振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路

1、 調(diào)制和解調(diào)是解決信號(hào)傳輸問題的技術(shù)。兩個(gè)主要問題：適合天線有效發(fā)射的高頻載波信號(hào)與實(shí)際需要傳輸?shù)牡皖l信息信號(hào)頻率相差很大的問題；有效利用頻譜資源傳輸更多信號(hào)即頻率復(fù)用（頻分復(fù)用）問題。實(shí)質(zhì)： 就是如何利用高頻正弦信號(hào)傳送低頻信息的問題。 調(diào)制是用低頻信息（稱為調(diào)制信號(hào)）去控制高頻信號(hào)（稱為載波信號(hào)）的特性參數(shù)，使得高頻載波信號(hào)攜帶低頻信息（稱為已調(diào)波信號(hào)），從而便于傳輸。 解調(diào)是從接收的已調(diào)波中提取還原出低頻調(diào)制信息。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路高頻載波信號(hào)為正弦波電壓 用調(diào)制信號(hào)去改變載波信號(hào)的振幅或相角就可以得到攜帶調(diào)制信號(hào)信息的已調(diào)波信號(hào)。即振幅隨調(diào)制信號(hào)變化或相角隨調(diào)制信號(hào)變化。 特

2、性參數(shù)：振幅 和相角 。分類：載波信號(hào)參數(shù)：振幅調(diào)制與解調(diào)、角度調(diào)制與解調(diào)；調(diào)制信號(hào)類型：模擬調(diào)制與解調(diào)、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)；調(diào)制信號(hào)特性：連續(xù)波調(diào)制解調(diào)、脈沖波調(diào)制解調(diào)。 第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路頻率（或頻譜）變換：從頻域角度看，調(diào)制就是使高頻載波頻率（譜線）附近產(chǎn)生反映低頻調(diào)制信號(hào)變化的新的頻率分量，可看成是將低頻調(diào)制信號(hào)的頻率（或頻譜）變換到高頻載波附近，而解調(diào)則是將其變換還原的逆過程。所以調(diào)制和解調(diào)都是進(jìn)行頻率（或頻譜）變換。頻譜搬移或線性變換：如果頻率變換不改變低頻調(diào)制信號(hào)的頻譜分布結(jié)構(gòu)，稱為頻譜搬移或線性變換，如振幅調(diào)制、混頻；非線性變換：如果頻率變換改變了低頻調(diào)制信號(hào)的頻譜分布結(jié)

3、構(gòu)，稱為非線性變換，如角度調(diào)制；非線性電路：產(chǎn)生新的頻率分量是非線性作用的特點(diǎn)。所以，只有非線性電路才能完成頻率的變換。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路學(xué)習(xí)的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法及特點(diǎn)；已調(diào)波的頻譜特性和帶寬、功率特性；電路組成結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)；相應(yīng)的非線性電路的分析方法；頻率變換的特點(diǎn)；本章討論振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻電路，即頻率搬移變換的內(nèi)容。 第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.1 頻譜搬移電路原理4.1.1 振幅調(diào)制(Amplitude Modulation) 根據(jù)已調(diào)波的頻譜特點(diǎn)，振幅調(diào)制分為三種:1、普通調(diào)幅(AM)；2、雙邊帶調(diào)制(Double Sideband Modulation,DSB)；

4、3、單邊帶調(diào)制(Single Sideband Modulation,SSB)。 調(diào)幅電路模型：輸入調(diào)制信號(hào)輸入載波信號(hào)輸出調(diào)幅信號(hào)調(diào)幅電路載波頻率:（高頻等幅）（高頻變幅）（低頻信息）第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路普通調(diào)幅信號(hào)是載波振幅在 上下隨 變化的振幅調(diào)制信號(hào)，簡稱調(diào)幅信號(hào)：一. 普通調(diào)幅（AM）1. 基本原理載波信號(hào)產(chǎn)生調(diào)幅電路比例常數(shù)不失真條件：電路實(shí)現(xiàn)模型：交流與直流相加后再相乘。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路000ttt2. 單音調(diào)制設(shè)如果則輸出：調(diào)幅度（調(diào)制指數(shù)、調(diào)制系數(shù)）包絡(luò)第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路過調(diào)幅失真不失真條件：1過調(diào)幅失真：1頻率特性過調(diào)幅失真上、下邊頻：載波頻率

