基于模拟乘法器MC1496的混频器设计解读 联系客服

发布时间 : 星期六 文章基于模拟乘法器MC1496的混频器设计解读更新完毕开始阅读

4.实验分析

4.1调幅电路

幅度调制电路按输出功率的高低,可分为高电平调幅电路和低电平调幅电路。低电平调幅电路包括:(1)简单的二极管调幅电路;(2).平衡调制器;(3)环形调制器。高电平调幅电路 根据调制信号控制方式的不同,可分为基极调幅和集电极调幅。

m称为调幅指数即调幅度,是调幅波的主要参数之一,它表示载波电压振幅受调制信号

控制后改变的程度,一般m越大,调制幅度越深。当m=0时,表示未调幅;当m=1时,调制系数的百分比达到100%;当m>1时,已调波的包络形状与调制信号的不一样,产生严重的包络失真,所以一般取0

4.2模拟乘法器

模拟乘法器是一种完成两个模拟信号(连续变化的电压或电流)相乘作用的电子器件,通常具有两个输入端和一个输出端,电路符号如图11所示。

图7 模拟乘法器电路符号

若输入信号为Ux, Uy,则输出信号Uo为: Uo=k Uy Ux

式中: k为乘法器的增益系数或标尺因子,单位为

一个理想的乘法器中,其输出电压与在同一时刻两个输入电压瞬时值的乘积成正比,而且输入电压的波形、幅度、极性和频率可以是任意的。

对于一个理想的乘法器,当Ux、Uy中有一个或两个都为零时,但在实际乘法器中,由于工作环境、制造工艺及元件特性的非理想性,当Ux=0,Uy=0时,Uo不为0,通常把这时的输出电压称为输出失调电压;当Ux=0,Uy不为0(或Uy=0,Ux不为0)时,Uo不为0,这是由于Uy(或Ux)信号直接流通到输出端而形成的,称这时的输出电压为Uy(或Ux)的输出馈通电压。输出是调电压和输出馈通电压越小越好。此外,实际乘法器中增益系数K并不能完全保持不变,这将引起输出信号的非线性失真,在应用时需加注意。

经过乘法器后的波形如下图所示:

4.3混频电路

由模拟乘法器和带通电路组成,输出中频信号。其波形如下图所示:

4.3.1混频增益

混频增益Kvc是评价混频器性能的重要指标。混频增益是指混频器输出中频信号电压振幅对输入高频信号电压振幅的比值。在相同输入信号情况下,分贝数越大,表明混频增益越高,混频器将输入信号变换为输出中频信号的能力越强,接收机的灵敏度越高。

本实验中,Kvc=Ui/Us=0.005/0.05=0.1, 用分贝数表示Kvc=20lg(Ui/Us)(dB)= -20d

4.3.2噪声系数

混频器的噪声系数Nf定义为Nf=输入信噪比(信号频率)/输出信噪比(中频频率)。

4.3.3变频压缩(抑制)

理论上,在混频器中,输出与输入信号幅度成线性关系。而在实际中,由于非线性器

件的限制,当输入信号增加到一定程度时,中频输出信号的幅度与输入不再成线性关系。如图12。

中频输出电平/dB

3dB压缩电 平输入电平/dB3dB图8

4.3.4选择性

混频器在理论上只输出中频信号,但实际会混杂很多干扰信号。而在本次实验中,得到的输出波形良好,说明此混频器的高频输入、中频输出回来有良好的选择性,即回路有较理想的谐振曲线,有效抑制了中频以外的不需要的干扰。

4.3.5干扰

4.3.5.1组合频率干扰

组合频率干扰主要分为干扰噪声和寄生通道干扰,此处主要讨论干扰噪声,即有用信号和本振产生的组合频率干扰

(1)产生的原因:

输入到混频器的有用信号与本振信号,由于非线性作用,除了产生有用的中频外,还产生许多无用的组合频率分量,如果它们中的有些频率分量正好接近中频(或落在中频通带内),则这些成分将和有用中频同时经过中放加到检波器上。通过检波器的非线性特性,这些接近中频的组合频率与有用中频差拍检波,产生差拍信号(可听音频),形成干扰哨声。如二极管电路 i=a0+a1v+a2v2+a3v3+...