高频电子线路第5章9节.pptVIP

5.9.3 互相调制(互调) 若接收机前端电路的选择性不够好,致使两个或多个干扰信号一起加到接收机的输入端,则由于放大器的非线性作用，使干扰信号彼此混频,可能产生频率相近有用信号频率的互调干扰分量,并与有用信号一道进入接收机中频系统，在检波器差拍检波后产生哨声。 产生的互调分量可写成一个通式，即: 从上式可见：构成二阶互调干扰的条件 构成三阶互调干扰的条件 在混频器中，同样会产生互调干扰 变频器的主要质量指标 分类： 按所用器件分类： 二极管混频器： 晶体管混频器： 场效应管混频器： 差分对混频器。 根据结构： 单管： 平衡； 环形。 1）变频增益 电压增益 功率增益 2）选择性 为了抑制不需要的干扰，就要求中频输出回路有良好的选择性，即回路应有理想的谐振曲线(矩形系数为1)。 3）失真与干扰 变频器失真 频率失真 非线性失真 各种干扰 交叉频率 互相调制 组合频率 要求使变频器既能完成频率变换，又能抑制各种干扰。 4）噪声系数 5）工作稳定性 而g(t)跨导随着振荡电压vo(t)作周期性变化，混频管可看成线性参变元件。 当高频信号vs(t)通过线性元件时，便产生各种频率分量，通过选频回路达到变频的目的。 §5.6 晶体管混频器 1）工作原理 vo(t)为本振电压,振幅很大； vs(t)为输入信号,振幅很小。 fi + _ vi + + - - VCC VBB vs vo L C 2）电路的组态 上两图为共发混频电路 下两图为共基混频电路 3）各电路的优缺点 (a)混频电路优点： 输入阻抗大，容易起振，注入功率小； 缺点：信号vs电路与本振vo电路互相影响大，产生牵引现象； (b)混频电路优点： vs与vo电路牵引现象小，波形好，失真小； 缺点：注入功率大； + + _ vs vo _ + _ vi + + _ vs vo _ + _ vi + + _ vs vo _ + _ vi + + _ vs vo _ + _ vi (d) (b) (a) (c) (c)和(d)混频电路 在较低的频率工作时，变频增益低，输入阻抗较低，因此在频率较低时一般不采用该类电路。 在较高的频率工作时，因为共基fα比共发fβ要大很多，所以变频增益大。 + + _ vs vo _ + _ vi + + _ vs vo _ + _ vi (d) (c) 本节主要是对前面的电路进行定量分析。 在工程上，往往进行近似的定量分析，推导出一些混频参数和计算公式，近似的计算主要质量指标，可作为设计和实验的参考。 1）混频器的分析方法 在变频器加上信号vs和本振vo *由于vs很小，无论在那个区域都可以认为特性曲线是线性的； *而本振vo很大，混频器的跨导g(t)是按ωo周期性变化。 晶体管混频器的分析 图5.3-5 晶体管转移特性曲线 vo t 0 vBE vBE iC 0 VB vs a b a a b b + + - - VCC VB vs vo fi C + _ vi *集电极输出电流 由于vs很小,因此在vs的变化范围内是线性的。所以取vB+ vo为工作点，输出为： 由于vs很小，高阶导数项很小，忽略第三项以后项，得： 其中 若本振vo函数： 则 将信号 代入上式，得 若中频取差频 则混频后输出的中频电流为： 其中 其中 该式说明： ,振幅 按同样规律变化。 即混频后，频率改变，包络线不变。 若输入的是调幅波： 则混频输出的中频电流为 + _ vs + _ vi + _ vo 混频器 vs t 0 vi t 0 g(t)的各项系数是很难求出，一般用图解法进行近似计算。下面从工程出发，采用图解法求g1。 由图 vo(t) 0 g vBE 0 t gmin Q g(t) Vom t 0 gmax g1 go VB g1可看成等于工作点的跨导gc。 实验证明 ： 式中，ωT为晶体管的特征角频率；IE为工作电流。 知道了gc，即可求出变频电压增益和变频功率增益。图5.6.4是晶体管混频器的等效电路。 gic为输入电导， goc为输出电导； gc为变频跨导， GL为负载。 从图可得 图5.6.4 混频器的等效电路 b c e g ic gcVs goe GL + + _ _ Vs Vi Ii 变频电压增益 变频功率增