二极管双平衡混频器实验报告
二极管平衡混频器实验报告
二极管平衡混频器实验报告1. 引言1.1 研究背景在射频电路中，混频器是一种用于将两个不同频率的信号进行混合的重要器件。
二极管平衡混频器是一种常用的混频器结构，其性能对于无线通信系统的设计至关重要。
1.2 实验目的本实验旨在研究二极管平衡混频器的工作原理和性能，并通过实际实验验证其性能指标。
2. 实验原理2.1 二极管平衡混频器原理二极管平衡混频器利用非线性的二极管特性，将两个输入信号进行非线性混合，产生混频后的输出信号。
其基本原理如下： 1. 输入信号经过滤波器进行滤波，以降低输入信号的噪声和杂散分量。
2. 输入信号经过平衡网络，将两路输入信号平衡地输入到二极管。
3. 二极管由于非线性特性，将两路输入信号进行混频，产生混频后的信号。
4. 混频后的信号通过输出滤波器滤波，以去除混频带来的杂散和谐波等不需要的信号。
5. 最终得到混频后的输出信号。
2.2 二极管平衡混频器的工作原理二极管平衡混频器通常采用双平衡混频器结构，其基本原理如下： 1. 输入信号经过两个平衡网络分别输入到二极管的两个端口，使得二极管两端的电压具有相同的振幅和相位。
2. 当输入信号的频率满足混频器的局部振荡频率时，二极管的非线性特性会将两个输入信号进行混频，产生混频后的输出信号。
3. 输出信号经过输出滤波器滤波，得到所需的混频输出。
3. 实验仪器与材料•信号发生器•二极管•滤波器•示波器•负载电阻•连接线等4. 实验步骤1.搭建二极管平衡混频器电路，按照实验要求连接信号发生器、滤波器、示波器和负载电阻等。
2.调整信号发生器的输出频率和幅度，使得输入信号满足混频器的局部振荡频率要求。
3.调整滤波器的参数，使得输出信号的杂散和谐波降至最低。
4.测量并记录输出信号的幅度、相位等性能指标。
5.分析实验结果，验证二极管平衡混频器的性能。
5. 实验结果与分析5.1 实验数据根据实验步骤所得到的实验数据如下：输入信号频率（MHz）输出信号幅度（dBm）输出信号相位（°）100 0.5 0200 0.3 45300 0.2 905.2 分析与讨论根据实验数据可得到二极管平衡混频器的输出信号随输入信号频率的变化曲线。
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 Rf 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。
二极管双平衡混频器实验总结
二极管双平衡混频器实验总结
二极管双平衡混频器是一种常用的射频混频器电路，能够实现信号的频率转换和调制解调功能。
通过对该电路的实验，我们主要总结如下几点：
1. 电路结构：二极管双平衡混频器由两个三极管和两个二极管组成。
其中两个三极管分别用于信号放大和混频，两个二极管则用于信号的倍频和调制。
2. 工作原理：在电路中，信号源经过输入变压器和输入电容，进入信号放大级，经过放大后的信号进一步进入混频级。
在混频级中，二极管将输入的射频信号和本地振荡器产生的本地振荡信号进行混合，得到中频信号。
最后，中频信号经过输出变压器和输出电容，输出到负载中。
3. 实验现象：通过实验可以观察到，当输入射频信号的频率和相位与本地振荡信号的频率和相位相同的时候，输出中频信号幅度较大；而当输入射频信号的频率和相位与本地振荡信号的频率和相位不同的时候，输出中频信号幅度较小。
4. 实验参数：在实验中，可以通过调整本地振荡信号的频率和相位，来观察输出中频信号的变化情况。
通过改变输入射频信号的频率和相位，可以观察到混频电路对信号的调制和解调效果。
5. 实验应用：二极管双平衡混频器广泛应用于射频信号处理和调制解调领域。
例如，将其用于无线电通信中，可以实现信号
的频率转换和调制解调功能，用于实现语音、数据的传输和接收。
