V2为16.455MHZ 的本振信号，V1为10MHZ 的调幅输入信号现对其参数做一简单推导，
设60.325cos(2210)l U t V π=? 650[10.8c o s (200)]c o s (21.
0710)
s U m V t t ππ=+? 则二式相乘得
668.12[10.8cos(200)][cos(0.9310)cos(43.0710)]o U mV t t t πππ=+?+? 经过中频滤波后为
68.12[10.8cos(200)]cos(0.9310)o U mV t t ππ=+?
此信号的载波频率为 =6.455MHZ ，即我们所需要的中频信号，其实际输出波形的频率为6～6.8MHZ 的信号，振幅为0.835V 左右，与理论值8.12mV 不符，这主要是因为中频滤波网络的放大以及变压器的升压作用的结果。
电路中其它一些重要的参数如下：电路图中AM 用来代表接收到的调幅波，V2代表前面本振电路产生的振荡信号，C 8=10pF,C 9=2.2pF 为输入信号耦合电容，610R K =Ω、7 2.7R K =Ω为基极偏置电阻，1360R K =Ω为射极限流电阻，C 5=1500pF 为旁路电容。
另外在实际应用中变频器是存在干扰的，如果没有采取有效地措施来抑制干扰，它会给从电路带来大量谐波信号严重时会使整个电路无法工作，因此应注意以下几个问题：
① 正确选择中频数值。当输出频率确定后，在一个频段内的干扰点
就确定了，合理的选择中频频率，可大大减少组合频率干扰的点
数，并将阶数较低的干扰排除掉。
② 正确选择变频器的工作状态，减少组合频率分量。应使()m g t 的谐波分量尽可能的减少，使电路接近乘法器。
③ 采用合理的电路形式。如平衡电路、环形电路、乘法器等，从电路上抵消一些组合分量。
3.4中频滤波电路
在变频器的输出端不仅会输出我们需要的中频信号，同时也会输出一些我们不需要的信号，如频率为0f +1f 的高频信号，另外也会出现一由于本振信号的失真以及电路的非线性引起的谐波信号，只有滤除这些信号才能得到我们想要的中频信号，因此需要在变频器的输出端加一中频滤波网络，另外中频滤波网络还能够对变频器输出的信号进行放大，以便于后续处理。
中频滤波电路在本设计中采用的是最简单的LC 滤波电路如图所示：
中频滤波电路
滤波频率为：
f =
其中C 6、C 10的总电容通过的值将其转化为变压器低绕做端后其大小为
2610
610
12'()4504C C C pF C C ==+ 而总电容C 为
8'477C C C p F =+=
在计算的过程中知C4和'C 相比，C4几乎可以忽略掉，所以谐振频率大小的调节主要是依靠'C ，而C4只是起到微调作用。进一步查变压器的资料知，其自感为
0.24L mH ≈，由此可以计算得其谐振频率为：
f ≈
=6.455MHZ
非常接近所要求的5MHZ ，可以认为已经达到设计要求，再考虑到器件的误差以及外界干扰，本电路已能达到设计要求。Q 值也是选频网络的一个重要参数，该网络的Q 值为：
24700.24
70.810i
L
KHZ Q R ωπ??=
=
≈Ω
其中i R 为变压器的内阻，其大小约为10Ω。Q 值的大小一方面决定选频性能的好坏，另一方面也决定着选频网络的放大倍数。
第四章仿真及结果本振信号：
本振信号波形
本振信号频率
输入信号：
输入信号波形
输入信号频率
输出信号：
输出信号波形
输出信号频率
第五章结论
这次课程设计我们按照课程设计上的程序以及导师指导下一步一步完成，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,然后做出实际电路。
在做开题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，操作简单，可以免去直接用硬件做实验带来的各种麻烦。而且这个软件是英文版的，使我的专业英语的词汇量大大增加。同时对设计格式的严格要求，也让我掌握了WORD 的一些高级编辑技巧。
在搭设实际电路的过程中，我对混频电路有了进一步的认识，将理论知识加入实际设计当中去，更加加深了我对理论知识的理解和认识。在设计过程中曾遇到高频干扰，输出波形失真相当严重，经过老师和同学的帮助，通过加入各种滤波电路，失真现象有了明显的改善，最终得到比较理想的结果。同时也演练了LC滤波器和RC有源二阶滤波器的设计及参数计算。
一个星期的课程设计中遇到过各种困难，有学习软件时的困难，有调试时的学术问题。在导师和同学的帮助下，终于克服了困难。从中我学习到遇到问题时怎么分析问题，解决问题，如何分清主次。课程设计使我获益良多，它将很好地衔接理论与实际的工作实践。
参考文献
[1] 曾兴文、刘乃安、陈健．高频电子线路．北京：高等教育出版社，2007
[2] 张肃文等．高频电子线路（第四版）．北京：高等教育出版社，2004
[3] 聂典等．Multisim 10计算机仿真．北京：电子工业出版社，2010
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[6] 聂典. Multisim9计算机仿真. 陕西：电子工业出版社，2004
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[8] 曹才开，姚屏. 高频电子线路原理与实践. 长沙：中南大学出版社，2010 答辩记录及评分表
场效应晶体管混频器原理及其电路
