课程设计-混频器

通信电子线路课程设计说明书

三极管混频器

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摘要

混频器在现代通信中的应用非常的广泛，融入了人们的生活当中。是现代通信中一个不可或缺的。混频器通过改变频率来达到应有的目的，即变频。

本次课程设计采用三级管混频器，电路简单，变频增益高。输入两个高频信号，通过三极管混频电路和选频回路，最后可以得到一个差频信号。采用9014三极管，用中周来充当选频回路，本设计结构简单，性能相对较为稳定，成本低，使用滑动变阻器改变静态工作点，使其工作在非线性工作区域，是发射极注入、基极输入式变频电路。

关键词：混频器；三极管；选频

ABSTRACT

Application of mixer in modern communication is very wide, into people's lives. The modern communication is an indispensable. The mixer to achieve the desired objective by changing frequency, variable frequency.

This course is designed with three pipe mixer, simple circuit, high conversion gain. Input two high-frequency signal, pipe mixer circuit and frequency selection circuit through the pole, and then we can get a difference frequency signal. The 9014 triode, used in the weeks to act as a frequency selective circuit, this design has the advantages of simple structure, performance is relatively stable, low cost, the use of a sliding rheostat change the static working point, which works in the nonlinear area, is the emitter injection, base input type frequency conversion circuit.

Key word: mixer;transistor;frequency

目录

第一章三极管混频器的设计内容及要求 (1)

1.1 设计内容 (1)

1.2 设计要求 (1)

1.3 混频器工作原理及系统框图 (1)

1.4 三极管混频器的设计方案 (3)

第二章电路设计及其原理分析 (4)

2.1 本地振荡电路 (4)

2.2 混频电路 (6)

第三章三极管混频器的仿真和调试 (9)

3.1 仿真软件介绍 (9)

3.2 混频器电路的仿真 (9)

3.3 实物调试 (10)

3.4 总结 (10)

参考文献 (11)

致谢 (12)

附录 (13)

附录 A (13)

附录 B (14)

附录 C (14)

附录 D (15)

第一章 三极管混频器的设计内容及要求

1.1 设计内容

在本次课程设计中采用了Multisim 仿真软件对三极管混频器进行设计及绘制，并模拟仿真。从理论上对电路进行了分析。选择合适的预案器件，设计出满足要求的三极管混频器。

1.2 设计要求

设计一个三极管混频器，要求输入信号为10MHz 正弦波，本振信号为16.455MHz 正弦波，混频输出为6.465MHz 的正弦波。

1.3 混频器工作原理及系统框图

一个实际应用中调幅收音机的混频电路的主要功能是使信号自某一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变换，将其变换为频率固定的中频信号。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，常用的模拟相乘混频器、二极管平衡混频器、环形混频器、三极管混频器等。其中三极管混频器最为常用，其工作原理图如下：

f 中

图1 系统原理图

从图1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波网络，各部分独立工作。本地振荡器产生稳定的振荡信号(设其频率为L f ),输入的高频调幅波信号（设其频率为C f ），由于晶体管的非线性特性，两个信号混合后会产生C L f f +、C L f f - 频率的信号，然后通过中频滤波网络，取出C L f f - 频率的信号，调节好 L f 、C f 的大小使其差为中频频率，即所需要的中频信号6.455MHZ 。

以下是混频前后的波形图和混频前后的频谱图：

图2混频前后的波形图

如上波形图可以看出，混频器上加了两个信号：输入调幅信号V S (t)和本振信号V L (t)，经过变频后，输出中频信号V I (t)。输出的中频调幅波输入的高频调幅波调幅规律完全相同，唯一差别就是频率不同。

图3组成模型

混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移，如图3所示。

图4混频前后的频谱图

若设输入调幅信号V S (t),相应的频谱如图4（b ）所示，当L f >C f 时，相乘器的输出电压频谱如图4（c ）所示，即将V S (t)的频谱不失真地搬移到本振角频率w c 的两边，一边搬移到(C L ωω+)上，构成角频率为(C L ωω+)的调幅信号；另一边搬移到(C

L

ωω-)上，构成角频率为(C

L

ωω-)的调幅信号。若令)(C L I ωωω-= ，则

前者为无用的寄生分量，而后者则为有用的中频分量。因此调谐在I ω上的带通滤波器的频带宽度应大于或等于输入调幅信号的频谱宽度。