总之，通过对二极管双平衡混频器的实验研究，我们深入了解了其电路结构和工作原理，并通过调整实验参数，观察到了其混频、调制解调的效果。
这为我们进一步应用和设计混频器电路提供了实验基础和参考。
【开题报告】双平衡二极管混频器的分析与设计
开题报告电子信息工程双平衡二极管混频器的分析与设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义混频器应用于移动通信和微波通信以及各种高精度的微波测量系统中的前端电路，是射频系统中的一个关键部分，其性能的好坏直接影响到整个系统的性能。
本文打算采用ADS软件设计了一个双平衡二极管混频器。
最后通过仿真得到了二极管双平衡混频器的三阶交调等参数。
介绍了混频器的发展状况、混频二极管以及利用它们来实现混频的优缺点。
给出了混频器相关的概念和指标，还有各种不同结构的混频器电路及其指标的差异。
探讨了二极管环形混频电路的工作原理，通过分析和计算，得出最终输出电流的组合频率分量。
按采用的非线性器件不同，常用的混频器有三极管混频器、二极管混频器和集成模拟乘法器构成的混频器，此外，还有采用变容二极管等非线性元器件构成的混频器。
其中，二极管混频器主要应用于工作频率较高的无线电超外差式接收机(如米波段及微波接收机)或仪器中。
其优点是电路结构简单，噪声低，工作频段宽，组合频率少。
它的电路形式有单管式、平衡式及环形式(也称为双平衡式)等。
混频器已被广泛应用于移动通信，微波通信，以及各种高精密微波前端电路测试系统，射频系统是其性能的关键部分，直接影响到整个系统的性能。
通信工程和无线电技术，被广泛用于调制系统中，输入基带信号，通过转换进入高频率的调制信号。
在解调过程中，收到的信号调制高频频率也将受到相应的中频信号转换。
特别是在超外差接收器，混频器被广泛使用，如AM广播接收器将有一个535KHz调幅信号，可用1000Hz的本振将其变频为465KHz的中频信号。
在为了提高发射机的发射频率，多级发射器的稳定性。
以较低的频率作为主振荡器晶体振荡器，产生一个非常稳定的高频主振信号，然后通过加，减，乘，除法运算转化成无线电频率，所以必须使用混频器电路，如转让发送和接收频道的电视转换，卫星通信上行，下行频率转换等，必须使用混频器。
因此，混频器电路是电子技术和无线电专业应用必须掌握的关键电路。
实验三 二极管双平衡混频器
变频电压增益
1、二极管双平衡混频器原理
二极管双平衡混频实验电路原理图
２、晶体管混频器
３、模拟乘法器混频
模拟相乘器的输出频率包含有两个输入频率之差或 和，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，即构成混频器．
集成模拟乘法器MC1496构成乘法器混频电路
五、参考实验波形
混频器输入输出点波形
混频器输入及选频放大输出波形
：本振频率
：高频载波频率
：中频载波频率 —下变频器 —上变频器
取差频，则中频频率降低： 取和频，则中频频率升高：
在 的 ， 变 频 后 依 然 在 载 波 两 边 。
( ) a 变 频 前
信 号 是 作 为 载 波 的 边 频 存
( ) b 变 频 后
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。 二极管双平衡混频器工作频率极高，输出频谱较 纯净，噪声低，工作频带宽，动态范围大，缺点是高 频增益小于1。
二、实验内容
1、 2、
二极管双平衡混频器频率变换过程和此种混频器的优缺点。 测试混频器输出频谱与本振电压大小的关系。
三、实验原理
变频只改变载波频率，使之由高频变成中频，但是不改 变调制规律。包括调制方式、调制参数、调制程度等。
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。
实验三 二极管双平衡混频器
一、实验目的
1.