场效应晶体管混频器原理及其电路 混频器一般由输入信号回路、本机振荡器、非线性器件和滤波网络等4部分组成，如图1所示。这里的非线性器件本身仅实现频率变换，本振信号由本机振荡器产生。若非线性器件既产生本振信号，又实现频率变换，则图1变为变频器。所谓混频，是将两个不同的信号（如一个有用信号和一个本机振荡信号）加到非线性器件上，取其差频或和频。 图1 混频器的组成部分 混频器可根据所用非线性器件的不同分为二极管混频器、晶体管混频器、场效应管混频器和变容管混频器等。混频器又可根据工作特点的不同，分为单管混频器、平衡混频器、环形混频器、差分对混频器和参量混频器等。在设计混频器时应注意如下几点：（1）要求混频放大系数越大越好。混频放大系数是指混频器的中频输出电压振幅与变频输入信号电压振幅之比，也称混频电压增益。增大混频放大系数是提高接收机灵敏度的一项有力措施。（2）要求混频器的中频输出电路有良好的选择性，以抑制不需要的干扰频率。（3）为了减少混频器的频率失真和非线性失真以及本振频率产生的各种混频现象，要求混频器工作在非线性特性不过于严重的区域，使之既能完成频率变换，又能少产生各种形式的干扰。（4）要求混频器的噪声系数越小越好，在设计混频器时，必须按设备总噪声系数分配给出的要求，合理地选择线路和器件以及器件的工作点电流。（5）要考虑混频器的工作稳定性，如本机振荡器频率不稳定引起的混频器输出不稳等。（6）注意混频器的输入端和输出端的连接条件，在选定电路和设计回路时，应充分考虑如何匹配的问题。场效应管混频性能比三极管混频好，原因在于场效应管工作频率高，其特性近似平方率，动态范围大，非线性失真小，噪声系数低，单向传播性能好。场效应管混频器实际电路举例（1）有源混频器1）200MHz 场效应管混频器电路(有源混频器) 为提高混频增益，在下列的A、B电路中输入、输出端都有匹配网络完成阻抗匹配，获得大的变频增益；并且L3，C5均谐振ωL，起了抑制本振信号输出的作用。电路A)υs，υ L均从栅极注入（如图2所示）。 图2 υs，υL均从栅极注入电路图 电路B)υs从栅极注入，本振υL从源极注入（如图3所示）。
传感器课程设计报告
河北科技大学 课程设计报告 学生姓名：齐文华学号：12L0751265 专业班级：电子信息工程L126班 课程名称：传感器原理及应用 学年学期：2 014 —2 015 学年第一学期 指导教师：陈书旺 2 0 1 4 年12月
课程设计成绩评定表
目录 一、引言----------------------4 二、设计电路及原理------------4 三、元件清单------------------5 四、相关元器件的说明和介绍----6 五、课设步骤------------------11 六、实物图--------------------11 七、发现问题并解决问题--------13 八、心得与体会----------------13 九、参考文献------------------14
一、引言 1.课程设计的目的 1）使学生掌握传感器的使用方法和设计要点的基本技能，加深学生对“传感器原理及检测技术”理论知识的理解，为从事仪器系统开发与设计打下基础。 2）锻炼学生自主独立完成课程设计的能力，培养学生积极动手创新的精神。3）通过课程设计提高我们动手实践能力，为我们以后更好的学习传感器和其他的相关知识奠定基础，使我们更好地适应现代社会的需求。 2.设计思路来源 随着科学技术的发展，许多高端技术已经实现了自动检测与控制。同时传感器的应用也逐渐增多，遍及人们生活的各个方面，给人们的生产和生活带来极大的方便。 本设计选用光敏传感器，对特殊场合的光照强度进行检测与报警。主要应用于农业大棚、城市照明等对光照强度有要求的场合。本设计用发光二极管作为警示灯，当光照强度不满足要求时就会发光起到警示的作用。 二、实际电路及原理 1.电路图
微机原理课程设计电压报警器实验报告
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目录 1.设计目的 (2) 2.设计内容 (2) 3.设计要求 (2) 4.设计原理 (3) 5.硬件电路图 (3) 6.程序代码 (5) 7.程序及硬件系统调试情况 (19) 8.设计总结与体会 (19)
一、设计目的 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识，解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节。它具有动手、动脑和理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一个重要教学环节。 通过课程设计，要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法，熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。 通过课程设计实践，不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度，培养学生的实际动手能力，检验学生对本门课学习的情况，更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料，撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。 二、设计内容 设计一个电压报警器，要求采集实验箱提供的0~5V的电压，当输入电压在3V以内，显示电压值，如2.42。当输入电压超过3V，显示ERR，并报警。电压值可在七段数码管显示，点阵广告屏显示或液晶屏显示。报警形式自行设计，
混频器的设计与仿真知识讲解
混频器的设计与仿真
