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四川信息职业技术学院电子工程系单元九 变频电路9.3混频干扰和失真 9.2混频器的电路9.1变频器的基本概念 四川信息职业技术学院电子工程系本讲导航教学内容 教学内容9.1 变频器 9.2 混频电路 9.3 混频干扰和失真 教学目的1.掌握变频器的作用、工作原理及主要性能指标 2.了解混频器的类型及其工作原理 3.掌握混频干扰和失真的概念 单元九 变频电路四川信息职业技术学院电子工程系教学重点 教学重点教学难点 教学难点 混频干扰和失真 单元九 变频电路混频器的类型及其工作原理 四川信息职业技术学院电子工程系一、变频的定义 变频（Frequency Conversion）就是将高频已调波经过频率变换，变为固定中频（Intermediate Frequency）已调波。变频的应用十分广泛，它不但用于各种超外差式接收机中，而且还用于频率合成器等电路或电子设备中。单元九 变频电路9.1变频器的基本概念四川信息职业技术学院电子工程系具有这种作用的电路称为变频电路或变频器。在变频过程中，信号的频谱内部结构（即各频率分量的相对振幅和相互间隔）和调制类型（调幅、调频还是调相）保持不变，改变的只是信号的载频。单元九 变频电路二、变频器的作用四川信息职业技术学院电子工程系(a)输入信号(b)输出信号以调幅信号的变频波形和频谱的变化为例说明变频器的作用，见下图单元九 变频电路四川信息职业技术学院电子工程系1.变频器的组成框图 单元九 变频电路三、变频器的工作原理四川信息职业技术学院电子工程系单元九 变频电路变频器的作用演示动画请点击四川信息职业技术学院电子工程系fK中含有差频（fl-fs）经过带通过滤波器后，则选出差频信号，滤出其余频率分量。可得到：输入信号 us(t)和 ul(t)经过非线性器件的作用后；电流I中含有多个频率分量，如下表示：可见，输出信号仍为调幅波，只是载波频率发生了改变。单元九 变频电路2.变频器的工作原理四川信息职业技术学院电子工程系变频电压增益定义为变频器中频输出电压振幅UI与高频输入信号电压振幅Us之比，即：变频增益 同样可定义变频功率增益为输出中频信号功率Pi与输入高频信号功率Ps之比，即：单元九 变频电路3.变频器的主要技术指标四川信息职业技术学院电子工程系变频器的失真有频率失真和非线性失真。除此之外,还会产生各种非线性干扰,如组合频率、交叉调制和互相调制等干扰。所以,对混频器不仅要求频率特性好,而且还要求变频器工作在非线性不太严重的区域,使之既能完成频率变换,又能抑制各种干扰。单元九 变频电路失真和干扰四川信息职业技术学院电子工程系一、混频电路的类型模拟相乘混频器二极管环形混频器三极管混频器单元九 变频电路9.2 混频电路四川信息职业技术学院电子工程系原理电路如下图所示 单元九 变频电路二、模拟相乘混频器四川信息职业技术学院电子工程系分析如下：经中心频率为fI，带宽为2F的带通滤波器滤波后，可得：单元九 变频电路四川信息职业技术学院电子工程系电路如下图所示其工作原理与二极管环形调幅电路一致，这里就一再阐述了。单元九 变频电路三、二极管环形混频器四川信息职业技术学院电子工程系电路形式如下图所示利用三极管ic和uBE的非线性来进行频率变换 单元九 变频电路四、三极管混频器四川信息职业技术学院电子工程系单元九 变频电路三极管混频器工作波形演示动画请点击四川信息职业技术学院电子工程系一、干扰 由于混频器件特性的非线性，混频器将产生各种干扰和失真。混频器产生的大量不需要的组合频率分量1.组合频率干扰 混频器本身的组合频率中无用频率分量所引起的干扰 单元九 变频电路9.3 混频干扰和失真四川信息职业技术学院电子工程系对混频器而言,作用于非线性器件的两个信号为输入信号 us(fc)和本振电压 uL(fL),则非线性器件产生的组合频率分量为当有用中频 fI为差频时,即 fI=fL-fc或 fI=fc-fL,只要存在 pfL-qfc=fI或 qfc-pfL=fI两种情况可能会形成干扰,即fk=pfLqfs(p、q=0、1、2、3）pfL-qfcfI单元九 变频电路四川信息职业技术学院电子工程系由于接收机前端选择性不好,外界干扰信号窜入而引起的干扰 最强两个的副波道干扰中频干扰镜像干扰单元九 变频电路2.副波道干扰四川信息职业技术学院电子工程系当干扰频率等于或接近于接收机中频时,如果接收机前端电路的选择性不够好,干扰电压一旦漏到混频器的输入端,混频器对这种干扰相当于一级(中频)放大器,放大器的跨导为gm(t)中的gm0,从而将干扰放大,并顺利地通过其后各级电路,就会在输出端形成干扰。其特点就是干扰信号的频率约等于信号的频率单元九 变频电路中频干扰四川信息职业技术学院电子工程系设混频器中fLfc,当外来干扰频率fk=fL+fI时,uk与uL共同作用在混频器输入端,也会产生差频fk-fL=fI,从而在接收机输出端听到干扰电台的声音。示意图如9.6 特点是干扰信号的频率等于信号频率和二倍中频频率的和；即fk=fc+2fI单元九 变频电路镜像干扰四川信息职业技术学院电子工程系1.交叉调制干扰在有用中频信号的包络上叠加了干扰信号的包络而引起；2.互调干扰干扰信号之间彼此混频而产生接近中频的信号而引起；单元九 变频电路二、失真四川信息职业技术学院电子工程系本讲小结3.模拟相乘混频器、二极管环形混频器、三极管混频器 1.变频器的作用及工作原理 2.变频器的主要技术指标 单元九 变频电路4.混频器的干扰和失真 四川信息职业技术学院电子工程系本讲作业 1.有一中频fg=465KHz的调幅超外差式接收机，当收听fc=1396KHz的电台时，听到哨声干扰，说明这哨声产生原因，且分析哨声的频率。2.有一中波段调幅超外差收音机，在收听565KHz的电台时，听到频率为1495KHz的强电台干扰，试分析这是何种干扰，并说明这种干扰是如何形成的？单元九 变频电路