掌握二极管双平衡混频器频率变换的物理过程。 2. 掌握晶体管混频器频率变换的物理过程和本振电压V0 和工作电流Ie对中频转出电压大小的影响。 3. 掌握集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物 理过程。 4. 比较上述三种混频器对输入信号幅度与本振电压幅度 的要求。
实验四 二极管开关混频器实验
高频电子线路实验报告（实验四）二极管开关混频器实验班级：xxx姓名：xxx学号：xxx实验四 二极管开关混频器实验一、 实验目的1.1进一步掌握变频原理及开关混频原理。
1.2掌握环形开关混频器组合频率的测试方法。
1.3了解环形开关混频器的优点。
二、实验仪器1、频谱分析仪（可选） 一台2、40MHz 双踪模拟示波器 一台3、万用表 一台4、调试工具 一套三、实验原理1、混频器的原理混频(或变频)是将信号的频率由一个数值变换成另一个数值的过程。
完成这种功能的电路叫混频器(或变频器)。
如广播收音机，中波波段信号载波的频率为535kHz~1.6MHz ，接收机中本地振荡的频率相应为1~2.065MHz ，在混频器中这两个信号的频率相减，输出信号的频率等于中频频率465kHz 。
图4.1混频器的原理方框图混频器的原理方框图如图4.1所示。
混频器电路是由信号相乘电路，本地振荡器和带通滤波器组成。
信号相乘电路的输入一个是外来的已调波u s ，另一个是由本地振荡器产生的等幅正弦波u 1。
u s 与u 1相乘，产生和、差频信号，再经过带通滤波器取出差频(或和频)信号u i 。
根据所选用的非线性元件不同，可以组成不同的混频器。
如二极管混频器、晶体管混频器、场效应混频器和集成模拟乘法器混频器等。
这些混频器各有其优缺点。
随着生产和科学技术的发展，人们逐渐认识到由二极管组成的平衡混频器和环形混频器较之晶体管混频器具有：动态范围大、噪声小；本地振荡无辐射、组合频率少等优点，因而目前被广泛采用。
混频器主要技术指标有：u sωs 相乘电路u mω1＋ωs 带通滤波器u iω1－ωs ＝ωiu 1ω1本地振荡器1.1混频增益K Pc所谓混频增益K Pc 是指混频器输出的中频信号功率P i 与输入信号功率P s 之比。
1.2 噪声系数N F混频器由于处于接收机电路的前端，对整机噪声性能的影响很大，所以减小混频器的噪声系数是至关重要的。
二极管双平衡混频器实验报告
二极管双平衡混频器实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建二极管双平衡混频器电路，了解其工作原理、性能参数及其应用领域。
二、实验原理1. 二极管双平衡混频器的基本原理二极管双平衡混频器是一种基于非线性元件（如二极管）的混频器，它的基本原理是将两个信号输入到电路中，通过非线性元件将两个信号混合在一起，并产生新的频率分量。
其中一个输入信号为本振信号，另一个为射频信号，输出为中频信号。
2. 二极管双平衡混频器的电路图及工作原理二极管双平衡混频器由四个二极管、两个变压器和若干电容等组成。
其中两个二极管构成反向并联的对称结构，另外两个构成正向并联的对称结构。
输入信号经过变压器耦合到正向并联结构中，在此处与本振信号相乘后通过反向并联结构进行滤波和放大，输出中间频率信号。
3. 二极管双平衡混频器的特点（1）具有较高的转换增益，可达10-15dB。
（2）具有较高的线性度和相位平衡度。
（3）适用于宽带、低噪声和高灵敏度的射频接收机。
三、实验器材示波器、信号源、直流电源、二极管、变压器、电容等。
四、实验步骤1. 按照电路图连接电路，并检查连接是否正确。
2. 打开示波器和信号源，调节信号源输出频率为10MHz，幅度为0dBm。
3. 调节本振信号发生器输出频率为10.5MHz，幅度为0dBm，并将其输入到电路中。
4. 调节示波器参数，观察中频信号波形并记录其频率和幅度。
5. 改变本振信号发生器输出频率并记录中频信号的变化情况。
五、实验结果与分析1. 实验结果在本次实验中，我们成功地搭建了二极管双平衡混频器电路，并通过调节本振信号发生器的输出频率和幅度观察到了中频信号的波形。
在本振信号发生器输出10.5MHz时，我们观察到了中频信号的频率为500kHz左右，幅度约为-10dBm。
2. 结果分析通过实验结果我们可以看出，二极管双平衡混频器电路具有较高的转换增益和较高的线性度，能够将输入信号混合产生中频信号。
在本实验中，我们成功地观察到了中频信号的波形，并记录了其频率和幅度。
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。
高频仿真实验报告
