1、第6章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 振幅調(diào)制信號分析 振幅調(diào)制電路 調(diào)幅解調(diào)電路 混頻電路 混頻器的干擾9/8/20221一、振幅調(diào)制信號分析 1. 振幅調(diào)制的概念振幅調(diào)制：用調(diào)制信號去控制高頻載波的振幅，使其按調(diào)制信號的規(guī)律變化，而其它參數(shù)(相位、頻率)不變。調(diào)制信號：由原始信號(聲音、數(shù)據(jù)和圖象)轉(zhuǎn)換成的低頻或視頻模擬信號(數(shù)字的或模擬的)，用u或f(t)表示；載波：未受調(diào)制的高頻振蕩信號，常用正弦波，用uc或ic表示；已調(diào)波：受調(diào)制后的高頻振蕩信號。振幅調(diào)制方式：分為三種方式。(1) 普通調(diào)幅方式：AM；(2) 抑制載波的雙邊帶調(diào)制(簡稱雙邊帶調(diào)制)：DSB-SC(簡稱DSB)；(3) 擬制載

2、波的單邊帶調(diào)制(簡稱單邊帶調(diào)制)：SSB-SC(簡稱SSB)。 三種已調(diào)波信號稱為：調(diào)幅波信號、雙邊帶信號和單邊帶信號。9/8/202222、調(diào)幅波(AM)載波電壓：uc=Uccosct調(diào)制電壓：u=Ucost (c)調(diào)幅波的瞬時(shí)振幅：Um(t) =Uc+Uc(t)= Uc+kaUcost = Uc(1+m cost) Uc(t)：調(diào)制電壓u成正比； ka：比例系數(shù)或調(diào)制靈敏度，由調(diào)制電路決定； m=kaU/Uc ：調(diào)幅度(調(diào)制度)。AM信號表達(dá)式： uAM = Um(t)cosct =Uc(1+m cost)cosct調(diào)幅度的要求： m1為正常調(diào)制； m1為過調(diào)制，導(dǎo)致信號產(chǎn)生失真，不能正確

3、解調(diào)，應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)。9/8/20223 AM調(diào)制過程中的信號波形：調(diào)制信號為余弦波 注意：圖(e)發(fā)生嚴(yán)重失真，無法通過解調(diào)恢復(fù)出調(diào)制信號！9/8/20224連續(xù)譜信號的AM調(diào)制：uAM= Uc1+m f(t)cosct，其中f(t)為歸一化調(diào)制信號，而且|f(t)|max=1。 連續(xù)譜信號的AM已調(diào)波又可以表示為：9/8/20225 AM信號的產(chǎn)生原理圖：由加法器和乘法器完成。 uAMucu常數(shù)(a) uAMucu(b)9/8/20226AM信號的頻譜：(1) 單頻AM波：單頻AM波可以用三角函數(shù)展開為9/8/20227 下圖中給出語音調(diào)制信號頻譜及其已調(diào)信號頻譜.(2) 多頻AM波：包含載

4、頻、上邊帶和下邊帶。 帶寬 ：B=2Fmax，其中Fmax為f(t)的最高頻率。說明：AM調(diào)制是把調(diào)制信號的頻譜搬移到載頻兩端，但頻譜結(jié)構(gòu)未變，因此這種調(diào)制方式屬于頻譜的線性搬移。9/8/20228AM信號的功率：通常指AM波的平均功率(總功率)，包括載波功率和兩個(gè)邊帶的平均功率。有時(shí)涉及AM波的最大功率和最小功率。 假設(shè)負(fù)載阻抗為RL。以單頻AM波為例討論。9/8/20229說明：AM信號中雖然載波頻率分量不攜帶信息，卻占有2/3以上的功率，效率較低。但由于其設(shè)備簡單，占的頻帶窄(相對于調(diào)頻)，因此仍然得到廣泛的應(yīng)用。 Pmax決定了高頻諧振功放管的額定輸出功率PH，PHPmax。舉例：10