目录 前言 0 工程概况 0 正文 (1) 3.1设计的目的及意义 (1) 3.2 目标及总体方案 (1) 3.2.1课程设计的要求 (1) 3.2.2 混频电路的基本组成模型及主要技术特点 (1) 3.2.3 混频电路的组成模型及频谱分析 (1) 3.3工具的选择—Multiusim 10 (3) 3.3.1 Multiusim 10 简介 (3) 3.3.2 Multisim 10的特点 (3) 3.4 混频器 (3) 3.4.1混频器的简介 (3) 3.4.2混频器电路主要技术指标 (4) 3.5 混频器的分类 (4) 3.6详细设计 (5) 3.6.1混频总电路图 (5) 3.6.2 选频、放大电路 (5) 3.6.3 仿真结果 (6) 3.7调试分析 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 附录元件汇总表 (10)
混频器的设计与仿真 前言 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，如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48．5M一870M 的图像信号要变成38MHZ的中频图像信号。移动通信中一次中频和二次中频等。在发射机中，为了提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。用一个频率较低石英晶体振荡器作为主振荡器，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，又如电视差转机收发频道的转换，卫星通讯中上行、下行频率的变换等，都必须采用混频器。由此可见，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。 工程概况 混频的用途是广泛的，它一般用在接收机的前端。除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡，也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中，微波中继站的接收机把微波频率变换为中频，在中频上进行放大，取得足够的增益后，在利用混频器把中频变换为微波频率，转发至下一站此外，在测量仪器中如外差频率计，微伏计等也都采用混频器。因此，做有关混频电路的课题设计很能检验对高频电子线路的掌握程度；通过混频器设计，可以巩固已学的高频理论知识。混频器是频谱线性搬移电路，能够将输入的两路信号进行混频。 具体原理框图如图2-1所示。
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郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目三极管混频器工作原理分析 专业、班级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容 分析三极管混频器工作原理。 二、基本要求 1：混频器工作原理，组成框图，工作波形，变频前后频谱图。 2：晶体管混频器的电路组态及优缺点。 3：自激式变频器电路工作原理分析。 4：完成课程设计说明书，说明书应含有课程设计任务书，设计原理说明，设计原理图，要求字迹工整，叙述清楚，图纸齐备。 5：设计时间为一周。 三、主要参考资料 1、李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.6 2、谢自美电子线路设计·实验·测试华中科技大学出版社2003.10 3、张肃文高频电子线路高等教育出版社 2004.11 完成期限：2010.6.24-2010.6.27 指导教师签名： 课程负责人签名： 2010年6月20日
目录 第一章混频器工作原理------------------------------------------4 第一节混频器概述------------------------------------------------4 第二节晶体三极管混频器的工作原理及组成框图---------5 第三节三极管混频器的工作波形及变频前后频谱图------8 第二章晶体管混频器的电路组态及优缺点------10 第一节三极管混频器的电路组态及优缺点------- 第二节三极管混频器的技术指标------ 第三章自激式变频器电路工作原理分析--------------------12 第一节自激式变频器工作原理分析---------------------12 第二节自激式变频器与他激式变频器的比较------------------------13 第四章心得体会---------------------------------------14 第五章参考文献---------------------------------------15
传感器课程设计报告
目录 1．引言 (1) 2．系统总体设计方案 (1) 2.1 设计思路 (1) 2.2 总体框图 (2) 3．系统硬件设计 (2) 3.1 总硬件原理图 (2) 3.2 模块原理图 (3) 3.2.1 光敏电阻电路 (3) 3.2.2 电机驱动电路 (6) 3.2.3单片机电路 (8) 4．元件清单 (10) 5．系统调试与测试结果 (10) 5.1软件编程与调试 (10) 5.2 硬件调试 (12) 6．测试结果分析 (13) 7．总结 (13) 8．参考文献 (13)
1．引言 随着电子技术的飞速发展，微电子技术得到越来越多的应用，同时影响着人们生活工作的方方面面。自动窗控制系统经历了从无到有，并逐步丰富功能和可靠性发展。 为了减少因光线过强引起的显示器显示模糊程度,解决人们经常手动操作闭合窗帘的烦恼, 在此,我设计出了“自动感光启闭办公百叶窗”,智能控制室内光线. 通过室外光敏电阻感受光强变化,单片机接收光敏电阻信号,从而驱动步进电机使百叶窗闭合和打开，调整进入室内的光线;当室内光线达到适宜时,室内光敏传感器向单片机发出信号,单片机控制步进电机停止转动。这样使室内光线始终保持舒适宜人,让人们能够全神贯注地工作,解决了因窗帘开合,进入室内的光线过强或过弱给人们日常生活和工作带来的不便. 本课设描述的就是一种可根据环境光强的百叶窗控制系统的实现原理和过程。2．系统总体设计方案 2.1 设计思路 本次设计采用AT89C51单片机作为系统控制器，采用光敏电阻强弱转换为电信号的高低电平对现场光强弱的识别，并通过H桥式电路来驱动直流电机，在通过电机的转动来控制窗帘的转动。