实验报告实验课程：通信电子线路实验（软件部分）学生姓名：周倩文学号：6301712010专业班级：通信121班指导教师：雷向东老师、卢金平老师目录实验一仪器的操作使用实验二高频小信号调谐放大器实验三非线性丙类功率放大器实验实验四三点式正弦波振荡器实验五晶体振荡器设计实验六模拟乘法混频实验七二极管的双平衡混频器设计实验八集电极调幅实验实验九基极调幅电路设计实验十模拟乘法器调幅南昌大学实验报告学生姓名：周倩文学号：6301712010 专业班级：通信121班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期： 2014-10-24 实验成绩：、实验三非线性丙类功放仿真设计（软件）一、实验目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理.掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3. 掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、实验内容1. 观察高频功率放大器丙类工作状态的现象.并分析其特点2. 测试丙类功放的调谐特性3. 测试丙类功放的负载特性4. 观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响三、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角越小.放大器的效率越高。
非线性丙类功率放大器的电流导通角小于90°.效率可达到80%.通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小).基极偏置为负值.电流导通角小于90°.为了不失真地放大信号.它的负载必须是LC谐振回路。
在丙类谐振功放中.若将输入谐振回路调谐在输出信号频率n次谐波上.则可近似的认为.输出信号回路上仅有ic中的n次谐波分量产生的高频电压.而它的分量产生的电压均可忽略。
因而.在负载RL上得到了频率为输入信号频率n倍的输出信号功率。
课程设计二极管双平衡混频器说明书
摘要在这次设计中，我主要负责二极管双平衡混频器，单失谐回路斜率鉴频器和低频功率放大器的设计。
要求完成各单元电路设计及仿真，利用Multisim开发软件完成整机电路设计；通过实际电路方案的分析比较，参数计算，元件选取，仿真测试等意见反馈环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法；了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图；掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法。
通过这次课程设计，是学生加强对通信电子线路的理解，掌握文献资料检索，设计方案论证比较，以及设计参数计算等能力环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力，提高解决通信电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化。
关键词：通信调频仿真 Multisim目录摘要 (I)目录...................................................................... I I一、前言 (1)二、设计指标 (2)2.1 工作频率范围 (2)2.2 灵敏度 (2)2.3 选择性 (2)2.4 频率特性 (2)2.5 输出功率 (2)三、系统总述 (2)四、单元电路设计与仿真 (4)4.1 二极管双平衡混频器 (4)4.2单失谐回路斜率鉴频器 (5)4.3低频功率放大器 (6)4.4高频谐振放大器电路 (8)4.5 中频谐振放大器电路 (9)4.6本机振荡器 (10)五、整机电路设计图 (11)六、高频实验平台整机联调设计指标 (12)6.1、分级安装与调试 (12)6.2、整机联调时常见的故障分析 (12)6.3、调频接收机实验步骤 (13)七、设计总结 (14)八、参考文献 (15)一、前言近些年信息通信领域中，发展最快和应用最广的就是无线通信技术。
无线通信的终极目标是实现任何人在任何时间，任何地点接收和发送任何信息。
GaAs单片二极管双平衡混频器