5、0%調(diào)制(m=1)，兩個(gè)邊頻功率為載波功率的1/2，兩個(gè)邊頻功率只占AM調(diào)幅波總功率的1/3。當(dāng)m值減小時(shí)，兩者的比值將顯著減小，邊頻功率所占比重更小。9/8/2022102. 雙邊帶信號DSB信號的形成：將AM信號中的載波抑制掉就形成了抑制載波的雙邊帶信號(DSB-SC)，簡稱雙邊帶信號(DSB)。雙邊帶信號的表示：uDSB(t)=k f(t) cosct，k0說明: (1). DSB信號只有上下邊帶，沒有載波分量，因此功率利用較充分；(2). DSB信號的產(chǎn)生原理：僅需要一個(gè)模擬乘法器即可。uDSBuCf(t)9/8/202211DSB和AM信號比較：(1) 包絡(luò)不同：AM信號的包絡(luò)正比于

6、調(diào)制信號f(t)，而DSB信號的包絡(luò)則正比于|f(t)|；(2) DSB信號的高頻載波相位在f(t)的零交點(diǎn)處(正負(fù)電壓交替處)出現(xiàn)180的相位躍變；9/8/202212 (3) DSB實(shí)質(zhì)上是一個(gè)調(diào)幅調(diào)相信號； uDSB(t)=|f(t)|cos(ct+) 其中當(dāng)f(t) 0時(shí)，=0； 當(dāng)f(t) U。 9/8/202226(2) 單差分對電路：單差分對AM調(diào)制器的輸出波形 ：9/8/202227關(guān)于AM調(diào)制的說明：(1). 高電平AM調(diào)制：集電極調(diào)幅需要諧振功放工作在過壓狀態(tài)，而基極調(diào)幅需要諧振功放在欠壓狀態(tài)，前者優(yōu)點(diǎn)是輸出功率較大，后者優(yōu)點(diǎn)是所需的激勵(lì)功率功率較小；(2). 二極管AM調(diào)

7、制：合理選擇信號的注入位置，可以用二極管平衡電路直接實(shí)現(xiàn)AM調(diào)制；要想用二極管環(huán)形電路實(shí)現(xiàn)AM調(diào)制，需要在輸出電壓中再加入載波分量，或者在輸入調(diào)制信號中疊加上直流成分；(3). 雙差分對AM調(diào)制電路：在小信號狀態(tài)下，雙差分對電路就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的模擬乘法器，要想利用它實(shí)現(xiàn)AM調(diào)制，也需要在輸出端再加入載頻分量，或者在輸入調(diào)制信號中疊加上直流成分。9/8/2022282. DSB調(diào)制電路 單二極管和單差分對不能產(chǎn)生DSB信號，平衡二極管、環(huán)形二極管和雙差分對電路可實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)制。(1). 平衡二極管DSB調(diào)制器：u1=u，u2= uc，且UcU。要求：調(diào)制線性好，載漏(載波泄露)小，調(diào)制效率高，阻抗

8、要匹配。9/8/202229平衡二極管DSB調(diào)制器的波形： 9/8/202230平衡調(diào)制器的一種實(shí)際線路：輸出變壓器改為可變電阻器；二極管并聯(lián)電容C2和C3用來平衡二極管反向工作的結(jié)電容。電容 C1：隔離高頻載波與音頻調(diào)制信號，對高頻載波短路。9/8/202231(2) 雙平衡二極管的DSB調(diào)制器(環(huán)形調(diào)制器)：可以進(jìn)一步減少組合分量，減少濾波器壓力。 在u1=u，u2=uc的情況下，可以實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)制。 濾波后輸出電壓：平衡調(diào)制器和環(huán)形調(diào)制器比較：a. 平衡調(diào)制器：交換調(diào)制信號u和載波信號 uc的位置后不能得到DSB信號，只能得到AM信號；b. 環(huán)形調(diào)制器：交換調(diào)制信號u和載波信號 uc的位

9、置后同樣得到DSB信號，即調(diào)制器與輸入信號的位置無關(guān)。9/8/202232雙平衡DSB調(diào)制器電路及波形: 9/8/202233雙橋構(gòu)成的環(huán)形調(diào)制器：忽略晶體管輸入電阻對平衡調(diào)制器的影響。9/8/202234 單差分對電路的DSB調(diào)制：注意信號的注入方式。 雙差分對電路的DSB調(diào)制：由于雙差分對電路在小信號狀態(tài)下就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的模擬乘法器，因此不管載波信號和調(diào)制信號怎么注入，均可以實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)制。(3) 差分對電路的DSB調(diào)制：單差分對和雙差分對電路均可。9/8/202235單差分對DSB調(diào)制器的信號波形:9/8/2022363. SSB調(diào)制電路主要有濾波法和移相法兩種。(1) 濾波法：由二極管平