5、：，第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路3. 復(fù)雜音調(diào)制 如果調(diào)制信號(hào)是非正弦信號(hào)，稱為復(fù)雜音調(diào)制。 設(shè)調(diào)制信號(hào)為非正弦周期信號(hào)，用傅立葉級(jí)數(shù)展開： 設(shè)調(diào)制信號(hào)為帶限，最高頻率為則若，調(diào)幅信號(hào)第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路載波頻率：上、下邊頻：頻譜寬度：相乘器實(shí)現(xiàn)頻譜的搬移在載頻附近兩邊對(duì)稱分布第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4. 功率分布 載波信號(hào)周期內(nèi)的平均功率：載頻分量平均功率： 最大平均功率： 最小平均功率： 當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，載波分量平均功率隨時(shí)間變化第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路 調(diào)制信號(hào)周期內(nèi)的平均功率兩個(gè)邊頻分量功率 ：，每邊頻調(diào)幅信號(hào)的功率是各頻率分量功率之和。 效率當(dāng)時(shí)，最大，或載波功率占調(diào)幅信

6、號(hào)功率的67，邊頻功率只占33。 第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路三. 雙邊帶和單邊帶調(diào)制 雙邊帶調(diào)制（DSB）頻譜寬度：2. 單邊帶調(diào)制（SSB）（1）濾波法（2）移相法頻譜寬度：第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.2 相乘器電路頻譜搬移是通過兩個(gè)信號(hào)相乘實(shí)現(xiàn)的，電路中則是由相乘器實(shí)現(xiàn)的。相乘作用既可以由一個(gè)實(shí)際的相乘器電路實(shí)現(xiàn)，也可以由器件的非線性特性實(shí)現(xiàn)。分類： 電阻性器件 電抗性器件 輸入方式： 兩個(gè)輸入信號(hào)在同一器件輸入； 兩個(gè)輸入信號(hào)在不同器件輸入。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.2.1 非線性器件的相乘作用及其特性一. 非線性器件相乘作用的一般分析非線性器件（二極管、三極管等）伏安特性：

7、如果，其中為靜態(tài)工作點(diǎn)電壓，為兩個(gè)交流輸入電壓，用泰勒級(jí)數(shù)展開：其中第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路特點(diǎn)：1. 2. 時(shí)，產(chǎn)生乘積項(xiàng)（二次項(xiàng)）：3. 時(shí)，產(chǎn)生高階乘積項(xiàng)。時(shí)，非線性特性；乘積項(xiàng)（二次項(xiàng)）是有用項(xiàng)，其他是無用項(xiàng)。設(shè)，則通過三角函數(shù)變換可知， 中包含眾多組合頻率分量，通式表示：包括零的正整數(shù)。時(shí)，為乘積項(xiàng)產(chǎn)生的有用組合頻率分量，其他均為無用組合頻率分量。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路產(chǎn)生規(guī)律： 凡是 為偶數(shù)的組合頻率分量均是由級(jí)數(shù)中 的各偶次方項(xiàng)產(chǎn)生； 凡是 為奇數(shù)的組合頻率分量均是由級(jí)數(shù)中 的各奇次方項(xiàng)產(chǎn)生；實(shí)現(xiàn)理想相乘作用條件：消除或減少高階相乘項(xiàng)及產(chǎn)生的組合頻率分量。三方面措施：（

8、1）器件特性：選用 的平方律特性器件，或設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)使特性接近平方律特性。（2）電路結(jié)構(gòu)：用平衡電路，抵消無用頻率分量。（3）輸入電壓：減小 或 ，線性時(shí)變狀態(tài)工作。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路二. 線性時(shí)變狀態(tài) 將前述泰勒級(jí)數(shù)改寫為 的冪級(jí)數(shù) 即在上對(duì) 展開的泰勒級(jí)數(shù)，寫為如果 足夠小，則時(shí)變系數(shù)（時(shí)變參量）：，二者與 無關(guān)，是 隨時(shí)間變化的非線性函數(shù)。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路時(shí)變靜態(tài)電流： 與 之間的關(guān)系是線性的，但系數(shù)是時(shí)變的，這種狀態(tài)稱為線性時(shí)變狀態(tài)，是頻譜線性搬移電路的分析基礎(chǔ)。時(shí)變?cè)隽侩妼?dǎo)：則 線性關(guān)系要求 足夠小，但時(shí)變系數(shù)對(duì) 的大小無限制。實(shí)際中， 甚至可以大到使器件工作