GaAs单片二极管双平衡混频器陈坤;彭龙新;李建平【摘要】采用0.25μm的GaAs工艺制作了一款单片二极管双平衡混频器.基于环形二极管双平衡混频器的基本工作原理,提出了LO巴伦与RF巴伦的区别所在,并以Marchand巴伦为LO巴伦,以trjformer巴伦作为RF巴伦.在优化了局部电路后,再与环形二极管组成整体电路,并对整体电路进行了优化.最后对版图进行EM仿真,并稍作调整以改善EM仿真结果.当本振功率在13dBm时,实测得转换损耗在低本振和高本振下约为11.5dB和10.5dB,LO端口到IF端口和RF端口隔离度分别为30dB和35dB,LO端1∶7和RF端口驻波分别小于2和3.5,实测结果与仿真结果基本一致.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2010(010)009【总页数】3页(P31-33)【关键词】双平衡混频器;环形二极管;巴伦;微波单片集成电路;转换损耗【作者】陈坤;彭龙新;李建平【作者单位】南京电子器件研究所,南京,210016;单片集成电路与模块国家重点实验室,南京,210016;南京电子器件研究所,南京,210016;南京电子器件研究所,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TN773.2双平衡混频器理论上能够有效地抑制寄生混频产物，各端口之间也有很好的隔离，是混频器设计的优选结构[3，5，6]。
其中，二极管环形双平衡混频器的结构相对简单，易于实现，关键在于设计具有良好性能的巴伦。
在混频器设计中，一般认为本振（LO）信号幅度远大于射频（RF）信号幅度，二极管的导通与截止完全取决于LO信号。
所以，从时域角度考虑，LO巴伦处于支配地位，可以使用一般形式的Marchand巴伦[1，2]实现；RF巴伦则处于被支配地位，RF巴伦可由triformer巴伦[4]实现。
由于二极管阻抗的非线性，不一定匹配于参考阻抗Z0，故仍需要对整体电路加以优化和调整。
以优化后的参数绘制版图，并对版图进行EM仿真，最后采用0.25 μm的GaAs工艺制作了电路。
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。
混频器实验报告
混频器实验报告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(转载于: 写论文网:混频器实验报告)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。
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。
平衡混频实验报告
一、实验目的1. 了解平衡混频的基本原理和实验方法；2. 掌握平衡混频实验的操作步骤；3. 通过实验验证平衡混频的特性，加深对相关理论知识的理解。
二、实验原理平衡混频是指两个频率相近的信号在非线性器件中相互作用，产生一个新的频率，该新频率位于两个原始频率之间。
实验中，通常使用二极管或晶体管作为非线性器件，通过调整输入信号的幅度和相位，使混频过程达到平衡状态。
平衡混频的数学表达式为：S21 = S1 S2 α其中，S21为混频输出信号的幅度，S1和S2分别为两个输入信号的幅度，α为非线性系数。
平衡混频实验中，为了使混频过程达到平衡，通常需要满足以下条件：1. 输入信号的幅度相等；2. 输入信号的相位差为90°；3. 非线性器件的线性系数足够大。
三、实验仪器与设备1. 混频器（二极管或晶体管）；2. 频率信号发生器；3. 功率计；4. 信号源；5. 示波器；6. 信号线；7. 预置衰减器；8. 信号线夹具。
四、实验步骤1. 将混频器连接到信号源，并调整信号源输出频率为f1，幅度为A1；2. 将信号源输出信号通过预置衰减器衰减，得到幅度为A2的信号；3. 将两个信号分别输入混频器的两个端口；4. 调整混频器，使输入信号的幅度相等，相位差为90°；5. 使用示波器观察混频输出信号的幅度，记录数据；6. 重复步骤1-5，分别测量不同频率和幅度的信号，记录数据；7. 根据实验数据，绘制平衡混频输出信号的幅度与输入信号幅度、频率的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 根据实验数据，绘制平衡混频输出信号的幅度与输入信号幅度、频率的关系曲线；2. 分析曲线，验证平衡混频的特性；3. 计算非线性系数α，并与理论值进行比较。
六、实验总结1. 通过实验，了解了平衡混频的基本原理和实验方法；2. 掌握了平衡混频实验的操作步骤；3. 验证了平衡混频的特性，加深了对相关理论知识的理解；4. 实验过程中，应注意信号源的稳定性、混频器的线性系数等因素对实验结果的影响。
二极管双平衡混频器(高频电子线路实验报告)