10、衡調(diào)制器和邊帶濾波器組成。 二極管平衡調(diào)制器：生成DSB信號； 邊帶濾波器：從DSB中取出一個(gè)邊帶。它是一個(gè)帶通濾波器，可以用L、C元件或等效的L、C元件(如石英晶體)組成。目前常用的邊帶濾波器有：機(jī)械濾波器、晶體濾波器和陶瓷濾波器。下圖是理想的邊帶濾波器傳輸特性。9/8/202237 (2) 移相法：移相法可以從SSB信號的表達(dá)式來理解。 優(yōu)點(diǎn)：省去了邊帶濾波器。缺點(diǎn)：一是兩個(gè)平衡調(diào)制器輸出DSB信號的幅度應(yīng)完全相等； 二是移相網(wǎng)絡(luò)必須對載頻和調(diào)制信號均保證精確的/2相移。9/8/202238提高移相精度的移相法SSB調(diào)制器結(jié)構(gòu)：如果調(diào)制信號為音頻信號，為了提高相移精度，可以將兩個(gè)平衡調(diào)制器

11、的調(diào)制信號輸入分別產(chǎn)生/4 相移和/4相移，這樣兩路音頻信號的相位差為/2 。兩路載頻由頻率為4f0的振蕩器經(jīng)四次數(shù)字分頻器得到，載頻的/2相位差也由分頻器來保證。 9/8/202239(3) 濾波法和移相法性能比較a. 移相法對平衡調(diào)制器的載漏抑制要求較高，但可以在較高的頻率上形成SSB信號；b. 濾波法對平衡調(diào)制器的載漏擬制要求不高，但由于需要邊帶濾波器，限制了它的最高工作頻率。9/8/202240綜合舉例：P250:習(xí)題6-4(c)(d)在圖示的四個(gè)電路中，調(diào)制信號和載波信號分別為 兩個(gè)二極管的伏安特性相同，均為從原點(diǎn)出發(fā)，斜率為gD的直線。 試問哪些電路能實(shí)現(xiàn)雙邊帶調(diào)制？ 在能夠?qū)崿F(xiàn)雙

12、邊帶調(diào)制的電路中，試分析輸出電流的頻率分量。9/8/202241解：(c)由電路圖可得： 顯然載波中包含載波頻率的基波分量，因此不能實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)制。9/8/202242(d)由電路圖可得：流過負(fù)載電流: 由于負(fù)載電流中沒有載波頻率和調(diào)制信號頻率的組合頻率分量，因此不可能實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)制。9/8/202243三、調(diào)幅信號的解調(diào) 振幅解調(diào)的概念：從高頻已調(diào)信號中恢復(fù)出調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)，又稱為檢波。解調(diào)是調(diào)制的逆過程。振幅解調(diào)原理：屬于頻譜線性搬移，可使用第5章介紹的方法。1. 調(diào)幅解調(diào)方法：包括包絡(luò)檢波和同步檢波兩大類。(1) 包絡(luò)檢波：解調(diào)器輸出電壓與輸入已調(diào)波的包絡(luò)成正比。 包絡(luò)檢波器分類

13、：峰值包絡(luò)檢波器和平均包絡(luò)檢波器。 電路組成：非線性電路+低通濾波器。 用途：只能用于AM信號的解調(diào)。(2) 同步檢波：接收端需要一個(gè)與發(fā)送端同頻同相的參考載波。 兩種同步檢波器：一是乘積型(模擬乘法器+低通濾波器)，二是疊加性(加法器+包絡(luò)檢波器)。 用途：可適用于AM、DSB、SSB信號的解調(diào)。9/8/202244包絡(luò)檢波器的原理框圖：9/8/202245同步檢波器的原理框圖：(a) 乘積型；(b) 疊加型。同步的解釋：接收機(jī)的參考載波要與發(fā)射機(jī)端載波同步。uc和ur的振幅可以不同，但是頻率和相位必須相同。9/8/2022462 二極管峰值包絡(luò)檢波器電路組成：二極管峰值包絡(luò)檢波器由輸入回路