ADS课程设计混频器
湖南理工学院 射频电路课程设计序号：609 论文题目：混频器的设计 姓名：刘志昌 院别：信息与通信工程 专业：电子信息工程 学号： 14072200213 指导老师：粟向军
目录 摘要.......................................................................... 错误！未定义书签。 一、混频器基本原理 ........................................... 错误！未定义书签。 二、具体设计过程 ................................................. 错误！未定义书签。 1．创建一个新项目....................................... 错误！未定义书签。 2．3dB定向耦合器设计............................... 错误！未定义书签。 3．低通滤波器............................................... 错误！未定义书签。 4．混频器频谱分析....................................... 错误！未定义书签。 （1）设计完整的电路............................ 错误！未定义书签。 （2）设置变量........................................ 错误！未定义书签。 （3）配置仿真器.................................... 错误！未定义书签。 5．噪音系数仿真........................................... 错误！未定义书签。 6．噪声系数随RF频率的变化.................... 错误！未定义书签。 7．三阶交调系数........................................... 错误！未定义书签。 8．功率－三阶交调系数............................... 错误！未定义书签。 三、总结.................................................................. 错误！未定义书签。参考文献：.............................................................. 错误！未定义书签。
传感器课程设计报告-智能家居监控系统设计
电气工程学院 传感器课程设计报告 班级：电132 姓名：袁吉收 学号：1312021047 设计题目：智能家居监控系统设计设计时间：2015.12.22~12.28 评定成绩： 评定教师：
摘要 本文设计的智能家居系统以AT89C51单片机为核心控制单元，实时获取DS18B20温度传感器、TGS813气敏传感器、UD-02感烟传感器数据.并通过LCD1602来显示当前的状态。 关键字：AT89c51、DS18B20、TGS813、UD-02、LCD1602
目录 一、题目要求 1.1 题目介绍 1.2 模块分解 二、方案设计 2.1 方案介绍 三、硬件设计 3.1硬件原理图 四、软件设计 4.1时序图 五、设计总结 六、参考文献 附件：程序代码
一、题目要求 1.1智能家居监控系统设计 以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的，设计智能家居监控系统。利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾（烟雾）的检测（以上检测项目必做。在此基础上增加检测项目并具有可行性，加分。除环境监测项目外，也可增加人体信号检测等。）。各检测节点可通过无线方式连接到主机，检测到危险信号后，主机可采用声光报警或远程报警。 要求（1）用Protel 画出设计原理图； 智能化家居中的 传感器 活动物体 传感器 烟雾传感器 二氧化碳 传感器 温度传感器 火焰传感器 总 线 终端 控制对象
（2）采用Quaters II、Maxplus II、multisim（EWB）、pspice、Proteus中的一种或几种软件，完成系统电路图部分或全部仿真，在设计说明书中体现仿真结果； （3）写设计说明书； 1.2模块分解 1. 温度检测：采用DS18B20温度传感器。 2. 煤气泄漏检测：气敏传感器TGS813来检测空气中的可燃性气体。 3. 烟雾检测：UD-02离子感烟传感器检测空气中烟雾。 二、方案设计 2.1方案设计及选择 在实际设计中我们要考虑的因素有很多，比如成本最低、性价比最高、性能最优、功能最强、界面最友好等等。而本次课设我采用了性价比最高的方案（首先能实现基本功能）。选用了DS18B20、TGS813、UD-02、LCD1602模块实现本次设计。 基于AT89c51的智能家居系统设计 智能家居是人们的一种居住环境，其以住宅为平台安装有智能家居
红外线防盗报警器课程设计报告
红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声， 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 , 2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩
