【正文】 本 章 小 結(jié) 本章的重點 ? 非線性電路的特征 ? 冪級數(shù)分析法及其產(chǎn)生頻率分量的規(guī)律 ? 折線分析法中流通角與電流脈沖表達式 ? 二極管混頻器的計算 ? 二極管與三極管混頻器的優(yōu)缺點比較 ? 模擬乘法器混頻的優(yōu)缺點 ? 組合干擾的計算 106 本章結(jié)束 。 六、混頻電路中存在特有的干擾，其性能的好壞直接影響整個有用信號的接收。 五、混頻器是一種頻譜的線性搬移電路，是頻率變換電路的一種。 本 章 小 結(jié) 四、相乘器是實現(xiàn)頻率變換的重要電路。 二、當(dāng)輸入信號較小時采用指數(shù)函數(shù)和冪級數(shù)分析法比較準(zhǔn)確；當(dāng)輸入信號較大時采用折線分析法比較簡易；當(dāng)有兩個大、小信號同時輸入時，采用線性時變分析法比較方便。 (3) 合理地選擇混頻管的靜態(tài)工作點。 克服干擾的措施 (1) 提高混頻級前端電路 (天線回路和高放 )的選擇性。 ? 現(xiàn)象：電路癱瘓或存在嚴(yán)重噪聲。 ? 阻塞干擾：當(dāng)一個強干擾信號進入接收機輸入端后，由于輸入電路抑制不良，會使前端電路內(nèi)放大器或混頻器的晶體管處于嚴(yán)重的非線性區(qū)域，使輸出信噪比大大下降。 由于還沒有學(xué)調(diào)制 ,所以此處暫不細講 101 167。如果某些分量的頻率等于或接近于中頻時，就會形成干擾，稱為互調(diào)干擾。 167。 交叉調(diào)制干擾 ? 產(chǎn)生的原因： ? 由混頻器 3次方以上的非線性傳輸特性產(chǎn)生 ? 現(xiàn)象： ? 當(dāng)所接收電臺的信號和干擾電臺同時進入接收機輸入端時，如果接收機調(diào)諧于信號頻率，可以清楚地收到干擾信號電臺的聲音，若接收機對接收信號頻率失諧，干擾臺的聲音也消失。 2)鏡像 頻率干擾 當(dāng)外來干擾信號的頻率 fn=fs+2fi 時的干擾 f S f 0 f n f i 此時這種干 擾信號頻率 nf與輸入信號頻率 Sf以本振頻率 0f為對稱軸形成鏡像對稱的關(guān)系 。這種干擾主要有中頻干擾和鏡像干擾。 會產(chǎn)生組合副波道干擾。 上式說明 f s 為 930kHz 時，將產(chǎn)生組合頻率干擾。 例題 1： 某超外差接收機的中波段為 531~1603kHz， f i = f 0 － f s =465kHz，問：在該波段內(nèi)哪些頻率能產(chǎn)生較大的干擾哨聲 (設(shè)非線性特性為 6次方項及其以下項 )？ 解： ∵ f s= 531~1603kHz ∴ f s/ f i =~ 據(jù)題意， p+q≤6 當(dāng) p=1, q=2 時， ，此值在 ~。 組合頻率干擾和副波道干擾 即當(dāng) 時會產(chǎn)生干擾哨叫。 混頻器中的干擾 干擾產(chǎn)生的原因： 0is ff??大 量 數(shù) 值 接 近 f 的 無 用 頻 率 分 量? 干擾的主要種類 ? 組合頻率干擾和副波道干擾 ? 交叉調(diào)制干擾 ? 互相調(diào)制干擾 ? 阻塞現(xiàn)象和相互混頻 了解即可 重點掌握 形成干擾的條件 滿足一定的頻率 其幅值較大 由于混頻器是依靠非線性元件來實現(xiàn)變頻，而通過非線性元件的信號將含有許多頻率成份 Sqfpf ?? 0 , (p , q=0,1, 2,3,….) 有用信號 vS(f c) v0(f 0) v中頻 (f i) 非線性元件 中頻濾波器 u( ) Sqfpf ?? 0如果設(shè)輸入信號為 )( ss fv ,本振頻率信號為 )(00 fv而 這 些組合頻率的信號中只要和中頻頻率 Si fff ?? 0 相同或接近， 都會和有用信號一起被選出，并送到后級中放，經(jīng)放大后解調(diào)輸出而引起串音，哨叫和各種干擾，從而影響有用信號的正常工作。 差分對模擬乘法器混頻電路 ? 模擬乘法器混頻原理 tS?cost0cos?ttS 0co sco s ?? ?])c o s ()[ c o s (21 00 tt SS ???? ????只有和頻、差頻分量，“垃圾”分量最少 91 X Y Z 電路符號 模擬乘法器混頻器的優(yōu)缺點 ? 優(yōu)點： ? 頻率分量最“干凈”（無用頻率分量少） ? 缺點： ? 輸入信號只能是 mv級 tttt SSS )c o s (21)c o s (21c o sc o s 000 ?????? ????92 差分對模擬乘法器混頻電路實用電路 1 k ? 1 k ? 0 . 0 1 + 8 V 0 . 0 0 1 4 . 5 ? H 0 . 0 0 1 0 . 0 0 1 51 ? 10k? 51? 6 . 8 k ? – 8V 50 k ? 調(diào)零 v0 vs vi 2 3 7 8 1 4 10 5 9 6 MC 1 5 9 6 5 ~ 8 0 p F 9 ~ 4 8 0 p F 100?H 100?H 信號電壓由端子①輸入 最大值約 15mV 本振電壓由端子⑧輸入 振幅約 100mV 相乘后的信號由第⑥端子輸出經(jīng)帶通濾波后，即可獲得中頻信號輸出。