14、、二極管VD和RC低通濾波器組成。(1) 輸入回路：提供信號源，又是末級中放的輸出回路；(2) 二極管：由導(dǎo)通電壓小、rD小的鍺管；(3) RC電路：一方面作為檢波器負(fù)載，另一方面對高頻電流旁路。因此RC電路應(yīng)滿足或說明：在這種檢波器里，二極管工作在大信號狀態(tài)，ui0.5V，信號源、二極管、RC電路串聯(lián)關(guān)系。因此稱為串聯(lián)型峰值包絡(luò)檢波器。9/8/202247檢波過程：檢波過程實(shí)際上就是電容C的充放電過程。(1) 充電過程：假定輸入電壓為等幅高頻電壓 ui(t)=Um cosct。(2) 放電過程：隨著電容上充電電壓的增加，二極管上壓降不斷減少，當(dāng)uD=uiuo=0時(shí)，二極管開始截止，電容通過電

15、阻R放電。 但時(shí)間持續(xù)不長，因?yàn)镽C Tc(載波周期)，當(dāng)uc下降不多時(shí)，ui的下一個(gè)正半周已經(jīng)到來，當(dāng)uiuc時(shí)，二極管導(dǎo)通，對電容充電。 假設(shè)加輸入電壓前ui=0，加上輸入電壓后，ui處于正半周，二極管導(dǎo)通，對電容充電，由于電容C的高頻阻抗很小、rD很小，充電電流很大，ui全部加到二極管兩端；同時(shí)電容上的電壓又反作用于二極管，因此uD=uiuo。9/8/202248(3) 動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)：當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)電容上積累的電荷量等于截止時(shí)釋放的電荷量，檢波器達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。9/8/202249特點(diǎn)：(1) 檢波過程是一個(gè)重復(fù)的充放電過程；(2) 充電快、放電慢：RCTc，rDCTc，因此電容電壓保持

16、在正弦波正半周峰值附近，即UoUm，因此這種檢波器稱為峰值包絡(luò)檢波器；(3) 二極管電流：平均分量Iav和高頻分量，低通輸出uo=Uav ；(4) 穩(wěn)態(tài)時(shí)二極管電壓電流波形：9/8/202250輸入為AM信號時(shí)檢波器的輸出電壓波形圖：輸入為AM波的檢波器輸出電壓：Uo(t)=Uav=Udc+u。說明：Udc可以作為自動(dòng)增益控制(AGC)電路的控制電壓。9/8/202251 輸入為AM信號時(shí)，檢波器二極管的電壓及電流波形：9/8/202252 包絡(luò)檢波器的輸出電路：(a) 直接輸出解調(diào)輸出的調(diào)制信號；(b) 輸出直流電壓用來進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)。9/8/202253性能分析：衡量二極管峰值

17、包絡(luò)檢波器的兩個(gè)主要性能參數(shù)是傳輸系數(shù)Kd、輸入電阻Ri。(1) 傳輸系數(shù)(檢波系數(shù))Kd： Kd是用來描述包絡(luò)檢波器對輸入已調(diào)信號的解調(diào)能力或者效率的物理量。等幅波輸入：us(t)=Umcosct Kd = Uo/Um 檢波器輸出uo(t)= KdUm AM 波輸入：us(t)=Uc(1+m cost)cosct Kd = U /mUc 檢波器輸出uo(t)= Kd Uc (1+m cost )說明：兩種定義方法是完全等價(jià)的。9/8/202254Kd的計(jì)算：大信號工作，忽略二極管導(dǎo)通電壓，考慮等幅波。9/8/202255(1) Kd由 決定，即由二極管和R決定，與輸入信號無關(guān)；(2) 越小，

18、Kd越大；(3) 理想濾波條件不滿足時(shí)，傳輸系數(shù)會(huì)小一些。9/8/202256CRisR0LC1Ri(2) 輸入阻抗Ri：表征包絡(luò)檢波器對前級電路的影響程度。Ri越小，前級回路諧振阻抗越低，導(dǎo)致Q值下降。因此希望Ri要大。小結(jié)：Ri由檢波器負(fù)載電阻R決定，R越大，對前級影響越小。9/8/202257檢波器的失真：當(dāng)二極管峰值包絡(luò)檢波器的參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí)，檢波器輸出波形會(huì)產(chǎn)生惰性失真和底部切削失真。(1) 惰性失真：由于RC時(shí)間常數(shù)太大，電容C對R的放電速度跟不上AM信號的包絡(luò)的下降速度，導(dǎo)致二極管若干高頻周期處于截止?fàn)顟B(tài)，引起的失真。下圖是惰性失真波形。 不產(chǎn)生惰性失真的條件： 9/8/2022

