混频与倍频课件.pptVIP

混頻與倍頻12.1變頻器概述變頻就是將高頻已調波經過頻率變換，變為固定中頻已調波。12.1.1變頻器的作用在變頻過程中，信號的頻譜結構和調製類型保持不變，改變的只是信號的載頻。因此，變頻器也是頻譜變換電路（或頻譜搬移電路）。為了實現變頻，變頻器應包括產生高頻等幅波ul的本機（或本地）振盪器，ul稱為本振信號，其頻率用fl表示。12.1.2變頻器的工作原理變頻器它由非線性器件、本地振盪器和帶通濾波器組成帶通濾波器則用來從各種頻率成分中提取出中頻信號。本地振盪器產生本振信號ul(t)；非線性器件將輸入的高頻信號us(t)與本振信號ul(t)進行混頻，產生新的頻率通常非線性器件與帶通濾波器合在一起稱為混頻器，而本振信號由另一電路產生。如果混頻器和本地振盪器共用一個器件，即非線性元件既產生本振信號，又起頻率變換作用，則稱之為變頻器。12.2混頻電路12.2.1實現混頻的基本方法1.二極體混頻二極體混頻電路設加在二極體上的兩個信號分別是載波頻率為fc的調幅波us(t)和頻率為fl的本振信號ul(t)。經過二極體的非線性作用，二極體中電流的頻率成分包括fk=|±pfl±qfs|。若使諧振回路調諧在p=q=1的差頻分量上，則變頻器輸出電壓uO(t)的載波頻率為fg=fl?fc。2.三極管混頻三極管混頻電路三極管混頻是利用集電極電流ic與ube之間的非線性關係進行的輸入信號、本振信號及基極偏壓VBB疊加後加在三極管發射結上，利用發射結的非線性，從而產生許多頻率分量。這些組合頻率電流分量經過三極管放大，接在集電極回路中的LC諧振回路上。諧振回路諧振在中頻fg上，完成取出集電極電流中的有用中頻分量的任務12.2.2混頻電路介紹三極管混頻器的基本形式12.2.3倍頻器倍頻器是一種頻率變換電路。倍頻器的輸出信號頻率fo是輸入信號頻率fi的整數倍，如fo=2fi,fo=3fi…。倍頻器的主要用途如下：（1）將頻率較低但穩定度較高的石英晶體振盪器所產生的穩定振盪信號進行倍頻，以得到頻率較高的穩定的振盪信號。（2）擴展儀錶設備的工作頻段，如對掃頻儀中的掃頻振盪源信號進行倍頻，可使掃頻儀的工作頻率範圍擴大幾倍。（3）使用一個振盪器得到兩個或多個成整數比的頻率，如某些儀錶中的頻標振盪器。（4）有時在超高頻段難以獲得足夠功率的信號，就可以用倍頻器將頻率較低、功率較大的信號轉變為頻率較高、功率也能滿足要求的超高頻輸出信號。（5）對於調頻發射機來說，還可以利用倍頻器加深調製深度，以獲得較大的頻偏。實現倍頻的電路很多，主要有丙類倍頻器和參量倍頻器。參量倍頻器是利用變容管的結電容與外加電壓的非線性關係對輸入信號進行非線性變換，再由諧振回路從中選取所需的n次諧波分量，從而實現n倍信頻的，其工作頻率可達100MHz以上丙類倍頻器的電路形式丙類諧振功放的電路相同，不同之處僅在於倍頻器的輸出諧振回路不是調諧在基頻上，而是調諧在所需的n次諧波頻率上。於是，輸出諧振回路將從諧波豐富的集電極電流脈衝中獲得n次諧波電壓，而其他分量產生的電壓均可忽略。因此，在負載上得到頻率為輸入信號頻率n倍的輸出信號，即實現了n倍信頻。12.3自動增益控制（AGC）自動增益控制，簡稱AGC，是接收機的重要輔助電路之一12.3.1AGC電路的作用AGC電路的作用是：當輸入信號變化很大時，保持接收機的輸出信號基本上穩定（變化不大），即當輸入信號較強時，接收機增益較低；當輸入信號較弱時，接收機增益較高。為了實現這一控制，必須有一個隨輸入信號改變的電流（或電壓），然後利用這一電流（或電壓）去控制接收機各級的增益。具有AGC作用的調幅接收機的方框圖12.3.2實現AGC的方法1.改變射極電流IEUi↑→↑→|±UAGC|↑→IE↓→?↓→|Au|↓電晶體?～IE曲線利用曲線的上升部分或下降部分都可以實現增益控制，前者稱為反向AGC，後者稱為正向AGC。在反向AGC中，IE必須隨|±UAGC|的增加而減小，才能使?下降，增益降低，控制電壓+UAGC加在電晶體的發射極，當+UAGC增加時，電晶體的偏置電壓UBE減小，發射極電流IE減小，結果使?下降，放大器增益降低；相反，如果控制電壓+UAGC減小，則UBE升高，IE與?均增大，放大器增益升高。2.改變放大器的負載這是在積體電路組成的接收機中常用的實現AGC的方法。由於放大器的增益與負載密切相關，因此，通過改變負載就可以控制放大器的增益。在積體電路中，受控放大器的部分負載通常是三極管的發射極輸入電阻（發射結電阻）。若用AGC電壓控制三極管的偏流，則該電阻也隨著改變，從而達到控制放大