参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计～选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路～完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录
三极管混频器——高频课程设计
高频电子线路课程设计说明书 三极管混频器 系、部：电气与信息工程系 学生姓名：罗佳 指导教师：贾雅琼职称讲师 专业：电子信息工程 班级：电信0901班 学号：09400230123 完成时间：2011年6月7日
摘要 混频，又称变频，也是一种频谱的线性搬移过程，它是使信号自某一个频率变换成另一个频率。完成这种功能的电路称为混频器。混频技术的应用十分广泛。混频器是超外差式收音机中的关键部件。直放式接收机高频小信号检波，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，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。因为放大功能主要在中放，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，且中频较高频信号的频率低，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的地位。此外，混频器也是许多电子设备、测量仪器的重要组成部分。 关键字：信号；频率；混频器
ABSTRACT Frequency mixing, say again, is also a kind of variable frequency spectrum of linear moving process, it is to make the signal from a certain frequency conversion to another frequency. Complete the functions of the circuit is called the mixer. Mixing technique used widely. The mixer is the superheterodyne key component. Straight put type small signal detection, high-frequency receivers working frequency variation range, the working frequency of high-frequency channels of influence is bigger, a low sensitiity. Using specialized superheterodyne technology after receiving signal frequency mixing into a fixed frequency, put large basic from receive frequency influence, such, frequency signal within the amplification good consistency, sensitivity can do so tall that selective is better also. Because magnifier function mainly in putting, can use good filter circuits. Using specialized superheterodyne after receipt and easy to adjust, put large, selectivity consists mainly of intermediate frequency part decision, and intermediate frequency is of high frequency signals low frequency, performance index easily be satisfied. The mixer in some launch equipment is also essential. In frequency division multiple access signal synthesis, microwave relay communications, satellite communications, etc system also has its important position. In addition, the mixer is also many electronic equipment, measurement instrument important component. Key words signal；frequency；mixer
模拟乘法器MC1496 1596设计混频电路
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，
双音报警器课程设计报告