19、58(2) 底部切削失真：又叫負(fù)峰切削失真，產(chǎn)生失真后，檢波器的輸出電壓波形負(fù)半周的峰值被切削掉。9/8/202259產(chǎn)生失真的原因：由于檢波器的交流、直流負(fù)載電阻不一致引起的。 在實(shí)際的檢波器電路里，還應(yīng)該加上耦合電容Cg和真正的負(fù)載電阻Rg。由于Cg對交流短路，所以有9/8/202260減少交直流負(fù)載差別的措施：方法a： 將R分解R=R1+R2。方法b：插入高輸入阻抗的射極跟隨器。關(guān)于包絡(luò)檢波器失真的說明：(1). 包絡(luò)檢波器的惰性失真和切削失真是由于線性元件(電阻和電容)的選擇不當(dāng)引起的；(2). 包絡(luò)檢波器的非線性失真是由非線性器件(二極管)引起。9/8/202261實(shí)際檢波電路及元件

20、選擇：以AM收音機(jī)的檢波電路為例 。(1) 電路組成峰值包絡(luò)檢波器：二極管，電容C1、C2，電阻R1、R2，以及Cg和Rg。自動(dòng)增益控制(AGC)濾波電路：R4，C3。9/8/202262 (2) 檢波電路元器件的選擇：根據(jù)5個(gè)原則 基本約定：R=R1+R2，C=C1+C2，R1/R2=0.10.2，C1=C29/8/202263綜合舉例1：P253習(xí)題6-12。振幅檢波器必須有哪幾個(gè)組成部分？各部分作用如何？下列各圖(見圖所示)能否檢波？圖中R、C為正常值，二極管為折線特性。9/8/202264綜合舉例2：P254習(xí)題6-14。已知包絡(luò)檢波電路參數(shù)如下： C=0.01uF，R=4.7k，Cg

21、=10uF，Rg=10k us=0.8(1+0.5cost)cosct(V)，F(xiàn)=5kHz， fc=465kHz，rD=125求Ri、Kd，并檢驗(yàn)有無惰性失真和底部切削失真。9/8/202265解：Ri=R/2=2.35k9/8/202266VDu sCR(a) 原理電路3、二極管并聯(lián)峰值包絡(luò)檢波器 并聯(lián)包絡(luò)檢波器的二極管、負(fù)載電阻和信號源是并聯(lián)的，但它的工作原理是一樣的。(1) 電壓傳輸系數(shù)Kd：和串聯(lián)峰值包絡(luò)檢波器相同。(2) 輸入電阻Ri：在并聯(lián)檢波器里，高頻電流能夠通過負(fù)載電阻R，因此R要消耗高頻載波功率。9/8/202267二極管并聯(lián)峰值包絡(luò)檢波器：實(shí)際電路和波形。9/8/20226

22、84小信號檢波器 輸入信號振幅為幾mV幾十mV。特點(diǎn)：輸出平均電壓Uav與輸入電壓振幅Um的平方成正比，故又稱平方律檢波器。應(yīng)用：在測量儀表及微波檢測中廣泛用作功率指示器；缺點(diǎn)：傳輸系數(shù)Kd和輸入電阻Ri都小，而且還有非線性失真。9/8/2022695、同步檢波器：分乘積型和疊加型(1) 乘積型：先考慮完全同步情況9/8/202270參考載波的同步誤差對乘積型同步檢波器的影響：結(jié)論1：參考載波的頻率誤差引起檢波器輸出失真。結(jié)論2：如果為常數(shù)，相位誤差只會(huì)引起檢波器輸出幅度衰減；如果隨著時(shí)間變化，相位誤差將引起檢波器輸出失真。9/8/202271(2) 疊加型：考慮單邊帶(上邊帶)已調(diào)波包絡(luò)檢波