二极管双平衡混频器(高频电子线路实验报告)实验目的：本实验的目的是了解二极管双平衡混频器的工作原理，学习二极管混频器的设计和实现方法，并掌握测量混频器的转换增益、带宽等性能指标的方法。
实验器材：信号源、三用万用表、示波器、阻容器、二极管、贴片电容、电感等。
实验原理：二极管混频器是广泛应用于射频电子技术和通信系统中的一种基本电路，其主要功能是将两个频率之差的信号（即交叉项）提取出来。
在混频器中，二极管的导通和截止状态会导致输入信号的非线性失真，从而产生一些新的频率成分，这些新的频率成分就是交叉项。
二极管双平衡混频器中，两个二极管位置互换，在输入端接受两路信号并且两路信号相位相反，在输出端将信号进行混频得到两路频率之差的信号，从而获得良好的高抑制比和较低的杂散响应，具有很好的工作稳定性。
实验步骤：1. 按照电路图连接电路，先不加直流偏置电压进行测量。
2. 用三用万用表测量二极管的参数（反向电流、正向电流、正向电压等），记录数据。
3. 使用示波器对混频器进行测试，并记录波形。
4. 使用信号源对输入端接入射频信号和本振信号，并连接示波器进行测量。
5. 使用贴片电容和电感调节深度谐振电路的参数，得到转换增益和带宽等指标数据。
6. 最后加入直流偏置电压，调节电路参数来提高直流工作点的稳定性。
实验结果：1. 测量二极管的参数：反向电流：30nA正向电流：65mA正向电压：0.6V2. 示波器测试的波形见图1。
3. 测量深度谐振电路的参数，得到转换增益为5.8dB，带宽为500kHz。
4. 接入射频信号和本振信号，示波器测得输出信号，幅度为3.2V，频率为1.0MHz，出现了转换增益和带宽这两项主要指标，结果见图2。
5. 经过反复调节电路参数，加入直流偏置电压后，测量得到直流工作点的稳定性良好。
实验分析：本实验采用了二极管双平衡混频器，其具有结构简单、工作可靠、传输带宽宽等优点，成为射频电子技术和通信系统中基本电路之一。
实验三 二极管双平衡混频器
实验十二变容二极管调频实验一、实验目的1、掌握变容二极管调频电路的原理。
2、了解调频调制特性及测量方法。
3、观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。
二、实验内容1、测试变容二极管的静态调制特性。
2、观察调频波波形。
3、观察调制信号振幅时对频偏的影响。
4、观察寄生调幅现象。
三、实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、 3 号板1块4、双踪示波器1台5、万用表1块6、频偏仪（选用）1台四、实验原理及电路1、变容二极管工作原理调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
常用变容二极管实现调频。
变容二极管调频电路如图12-1所示。
从P3处加入调制信号，使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化，从而使振荡频率也随调制电压的规律变化，此时从P2处输出为调频波（FM）。
C15为变容二级管的高频通路，L2为音频信号提供低频通路，L2可阻止外部的高频信号进入振荡回路。
本电路中使用的是飞利浦公司的BB910型变容二极管，其电压-容值特性曲线见图12-4，从图中可以看出，在1到10V 的区间内，变容二极管的容值可由35P到8P左右的变化。
电压和容值成反比，也就是TP6的电平越高，振荡频率越高。
图12-1 变容二极管调频图12-4 BB910型变容二极管容值与电压特性曲线图12-2示出了当变容二极管在低频简谐波调制信号作用情况下，电容和振荡频率的变化示意图。
在（a）中，U0是加到二极管的直流电压，当u＝U0时，电容值为C0。
uΩ是调制电压，当uΩ为正半周时，变容二极管负极电位升高，即反向偏压增大；变容二极管的电容减小；当uΩ为负半周时，变容二极管负极电位降低，即反向偏压减小，变容二极管的电容增大。
在图（b）中，对应于静止状态，变容二极管的电容为C0，此时振荡频率为f0。
因为LC f π21=，所以电容小时，振荡频率高，而电容大时，振荡频率低。
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：.。
二极管双平衡混频器(高频电子线路实验报告)
二极管双平衡混频器一、实验目的1、掌握二极管双平衡混频器频率变换的物理过程。
2、掌握晶体管混频器频率变换的物理过程和本振电压V0和工作电流I e对中频转出电压大小的影响。
3、掌握集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程。
4、比较上述三种混频器对输入信号幅度与本振电压幅度的要求。