电路设计方案及选定 1.0 1.了解555时基电路的功能； 2.掌握电路的设计与制作的基本步骤及方法 3.熟悉555时基电路的电压调制频率的方法 1.1 设计任务及要求 本课程要求设计一个双音报警器。设计要求用555时基电路施密特的多谐振荡器，使电路通过一个小型扬声器可以发出两种不同频率的“滴、嘟、滴、嘟……”的声响，与救护车的笛音相似而发出报警信号。 实训目的： 1、掌握555构成电路的实际应用。通过双音报警器熟悉用555构成的多谐 振荡电路。 2、熟悉555时基电路控制端的功能和作用。 3、了解用电压调制频率的方法。 4、学会分析变化的信号波形。 第三种方案： 它是由两个555集成块组成的双音报警器。其1IC :5脚为控制端，片内接比较器的反相输入端，电位为Vcc 32。一般555组成自激多谐振荡器时，将5脚通过一个小电容(0.01μF -0.1μF)接地，以防止外界干扰对阀值电压的影响，当需要把它变成可控多谐振荡器时，可以在电路的5脚外加一个控制电压，这个电压将改变芯片内比较电平，从而改变振荡频率，当控制电压升高(降低)时，振荡频率降低(升高)，这就是控制电压对振荡信号频率的调制。利用这种调制方法，可组成双音报警器。1IC 输出的方波信号，通过5R 控制2IC 的电平。当1IC 输出高电平时，2IC 的振荡频率低，当1IC 输出低电平时，2IC 的振荡频率高。因此2IC 的
振荡频率被1IC 的输出电压调试为两种音频，使扬声器发出“滴、嘟、滴、嘟……”的双音声响。其使用分立式元件不仅增大了设计的难度而且使整个电路的最终设计效果与可信度降低，扬声器发出的两种不同频率的声响不易区分，效果不理想。 TRIG 2Q 3R 4CVolt 5THR 6DIS 7V C C 8G N D 1U1 555TRIG 2Q 3R 4CVolt 5THR 6 DIS 7V C C 8 G N D 1 U2555R110k R2 100k R310k R4150k R510k C2 0.01uF C4 100uF C110uF VCC C3 0.01uF 6V LS18Ω 图1-2-1-3由两个555组成的双音报警器电路 1.2.2 设计方案的选定 第三种方案： 它是由两个555集成块组成的双音报警器。该电路主要由集成元件组成。 集成元件与分立式元件相比较，集成元件的优势：1、元件制作方便快捷。其将一个特定的功能集合在一起，供使用者使用，不必再花费过多的时间、精力。而且它保证并提高了整个电路的整体性能，使扬声器能清晰地发出两种不同频率的声响，较好的满足设计的要求。2、元件制作可行性高。集成元件提供了很大的可行度，而奋元件在复杂的电路中要不断地返回检查，增加了任务量。3、由分立元件组成的电路，如果电路选择得好，参数选择恰当，元件性能优良，设计和调试的好，则性能也很优良。但只要其中一个环节出现问题，则性能会低于一般集成电路。且为了不致过载、过流、过热等损坏元件，需要加以复杂的保护电路。 集成功放电路成熟，低频性能好，内部设计具有复合保护电路，可以增加其工作的可靠性，尤其集成厚膜器件参数稳定，无须调整，信噪比较小，而且电路布局合理，外围电路简单，保护功能齐全，还可外加散热片解决散热问题。
高频课程设计—混频器讲解
《通信电子线路》课程设计说明书 混频器 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名：卢卓然 指导教师：张松华职称副教授 专业：电子信息工程 班级：电子1201班 学号： 1230340104 完成时间：2014.12.22 2014年12月
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。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。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：模拟相乘器；混频电路
ABSTRACT The mixer in communication engineering and radio technology, application is very extensive, in modulation system, the input of baseband signal are throughfrequency conversion into a high frequency modulated signal. In the demodulation process, the received modulated high frequency signal afterfrequency conversion, into intermediate frequency signals corresponding to.Especially in the superheterodyne receiver, mixer is widely used, such as AMradio receiver will be amplitude modulated signal 535KHZ- a 1605KHZ to become 465KHZ IF signal, image signal television receiver will have a 870M48.5M to become 38MHZ of intermediate frequency image signal. In mobile communication, a frequency and the two frequency etc.. In the transmitter, in order to improve the stability of transmitting frequency, uses the multistagetype transmitter. With a low frequency of the quartz crystal oscillator as the main oscillator, generating the main oscillation signal of a frequency