23、器輸出： 9/8/202272(3) 平衡同步檢波電路：由兩個(gè)疊加型同步檢波器組成，可以減少輸出電壓中的非線性失真。 總的輸出：uo=uo1uo2=2KdUrmcost9/8/202273(4) 同步檢波器小結(jié) 實(shí)現(xiàn)同步檢波的關(guān)鍵是要產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)射機(jī)載波同頻、同相的本地參考載波。 如果發(fā)射機(jī)發(fā)送的載波與本地恢復(fù)的參考載波存在相位和頻率上的偏差，同步檢波器的輸出信號會(huì)產(chǎn)生失真。本地參考載波產(chǎn)生方法：a. 分頻法：直接從DSB信號中提取； DSB信號平方得2fc 二分頻得fc b. 導(dǎo)頻法：在發(fā)射機(jī)發(fā)射SSB信號時(shí)，附加發(fā)射一個(gè)功率較低的載波信號，稱為導(dǎo)頻信號。9/8/202274四、混頻器 1、

24、混頻的概念 混頻(又稱為變頻)，是將信號的載頻變換成另外一個(gè)頻率。具有這種功能的電路稱為混頻器(或變頻器)。 混頻器具有兩個(gè)輸入電壓，頻率分別為fc和fL，輸出信號的頻率fI是兩者的差頻或和頻， fI= fLfc。因此混頻器在頻域起著減(或加)法器的作用，是頻譜線性搬移的一種應(yīng)用。9/8/202275超外差接收機(jī)：混頻器是基礎(chǔ)，可以獲得高靈敏度和選擇性。輸入信號us：接收到的已調(diào)波信號，載波頻率為fc。輸入信號uL：本地載波uL=ULcos2fLt，fL為本振頻率。輸出信號：載頻變?yōu)橹蓄l頻率 fI ，但uI仍然是已調(diào)波信號。混頻方式：(1) 下變頻：fI=fcfL， fI fc。幾種超外差接收

25、機(jī)的中頻頻率：(1) 調(diào)幅收音機(jī)： fI=465(455)kHz；(2) 調(diào)頻收音機(jī)： fI=10.7MHz；(3) 微波接收機(jī)(衛(wèi)星接收機(jī))： fI=70或140MHz；(4) 電視接收機(jī)：圖象中頻=38MHz，伴音中頻=6.5MHz。9/8/202276混頻電路的實(shí)現(xiàn)原理：混頻屬于是頻譜線性搬移，可用線性時(shí)變電路和帶通濾波器來完成。理想混頻器：由模擬乘法器和帶通濾波器組成，如果輸入已調(diào)信號為us=Uscostcosct和本振電壓為uL=ULcosLt，那么9/8/202277混頻過程的頻譜變換：9/8/2022782、混頻器的主要性能指標(biāo)(1) 變頻增益: 可以用變頻電壓增益和功率增益描述

26、。變頻電壓增益：輸出電壓振幅UI與高頻輸入電壓振幅Us之比。變頻功率電壓增益： 物理意義：變頻增益表征了變頻器將高頻信號變換為輸出中頻信號的能力。增大變頻增益，還有利于提高接收機(jī)的接收靈敏度。(2) 噪聲系數(shù)： 混頻器對接收機(jī)整機(jī)的噪聲系數(shù)影響比較大，特別是沒有高放級時(shí)，影響更大。所以NF越小越好。9/8/202279(3) 失真與干擾：失真包括頻率失真和非線性失真。另外還有非線性干擾，包括組合頻率、交叉調(diào)制和互調(diào)制、阻塞和倒易混頻等干擾。(4) 選擇性：指中頻輸出中應(yīng)該只有接收的有用信號，而不應(yīng)該有不需要的干擾信號。因此要求中頻輸出回路有良好的選擇性，即回路有理想的諧振曲線(矩形系數(shù)為1)。