二、实验内容1、研究二极管双平衡混频器频率变换过程和此种混频器的优缺点。
2、研究这种混频器输出频谱与本振电压大小的关系。
三、实验仪器1、1号板1块2、6号板1块3、3 号板1块4、7 号板1块5、双踪示波器1台四、实验原理与电路1、二极管双平衡混频原理图1 二极管双平衡混频器二极管双平衡混频器的电路图示见图1。
图中V S 为输入信号电压，V L 为本机振荡电压。
在负载R L 上产生差频和合频，还夹杂有一些其它频率的无用产物，再接上一个滤波器（图中未画出）。
二极管双平衡混频器的最大特点是工作频率极高，可达微波波段，由于二极管双平衡混频器工作于很高的频段。
图1中的变压器一般为传输线变压器。
二极管双平衡混频器的基本工作原理是利用二极管伏安特性的非线性。
众所周知，二极管的伏安特性为指数律，用幂级数展开为⋯+⋯++=-=n TT T S S V vn V v V v I eI i Tv)(1)(21[)1(2！！ 当加到二极管两端的电压v 为输入信号V S 和本振电压V L 之和时，V 2项产生差频与和频。
其它项产生不需要的频率分量。
由于上式中u 的阶次越高，系数越小。
因此，对差频与和频构成干扰最严重的是v 的一次方项（因其系数比v 2项大一倍）产生的输入信号频率分量和本振频率分量。
用两个二极管构成双平衡混频器和用单个二极管实现混频相比，前者能有效的抑制无用产物。
双平衡混频器的输出仅包含（p ωL ±ωS ）（p 为奇数）的组合频率分量，而抵消了 ωL 、ωC 以及p 为偶数（p ωL ±ωS ）众多组合频率分量。
二极管实习报告范文
二极管实习报告范文二极管是最基本的电子器件之一，也是电子学中最早得到理论研究和实际应用的元件。
在我校实习期间，我通过学习并参与到实际制作、测试和分析等环节中，对二极管有了更全面的了解和掌握。
以下是我的实习报告，详细介绍了二极管的原理、制作工艺以及测试方法和结果。
一、原理介绍二极管是一种具有两个电极的器件，其中一个电极为正极（也称为“P极”，代表正电荷）,另一个电极为负极（也称为“N极”，代表负电荷）。
根据它的结构和性能特点，二极管又可以分为多种类型，如常见的硅二极管和锗二极管等。
二极管有一种特殊的电流-电压特性，即在正向偏置时，电流呈指数增加的趋势，而在反向偏置时电流几乎为零，这种特性使得二极管在电子设备中起到了整流和保护电路的作用。
二、制作工艺1.材料准备：制作二极管需要选择合适的半导体材料，如硅或锗等。
这些材料需要经过精细的加工和清洗，以保证电子元件的性能和可靠性。
2. 晶体生长：制取单晶片，通过将高纯度溶液慢慢冷却，使晶体从液相中生长。
如通过Czochralski法（CZ法）生长硅晶体。
3.制作P型和N型区域：通过掺杂法，在晶体表面散布非半导体气体（如磷、硼等）和半导体气体（如锗、硅等）等杂质，制作出P型和N型区域。
其中P型的杂质处于少数电子的自由状态，N型则处于多数电子的自由状态。
4.渗透过程：将P型和N型的晶体片相互贴合，使之成为一个整体，并通过恒温、恒湿环境进行退火等工艺加热整合。
5.金属化：在制作的二极管表面涂上金属层，用以制作电极，提高电子元件的导电性。
6.封装和测试：将制作好的二极管放置在封装内，使用设备进行电性能测试，并对其进行分类和标记。
三、测试方法和结果1. 唯一性：通过测试二极管的电压-电流特性曲线，判断其是否符合二极管的性能特点。
在正向偏置时，电流与电压成指数关系（如I=Is·exp(Vd/VT)-1)，而在反向偏置时，电流几乎为零。
2.整流效应：通过给二极管加上交流信号，观察输出波形。
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二极管双平衡混频器
一、实验目的
1、掌握二极管双平衡混频器频率变换的物理过程。
2、掌握晶体管混频器频率变换的物理过程和本振电压V0和工作电流Ie对中频转出电压大小的影响。
3、掌握集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程。
4、比较上述三种混频器对输入信号幅度与本振电压幅度的要求。
二、实验内容
1、研究二极管双平衡混频器频率变换过程和此种混频器的优缺点。
2、研究这种混频器输出频谱与本振电压大小的关系。
三、实验仪器
1、1号板1块
2、6号板1块
3、3 号板1块
4、7 号板1块
5、双踪示波器1台
四、实验原理与电路
i. 二极管双平衡混频原理
图3-1 二极管双平衡混频器
二极管双平衡混频器的电路图示见图3-1。
图中VS为输入信号电压，VL为本机振荡电压。
在负载RL上产生差频和合频，还夹杂有一些其它频率的无用产物，再接上一个滤波器（图中未画出）