此電路除用作混頻器外，還可以用作相位檢波器、調(diào)制器等。有利于降低噪聲，提高垃圾減少這些分量垃圾其他分量都是除了 ,0 S?? ?88 目前，許多從短波到微波波段的整體封裝二極管環(huán)形混頻器已作為系列產(chǎn)品，一個用于 ~500MHz的典型環(huán)形混頻器的外形及電路示于下圖。 DDvDDv80 二極管平衡混頻器原理分析 vS 1D1L2D2L?? 0v2Sv??2Sv??)(,21 tSii 我們引入一個開關(guān)函數(shù)的表達式和為了寫出電流i1 i2 ????01)(ts0co s, 00 ?tv ?即正半周期當(dāng)0co s, 00 ?tv ?即負半周期當(dāng))21)((1)21)((1020121sLdsLdvvtsRrivvtsRriii??????可分別表示為和則81 二極管平衡混頻器原理分析 tt0c o s ?t)(tS展開所以可以用付立葉級數(shù)為一周期函數(shù) ,)( tS??tttts 000 5c o s5 23c o s3 2c o s221)( ?????? ＋＋ ??82 二極管平衡混頻器原理分析 vS 1D1L2D2L?? 0v vout 2Sv??2Sv??i1 i2 )(121 如圖為的上半部分產(chǎn)生的電壓在 RiLiLRi1??)(222 如圖為的下半部分產(chǎn)生的電壓在 LRiLiLRi2??1的感應(yīng)系數(shù)也為設(shè)輸出互感線圈LLo u t RiRiv 21 ??則 )21)(()21)((00 sLdLsLdL vvtsRrRvvtsRrR ??????83 二極管平衡混頻器原理分析 sLdLo u t vtsRrRv )(??tVtttRr R SSLdL ??????? c os)5c os523c os32c os221(000 ?＋＋＋ ???S?? ?0 S?? ?03 S?? ?05比三極管混頻器產(chǎn)生的頻率成分要少很多 S?84 167。形成的中點和跨接在本振信號 2,210 LLvvout 經(jīng)互感耦合輸出。 ? 電路原理圖 vS 中。 二極管混頻器 ? 有了三極管混頻器為什么還要設(shè)計二極管混頻器？ ? 原因：當(dāng)輸入信號振幅比較大時，三極管混頻器轉(zhuǎn)移函數(shù)用泰勒級數(shù)展開后，必須取很多項，導(dǎo)致混頻后輸出信號的頻率成分太多，干擾嚴(yán)重。若高頻信號電壓振幅 Vs按一定規(guī)律變化，則中頻電流振幅 Ii也按相同的規(guī)律變化。 . . .)( 303202022 vbvbvbbvf B ????tVv 000 co s ??設(shè)? ?? ? ? ? . ..co sco s co s)(300320020010tVbtVbtVbbvf B???????則02 ?積化和差后產(chǎn)生 03 ?積化和差后產(chǎn)生 VBB O O ic t ebe ebe a 2 b2 a b a 1 b1 . ..432)( 0000 ???? 、中只有直流、可以發(fā)現(xiàn) Bvf. . .2c o sc o s)(02022 ?????tItIIvfcmcmcB??可以表示成CBB ivfvf 都代入上頁中的與將 )()( ?)(c o s. . .2c o sc o s)()(10002022tgtnggtgtggvfvfnnBB???????????????也可寫成同理72 0 0 01c o s ( )c c m n cnI I n t I t???? ? ?? 時變靜態(tài)電流 時變電導(dǎo) 00 1 0 2 0( ) ( )( c os c os 2 ... )C c sc c m c mi I t g t vI I t I t????? ? ? ?tVtgtgg SS ??? c o s. .. )2c o sc o s( 02022 ????tgV SS )c o s (22, 01 ?? ?分量項積化和差，產(chǎn)生差頻此展開后在晶體管混頻器的分析中，我們將晶體管視為一個跨導(dǎo)隨本振信號變化的線性參變元件。 晶體 (三極 )管混頻器 69 70 167。 晶體 (三極 )管混頻器 68 三極管幾種組態(tài)的總結(jié) ? 高頻（尤其是上 100MHz）時，應(yīng)當(dāng)采用共基極組態(tài)的混頻器； ? 中高頻（幾百 kHz到幾十 MHz）時，可以采用共射組態(tài)的混頻器； ? 攜帶信息的有用信號 vS與本地振蕩信號 v0盡量從不同極輸入；即使從同極輸入，應(yīng)當(dāng)使二者的耦合度降至最低。 因此，在較高頻率工作 (如電視機電路 )時采用這種電路。 167。 晶體 (三極 )管混頻器 66 共發(fā)射極、信號從不同極輸入三極管混頻器 f i + – + – v s v