27、(5) 變頻壓縮(抑制)：在混頻器中，輸出與輸入信號幅度應(yīng)成線性關(guān)系。實(shí)際上，由于非線性器件的限制，當(dāng)輸入信號增加到一定程度時(shí)，中頻輸出信號的幅度與輸入不再成線性關(guān)系，稱為變頻壓縮。(6) 動(dòng)態(tài)范圍：大的動(dòng)態(tài)范圍是指輸入信號的變化范圍要大。(7) 隔離度：隔離度好，是指信號端口、本振端口與中頻輸出端口的相互泄露要小。(8) 穩(wěn)定度：本振頻率的穩(wěn)定度要高。9/8/202280混頻器變頻壓縮示意圖：9/8/2022813、混頻電路(1) 晶體三極管混頻器 用線性時(shí)變分析法來分析，假設(shè)Us0.5V，時(shí)變偏置電壓Eb(t)=EbuL，輸出回路諧振于fI=fLfc，集電極電流為 9/8/202282變頻

28、跨導(dǎo)gc：不僅決定著變頻增益(Kvc=gcRL)，還影響著混頻器的噪聲系數(shù)NF。變頻跨導(dǎo)gc只與晶體管特性、直流工作點(diǎn)及本振電壓UL有關(guān)，與us無關(guān)。 9/8/202283(a) 基極串饋?zhàn)⑷耄簎s和uL直接串聯(lián)在基極同極注入；(b) 基極并饋?zhàn)⑷耄簎L通過耦合電容CL與us并聯(lián)于基極，目的是減少us的調(diào)諧回路對本振頻率的影響；(c) 射極注入：uL在發(fā)射極注入，缺點(diǎn)是要求本振注入功率較大。本振電壓的注入原則：(a) 要盡量避免us和uL的相互影響；(b) 不要妨礙中頻電流的流通。本振電壓的注入方式：有三種方式。9/8/202284中波AM收音機(jī)混頻電路(圖(a)：混頻、本地振蕩由同一個(gè)三極管

29、完成，輸出中頻回路調(diào)諧于465kHz。(a)混頻：輸入信號由天線回路加到基極，本振信號加到發(fā)射極；(b)本地振蕩器：L3L4C7C8和晶體管組成變壓器反饋振蕩器；(c) 輸出中頻回路：L5和1000pF電容組成。9/8/202285FM調(diào)頻收音機(jī)混頻電路(圖(b)：混頻、本地振蕩由同一個(gè)三極管完成，輸出中頻回路調(diào)諧于10.7MHz 。(a) 混頻：輸入信號和本振信號均由發(fā)射極注入，為共基放大器；(b) 本地振蕩器：為電容反饋式振蕩器，由C2、C5和L2回路組成。(c) 輸出中頻回路：由C9和T1組成。L1、C3也串聯(lián)調(diào)諧于10.7MHz、為中頻陷波電路，防止中頻信號流入發(fā)射極。9/8/2022

30、86 (2) 二極管混頻電路特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是噪聲低、電路簡單、組合分量少。在高質(zhì)量通信設(shè)備中以及工作頻率較高時(shí)，常使用二極管平衡混頻器和環(huán)形混頻器。平衡混頻器： ULUs，且UL0.5V。9/8/202287環(huán)形混頻器：(3) 其它混頻電路 除了二極管、晶體三極管混頻電路外，還有雙差分對和場效應(yīng)管混頻電路。雙差分對電路在小信號時(shí)就是標(biāo)準(zhǔn)的模擬乘法器，而場效應(yīng)管可以組成平衡混頻器和環(huán)形混頻器。9/8/202288場效應(yīng)管平衡混頻器和環(huán)形混頻器：可以用平方律特性分析(平衡混頻器)，也可以用開關(guān)分析法(環(huán)形混頻器)。9/8/202289混頻電路綜合舉例：已知某混頻器的變頻跨導(dǎo)為gc，本振電壓為uLULcosLt，Usfc：fJ=fL+fI時(shí)，fJfL=fLfc=fI，fJ稱為鏡像頻率，干擾稱為鏡像干擾。如左圖。b) fLfc：鏡像頻率fJ=fLfI， fLfJ= fJfc= fI。如右圖。鏡像干擾的擬制方法:(a) 提高前端電路的選擇性；(b) 提高中頻頻率，高中頻對鏡像干擾是非常有利的。9/8/202296組合副波道干擾：只觀察p=q時(shí)的部分干擾。9/8/2022973、交調(diào)干擾(交叉調(diào)制干擾)：是有用信號和干擾信號一起作用于混頻器，由混頻器的非線性形成的干擾。交調(diào)干擾的特點(diǎn)：在接收有用信號時(shí)，可同時(shí)聽到有用臺和干擾臺，有用臺消失