二极管双平衡混频器的最大特点是工作频率极高，可达微波波段，由于二极管双平衡混频器工作于很高的频段。
图3-1中的变压器一般
为传输线变压器。
二极管双平衡混频器的基本工作原理是利用二极管伏安特性的非
线性。
众所周知，二极管的伏安特性为指数律，用幂级数展开为
当加到二极管两端的电压v 为输入信号VS和本振电压VL之和时，
V2项产生差频与和频。
其它项产生不需要的频率分量。
由于上式中u
的阶次越高，系数越小。
因此，对差频与和频构成干扰最严重的是v 的一次方项（因其系数比v2项大一倍）产生的输入信号频率分量和本振频率分量。
用两个二极管构成双平衡混频器和用单个二极管实现混频相比，前者能有效的抑制无用产物。
双平衡混频器的输出仅包含（pωL±ωS）（p为奇数）的组合频率分量，而抵消了ωL、ωC 以及p为偶数（pωL±ωS）众多组合频率分量。
下面我们直观的从物理方面简要说明双平衡混频器的工作原理及其对频率为ω L 及ω S 的抑制作用。
(a)
(b)
图3-2 双平衡混频器拆开成两个单平衡混频器在实际电路中，本振信号VL 远大于输入信号VS。
在VS 变化范围内，二极管的导通与否，完全取决于VL。
因而本振信号的极性，决定了哪一对二极管导通。
当VL 上端为正时，二极管D3 和D4 导通，D1 和D2 截止；当上端为负时，二极管D1 和D2 导通，D3 和D4 截止。
这样，将图3-1所示的双平衡混频器拆开成图3-2（a）和（b）所示的两个单平衡混频器。
图3-2（a）是VL上端为负、下端正期间工作；3-2（b）是VL上端为正、下端为负期间工作。
由图3-2（a）和（b）可以看出，VL单独作用在RL上所产生的ωL分量，相互抵消，故RL上无ωL分量。
由VS产生的分量在VL上正下负期间，经D3产生的分量和经D4产生的分量在RL上均是自下经上。
但在VL 下正上负期间，则在RL上均是自上经下。
即使在VL一个周期内，也是互相抵消的。
但是VL的大小变化控制二极管电流的大小，从而控制其等效电阻，因此VS在VL瞬时值不同情况下所产生的电流大小不
同，正是通过这一非线性特性产生相乘效应，出现差频与和频。
2、电路说明
模块电路如图3-3所示，这里使用的是二极管双平衡混频模块ADE-1，该模块内部电路如图3-5所示。
在图3-3中，本振信号VL由P3输入，射频信号VS由P1输入，它们都通过ADE-1中的变压器将单端输入变为平衡输入并进行阻抗变换，TP8为中频输出口，是不平衡输出。
图3-3 二极管双平衡混频
图3-5 ADE-1内部电路
在工作时，要求本振信号VL>VS。
使4只二级管按照其周期处于开
关工作状态，可以证明，在负载RL的两端的输出电压（可在TP8处测量）将会有本振信号的奇次谐波（含基波）与信号频率的组合分量，即pωL±ωS（p为奇数），通过带通滤波器可以取出所需频率分量ωL+ωS（或ωL—ωS -）。
由于4只二极管完全对称，所以分别处于两个对角上的本振电压VL和射频信号VS不会互相影响，有很好的隔离性；此外，这种混频器输出频谱较纯净，噪声低，工作频带宽，动态范围大，工作频率高，工作频带宽，动态范围大，缺点是高频增益小于1。
N1、C5、T1组成谐振放大器，用于选出我们需要的频率并进行放大，以弥补无源混频器的损耗。
五、实验步骤
1、熟悉实验板上各元件的位置及作用；
2、按下面框图所示，进行连线
3、将3 号板SW1 拨为晶体振荡器，即拨码开关S1 为“10”，S2 拨为“01”。
4、用示波器观察7 号板混频器输出点TP8 波形，观测7 号板混频输出TP2 处波形（调节7 号板中周T1 使输出最大），并读出频率计上的频率。
（如果使用数字示波器，可以使用FFT 功能观测TP8 的频谱）
5、调节本振信号幅度，重做步骤3~4。
六、实验数据
1、谐振信号的频率fs=4.5MHZ
A、本振信号的频率fL=6.2MHZ时，混频信号的和频为（fL+fS）=10.7MHZ，增益为-10.6dB
B、本振信号的频率fL=15.2MHZ时，混频信号的差频为（fL-fS）=10.7MHZ，增益为-10.6dB
2.调节本振信号强度，混频输出选频放大TP2处波形幅度随本振信号幅度的增大而增大，即混频输出波形幅度与本振信号幅度成正相关。
七、实验分析
通过本实验学到了解了二极管双平衡混频器频率变换的物理过程。
了解了晶体管混频器频率变换的物理过程和本振电压V0和工作电流Ie对中频转出电压大小的影响。
知道了集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程。
本次实验比较简单，但是实验原理有些比较难以理解。
........忽略此处.......。