is verystable, and then through the frequency plus or minus, multiply, divide intoradio frequency, we must use a mixer circuit, such as converting TV transposer transceiver channel, the uplink, downlink frequency in satellitecommunication transform, must be in the mixer. Thus, mixing circuit is the key module of Applied Electronic Technology and professional radio must master. Key words anlog mixer; mixer circuit
温度传感器课程设计报告1
温度传感器的特性及应用设计 集成温度传感器是将作为感温器件的晶体管及其外围电路集成在同一芯片上的集成化温度传感器。这类传感器已在科研，工业和家用电器等方面、广泛用于温度的精确测量和控制。 1、目的要求 1．测量温度传感器的伏安特性及温度特性，了解其应用。 2．利用AD590集成温度传感器，设计制作测量范围20℃～100℃的数字显示测温装置。 3．对设计的测温装置进行定标和标定实验，并测定其温度特性。 4．写出完整的设计实验报告。 2、仪器装置 AD590集成温度传感器、变阻器、导线、数字电压表、数显温度加热设备等。 3、实验原理 AD590 R=1KΩ E=（0-30V） 四、实验内容与步骤 ㈠测量伏安特性――确定其工作电压范围 ⒈按图摆好仪器，并用回路法连接好线路。 ⒉注意，温度传感器内阻比较大，大约为20MΩ左右，电源电 压E基本上都加在了温度传感器两端，即U＝E。选择R4＝1KΩ，温度传感器的输出电流I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。
⒊在0～100℃的范围内加温，选择0.0 、10.0、20.0……90.0、100.0℃，分别测量在0.0、1.0、2.0……25.0、30.0V时的输出电流大小。填入数据表格。 ⒋根据数据，描绘V～I特性曲线。可以看到从3V到30V，基本是一条水平线，说明在此范围内，温度传感器都能够正常工作。 ⒌根据V～I特性曲线，确定工作电压范围。一般确定在5V～25V为额定工作电压范围。 ㈡测量温度特性――确定其工作温度范围 ⒈按图连接好线路。选择工作电压为10V，输出电流为I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。 ⒉升温测量：在0～100℃的范围内加热，选择0.0 、10.0、 20.0……90.0、100.0℃时，分别同时测量输出电流大小。将数据填入数据表格。 注意：一定要温度稳定时再读输出电流值大小。由于温度传感器的灵敏度很高，大约为k=1μA／℃，所以，温度的改变量基本等于输出电流的改变量。因此，其温度特性曲线是一条斜率为k=1的直线。 ⒊根据数据，描绘I～T温度特性曲线。 ⒋根据I～T温度特性曲线，求出曲线斜率及灵敏度。 ⒌根据I～T温度特性曲线，在线性区域内确定其工作温度范围。 ㈢实验数据: ⒈温度特性
课程设计报告(火灾报警器)
电子科技大学 课程设计报告 学生姓名：李星村学号：2013040203027 指导教师：张雅丽 一、课程名称：模拟电路基础 二、课程设计名称：火灾报警器电路 三、课程设计目的： 1.了解火灾报警器基本工作原理 2.理解火灾报警器电路 3.学习运用Multisim仿真软件对电路进行仿真 四、课程设计内容： 计算火灾报警器电路个原件参数并用Multisim进行电路仿真，观察报警器工作情况。 五、课程设计步骤： 1. 查看资料书籍了解火灾报警器工作原理：正常情况下，即无火情时，两个温度传感器产生的电压相等，即u11=u12，发光二极管不亮，蜂鸣器不响；有火情时，u11不等于u12，即产生电压差，使得发光二极管发亮，蜂鸣器鸣叫报警。故可用函数发生器产生0V信号表示正常情况，用有幅度的信号代表火灾发生时两输入端产生的电压差。 2.设计出总体框图以及电路图总体图
3.设计各个部分电路具体参数： 选取Ｒ１＝200Ω，Ｒ２＝400Ω，从而，通过一级运放后的输出电压Ｕ１＝Ｒ２·（ＵＩ１－ＵＩ２）／Ｒ１ 第二级运放有门限电压ＵT＝VCC·Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）可以选Ｒ３＝100Ω，Ｒ４＝２00Ω，从而ＵT＝4V。当Ｕ１＇＞ＵT时，ＵＯＨ＝ＵＺ。 发光二极管ＵＤ＝２．５Ｖ，ＩＤ≦２０ｍＡ。由ＩＤ＝（ＵＯＨ－ＵＤ）／Ｒ５，可以得出Ｒ５＝1.2KΩ。 三极管的基极电流ＩＢ＝（ＵＯＨ－ＵＢＥ）／Ｒ６，ＵＢＤ＝０．７Ｖ，ＩＢ约为几毫安，因此Ｒ６可以选1.8ＫΩ。 蜂鸣器电流即集电极电流ＩＣ＝βＩＢ 电源为直流电源，加在运放上的为１２Ｖ，具体位置参看电路图。 4.对电路进行初步测试并进行修改调试：在进行初步调试是发现LED两端电压过大，在实际情况中很容易烧坏二极管，故采用在其两端接入稳压二极管，是发光二极管正常工作。最 终得到实际电路如图.
多通道混频器电路的设计 protel 软件实训 课设 沈阳理工大学
成绩评定表 学生姓名张丽班级学号1203060101 专业通信工程课程设计题目多通道混频器电路 的设计 评 语 组长签字： 成绩 日期20 年月日
