高频实验报告--实验五模拟乘法混频.pdf

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1、-实验五模拟乘法混频实验五模拟乘法混频一、实验目的一、实验目的1了解集成混频器的工作原理。2了解混频器中的寄生干扰。二、实验容二、实验容1研究平衡混频器的频率变换过程。V2研究平衡混频器输出中频电压i与输入本振电压的关系。V3研究平衡混频器输出中频电压i与输入信号电压的关系。4研究镜象干扰。三、实验原理三、实验原理在高频电子电路中，常常需要将信号自某一频率变成另一个频率。这样不仅能满足各种无线电设备的需要，而且有利于提高设备的性能。对信号进展变频，是将信号的各分量移至新的频域，各分量的频率间隔和相对幅度保持不变。进展这种频率变换时，新频率等于信号原来的频率与某一参考频率之和或差。该参考频率通常

2、称为本机振荡频率。本机振荡频率可以是由单独的信号源供应，也可以由频率变换电路部产生。当本机振荡由单独信号源供应时，这样的频率变换电路称为混频器。混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。本振用于V产生一个等幅的高频信号VL，并与输入信号S经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤出。本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。因为模拟相乘器的输出频率包含有两个输入频率之差或和，故模拟相乘器加滤波器，滤波器滤除不需要的分量，取和频或者差频二者之一，即构成混频器。图 5-1相乘混频方框图图 5-2 混频前后的频谱图图 5-1 所示为相乘混频器的方框图。设滤波器滤除和频，那么输出差频信号。

3、图 5-2 为信号经混频前后的频谱图。我们设信号是：载波频率为fS的普通调幅波。本机振荡频率为fL。v VScosSt设输入信号为S，本机振荡信号为vLVLcosLt由相乘混频的框图可得输出电压图 5-3 为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器 MC1496 完成。图 5-3MC1496 构成的混频电路四、实验步骤四、实验步骤1翻开电源开关，观察对应的发光二极管是否点亮，熟悉电路各局部元件的作用。2用实验的信号源做本振信号，将频率fL 8.7MHz幅度 VLp-p=600mV 左右的本振信号从 J8 处输入本振输入处，在相乘混频器的输出端 J9 处用双.z.-踪示波器观察输出中频信号波形

4、。3将频率fS 4.19MHz幅度 VSp-p=300mV 左右的高频信号由 3 号板提供 从相乘混频器的输入端 J7 输入，用示波器观察 J9 处中频信号波形的变化。4用示波器观察 TH8 和 TH9 处波形。V5改变高频信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压i的幅度，并填入下表。VSP-P(mV)ViP-P(mV)200300400Vi改变本振信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压并填入下表。VLP-P(mV)ViP-P(mV)200300400500的幅值，6007用频率计测量混频前后波形的频率。8镜象干预频率的观测需外接信号源代替号板缓慢将高频信号发生器的输出频率从 4.2

5、MHz 调至 13.2MHz，用示波器的双路观测载波中频波形变化，并验证以下关系：f镜象-f载波=2f中频9.混频的综合观察需外接信号源代替号板令外接信号源输出一个由 1K 音频信号调制的载波频率为 4.2MHz 的调幅波，作为本实验的射频输入，本振信号不变，用示波器比照观察 J9 处的调制信号波形。五、实验结果五、实验结果1翻开电源开关，观察到对应的发光二极管点亮。2用信号发生器的信号源做本振信号，将频率fL 8.7MHz幅度VLp-p=600mV 左右的本振信号从 J8 处输入本振输入处，在相乘混频器的输出端 J9 处用双踪示波器观察到没有波形输出。3使用实验箱自带的信号源将频率fS 4.

6、19MHz幅度 VSp-p=300mV 左右的高频信号由 3 号板提供从相乘混频器的输入端 J7 输入，用示波器观察 J9处中频信号波形的变化。4用示波器观察到 TH9 处波形如下V5改变高频信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压i的幅度VSP-P(mV)ViP-P(mV)300376400664500825.z.-波形图如下：改变本振信号电压幅度，用示波器观测，记录输出中频电压VLP-P(mV)ViP-P(mV)波形图如下：7用混频前后波形的频率可见上面系列波形图所示。8镜象干预频率的观测200464300472400488500504Vi的幅值600520缓慢将高频信号发生器的输出频

7、率为 4.167MHZ 时有波形如下：当缓慢升高输出频率时，中频波形消失，直到 13.16MHZ 时，波形重新出现，如下：经计算，13.16-4.1672*4.5，所以满足关系.z.-f镜象-f载波=2f中频9.混频的综合观察令信号发生器输出一个由 1K 音频信号调制的载波频率为 4.2MHz 的调幅波，调制深度为 20%，作为本实验的射频输入，本振信号不变，用示波器观察到 J9处的调制信号波形如下：六、实验总结六、实验总结1、本振频率与载波频率和镜象干扰频率之间的关系 f 镜象-f 载波=2f 中频本实验中，f 中频=f 本振-f 载波，那么有 2f 本振=f 镜象+f 载波2、归纳信号混频的过程所谓混频，就是利用非线性元件，把两个不同频率的电信号进展混合，通过选频回路得到第三个频率的信号的过程。.z.