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课程设计 高频电子线路 课程设计报告 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系 基于MC1496的混频器的设计 一、概述 混频器在高频电子线路和无线电技术中，应用非常广泛，在调制过程中，输入的基带 信号都要经过频率的转换变成高频的已调信号。在解调过程中，接受的已调高频信号也要 经过频率转换，变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用比较广泛， 如AM广播接收机将已调信号535KHZ-1605KH要变成465KHZ勺中频信号，电视接收机将 48.5M-870M的图像信号要变成38M的中频图像信号。再发射机中，为提高发射频率的稳定 度，采用多级式发射机。用一个频率较低的石英晶体振荡器为主振荡器，产生一个频率非 常稳定的主振荡信号，然后经过频率的加减乘除运算变换成射频， 所以必须使用混频电路。 由此可见，混频电路是电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 关键词：模拟相乘器MC1496混频电路 1.混频器 1.1基本概念 混频是将已调波中载波频率变换为中频频率，而保持调制规律不变的频率变换过程。 fl = f L - fC或fl = fL+fC (其中fl表示中频频率，fL表示本振频率，fC表示载波频 率。一般取差频) 图1是混频电路组成原理图。混频电路的输入是载频为 fc的高频已调波信号Us(t)和 频率为fL的本地正弦波信号(称为本振信号)UL(t),输出是中频为,的已调波信号UI(t)。 通常取fI=fL-fc。以输入是普通调幅信号为例，若Us(t)=U cm [ 1+nauQ(t) ] cos2n fct,本振 信号为 UL(t)=U Lncos2 n fLt,则输出中频调幅信号为 Ui(t)=U Im [ 1+mu。(t) ] cos 2n fit。可 见，调幅信号频谱从中心频率为fc处平移到中心频率为fi处，频谱宽度不变，包络形状不 变。图2是相应的频谱图。 非线性器 件P带通滤湛 器』图1混频电路原理图⑻图2中（a）混频前（(b)b） 非线性器 件P 带通滤湛 器』 图1混频电路原理图 ⑻ 图2中（a）混频前（ (b) b）混频后 中频调幅波上下边带与原调幅波上下边带是倒置的 fL或 本地振荡信号为高频等幅波 fc I ■ IL 虽然混频电路与调幅电路、检波电路同属于线性频率变换电路 LKfcK fc f fl fc 但它却有两个明显不 同的特点: ,调幅电路是将 ,调幅电路是将 低频调制信号搬移到高频段，检波电路是将高频已调波信号搬移到低频段 ，而混频电路 则是将已调波信号从一个高频段搬移到另一个高频段。 混频电路通常位于接收机前端，不但输入已调波信号很小，而且若外来高频干扰 信号能够通过混频电路之前的选频网络，则也可能进入混频电路。选频网络的中心频率通 常是输入已调波信号的载频。 混频电路中的非线性器件对于实现频谱搬移这一功能是必不可少的。 但是另一方面，其 非线性特性不但会产生许多无用的组合频率分量，给接收机带来干扰，而且会使中频分 量的振幅受到干扰，这两类干扰统称为混频干扰。它们都会使有用信号产生失真。由于以 上两个特点，混频电路的干扰来源比其它非线性电路要多一些。 分析这些干扰产生的具 体原因，提出减小或避免干扰的措施，是混频电路讨论中的一个关键问题。 1.2变频干扰 1.2变频干扰 （哨声干扰） 本振（本振 噪声）（寄生 通道）1-2混频干扰分类及其名称示意图（倒易混频）（交叉调制）干扰（互相调制） 本振 （本振 噪声） （寄生 通道） 1-2混频干扰分类及其名称示意图 （倒易混频） （交叉 调制） 干扰 （互相调制） 哨叫干扰是由于变频器不满足时变参量线性电路条件而形成。这是，信号本身的谐波 不可忽略，其产生干扰的条件是 I ± pw ± qwc | =wl+W 式中，W是可听的音频频率。上式包括以下四种情况 Pw L-qwc=w+W -pw L+qw=w+W pw L+qw=w+W -pw L-qwc=w+W 如取wl= wL-wc,则第三种情况是不可能的，第四种情况是不存在的。而是第一、二种 情况可写成pw.-qwc=± （wi +W） 通常WiW因此上式可化简为 wc~（p1 ± 1）wi/（q-p） 上式表明，当信号频率 wc和已选定的中频频率 wl满足上式关系时，就可能产生干 扰哨叫声。若p和q取不同的正整数，则可产生干扰哨声的信号频率就会有无限多个，并 且其值均接近于 wl的整数倍或分数倍。但实际上，一旦任何一部接收机的工作频率段都 是有限宽的；二因混频器管集电极电流组合中组合频率分量的振幅总是随着（ p+q）的增 加而迅速地减小，因而只有对应于 p和q值较小的信号才会产生明显的干扰哨声，而对应 于p和q较大的信号所产生的干扰