课程设计任务书 学院信息科学与工程学院专业通信工程 学生姓名张丽班级学号1203060101 课程设计题目多通道混频器电路的设计 实践教学要求与任务 1. 认真完成protel软件学习，熟练掌握基本操作。 2.绘制多通道混频器的电路原理图，要求布局符合电器规范、制图美观、可读性好。 3.采用protel绘制多通道混频器的电路原理图并用PCB完成相应的双面印刷版图。 4. 提交课程设计报告，要求条理清楚、图文并茂，体现制图的必要过程。 工作计划与进度安排 1：分析题目，查阅课题相关资料； 2：使用protel软件绘制多通道混频器电路的原理图； 3：绘制多通道混频器电路的双层印刷版原理图； 4：撰写课程设计报告，进行答辩验收。 指导教师： 201 5年1月5 日专业负责人： 201 5 年1 月5 日 学院教学副院长： 201 5 年1月5 日
摘要 混频是一种频率变换过程，是将信号从某一频率变换为另一频率，把已调制信号（调幅波或调频波）的载波频率从高频变换成固定的中频。设计的混频器电路，带有8个输入通道，2个输出通道。利用多通道设计方法，子图上建立一个输入通道，一个输出通道，就可以完成。通过熟悉对多通道混频器电路的Protel DXP设计，增强对复杂的电路的设计能力和对Protel DXP的应用能力。并对PCB板的整个设计过程有一个更为清晰的认识，掌握自上而下的层次原理图并实现双面印刷板设计。 关键字：混频器、Protel DXP、PCB
混频电路设计3
通信电路实验报告 ——谐振功率放大器设计及仿真 姓名：陈强华 学号： 班级： 专业：通信工程
实验三混频器设计及仿真 一、实验目的 1、理解和掌握二极管双平衡混频器电路组成和工作原理。 2、理解和掌握二极管双平衡混频器的各种性能指标。 3、进一步熟悉电路分析软件。 二、实验准备 1、学习二极管双平衡混频器电路组成和工作原理。 2、认真学习附录相关内容，熟悉电路分析软件的基本使用方法。 三、设计要求及主要指标 1、 LO 本振输入频率：， RF 输入频率： 1MHz， IF 中频输出频率： 450KHz。 2、 LO 本振输入电压幅度： 5V， RF 输入电压幅度：。 3、混频器三个端口的阻抗为50Ω 。 4、在本实验中采用二极管环形混频器进行设计，二极管采用 DIN4148。 5、分析混频器的主要性能指标：混频增益、混频损耗、1dB 压缩点、输入阻抗,互调失真等；画出输入、输出功率关系曲线。 四、设计步骤 1、原理分析混频器作为一种三端口非线性器件，它可以将两种不同频率的输入信号变为一系列的输出频谱，输出频率分别为两个输入频率的和频、差频及其谐波。两个输入端分别为射频端（ RF）和本振（ LO），输出端称为中频端（ IF）其基本的原理如下图所示。
通常，混频器通过在时变电路中采用非线性元件来完成频率转换，混频器通过两个信号相乘进行频率变换，如下： 输入的两个信号的频率分别为ωRF \ωLO ，则输出混频信号的频率为ωRF LO +ω （上变频）或ωRF LO ?ω （下变频），从而实现变频功能。在本试验中，我们采用二极管环形混频器，其的原理电路如图 3-2 所示，其中v V t RF RF RF = cosω ，v V t LO LO LO = cosω ，并且有V V LO RF >> ，因此二极管主要受到大信号v LO 控制，四个二极管均按开关状态工作，各电流电压的极性如图 3-2 所示。在本振电压的正半周，二极管D2 \ D3 导通，D1 \ D4 截止；在本振电压的负半周，二极管D1 \ D4 导通，D2 \ D3截止。因此，混频电路可以拆分成两个单平衡混频器。
传感器与检测技术课程设计报告标准
黑龙江科技学院 课程设计报告 项目名称：瓦斯浓度检测系统设计 所属课程：传感器与检测技术 实践日期：— 班级测控08---3班 学号04号 姓名王蕊 成绩 电气与信息工程学院
其具有两个通道，每个通道的增益范围为-10～30 dB，因此两个通道串连起来可以实现的增益控制范围为：-20～60 dB。图2为瓦斯传感器及信号放大电路。 2．3 A／D转换电路设计系统使用的数模转换器LTC1865是凌力尔特推出的16位SAR ADC，采用单5 V电源工作，并能保证在-40℃～+12．5℃的温度范围内工作。每个器件最大电流为8．50 uA，最大采样率达250 kS／s，供电电流随着采样速率的降低而变小。MSOP-10封装的LTC1865提供2路软件可编程的通道，并且可以根据需求来调整参考电压的大小。A／D转换电路设计如图3所示。 2．4 报警模块电路设计本设计的报警模块采用普通的蜂鸣器来完成。蜂鸣器一端接地，一端接用来驱动它工作的PNP晶体管的发射极，晶体管基极连接AT89S52的P3．3口。 2．5 键盘模块电路设计本系统中的按键主要用来设定瓦斯浓度的报警值，采用独立按键式键盘，共3个按键，它们分别与AT89S52的P2．0～P2．2口连接，平时这三个引脚输出高电平，当按键被按下时引脚变成低电平，因此，只要在软件中查询这几个引脚的电平，就可以确定是否有按键按下，从而进人相应的子程序。 3 系统软件设计系统软件主要包括系统主程序和数据采样处理子程序两部分，主程序流程如图4所示，数据采样处理子程序如图5所示。 系统开机上电工作后，首先进行初始化，接着进入主循环扫描是否有按键按下，若检测到有键按下，则设定系统的瓦斯浓度报警上限值，否则直接调用数据采集处理子程序进行数据采集处理。 主程序调用数据采样处理子程序后，就进入该子程序运行，首先启动A／D转换进行数据采样，得到的数据信号输入到AT89S52进行滤波、零点修正并计算瓦斯气体浓度值，若浓度超限则启动扬声器声音报警，否则关闭蜂鸣器并返回。 4 实验结果及分析瓦斯的主要成分是甲烷，瓦斯爆炸有一定的浓度范围，通常把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5％～16％。当空气中氧气浓度达到10％时，瓦斯浓度在5％～16％之间，就会发生爆炸。 根据MJC4／3．0L的技术指标(甲烷浓度为1％时，其灵敏度为20～40 Mv)，因此设定瓦斯的爆炸上限值为