9、在開關(guān)狀態(tài)，使電路工作簡化。當(dāng)時(shí)，將是頻率為的非余弦型周期性函數(shù)，其傅立葉級(jí)數(shù)展開式為:第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路如果，且幅值足夠小，則相乘項(xiàng)組合頻率分量：，（ 為任意值， ）消除組合頻率分量：為任意值，和1。 可見，通過限制 的幅值，就可消除 的二次及以上接近一半的高次諧波組合頻率分量。如果 較大， 較小，則組合頻率分量在頻域里不會(huì)重疊，容易將 有用頻率分量通過濾波電路取出。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路例如，振幅調(diào)制電路，令且，則有用頻率分量：無用頻率分量：第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路例1 器件特性，如晶體二極管，當(dāng)似用折線表示，則二極管輪流工作在導(dǎo)通和截止的，足夠大（遠(yuǎn)大于二極管導(dǎo)通電壓

10、），伏安特性近開關(guān)狀態(tài)。導(dǎo)通時(shí)二極管電流二極管電導(dǎo)截止時(shí)，電流為零，電導(dǎo)為零。當(dāng) 周期性變化時(shí)，二極管電流和電導(dǎo)也隨之周期性變化。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路可見， 和 是由 隨時(shí)間變化的時(shí)變系數(shù)。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路可表示為時(shí)變特征。其中為矩形脈沖周期序列，引入單向開關(guān)函數(shù)表示。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路故可表示為線性時(shí)變狀態(tài)下，二極管電流為據(jù)此可畫出二極管在線性時(shí)變狀態(tài)下的等效電路。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路例2 平衡電路，如差分對(duì)管，若使則輸出差值電流熱電壓設(shè)輸入差模電壓，并令則第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路當(dāng) 很大（ 10 ，即 260 mV ）時(shí)，趨近于周期性方波，近似用雙

11、向開關(guān)函數(shù)表示，即第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路故得第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路兩個(gè)例子頻譜對(duì)比：二極管電路：差分對(duì)管電路：第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路結(jié)論： 前述三方面措施都可以大量減少無用組合頻率分量，實(shí)現(xiàn)相乘作用。 采用平衡電路可以進(jìn)一步減少無用頻率分量，所以，要滿足高性能要求的相乘運(yùn)算，或者調(diào)制解調(diào)特性，平衡電路結(jié)構(gòu)是最佳的選則。 常用的有雙差分對(duì)平衡調(diào)制器，大動(dòng)態(tài)范圍平衡調(diào)制器，二極管雙平衡（環(huán)形）混頻器等。 在信號(hào)處理方面，有模擬相乘器（乘法器），如對(duì)數(shù)反對(duì)數(shù)相乘器，雙差分對(duì)模擬相乘器。作業(yè)：48，49第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.2.2 雙差分對(duì)平衡調(diào)制器和模擬相乘器第三章振幅調(diào)

12、制解調(diào)和混頻電路消除 及其奇次諧波分量即消去 項(xiàng)，應(yīng)使則總差值電流一. 雙差分對(duì)平衡調(diào)制器1. 電路組成原理所以均為差模輸入，分別為節(jié)點(diǎn)電流使 極性相反，產(chǎn)生 。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路電路中所以(1)為任意值線性時(shí)變狀態(tài)工作。若則第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路（2）當(dāng)時(shí)開關(guān)狀態(tài)工作。 以上兩種狀態(tài)下，雙差分對(duì)平衡調(diào)制器輸出只存在以 及其奇次諧波頻率為中心的邊頻分量，不存在 及其奇次諧波頻率分量和其它任意組合分量。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路（3）實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電壓的相乘運(yùn)算。 雙差分對(duì)平衡調(diào)制器三種工作狀態(tài)，都滿足線性時(shí)變工作條件，即 足夠小。 越小，相乘特性越好。電路中可采取負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)一步限

13、制 的變化范圍。這樣，當(dāng)負(fù)反饋電路的凈輸入保持很小的條件下，實(shí)際輸入電壓可以較大變化，即擴(kuò)展了的動(dòng)態(tài)范圍。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路2. 擴(kuò)展 的動(dòng)態(tài)范圍而射極差模電阻若則第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路通常滿足則在誤差小于10時(shí)，允許最大動(dòng)態(tài)范圍：例如，時(shí)第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路3. XFC1596集成平衡調(diào)制器第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路二. 雙差分對(duì)模擬相乘器1.電路組成原理為實(shí)現(xiàn)模擬相乘器，也必須足夠小?？梢酝ㄟ^對(duì)處理的方式，對(duì) 進(jìn)行擴(kuò)展。集基短接差分對(duì)管第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路則有差值輸出而動(dòng)態(tài)范圍第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路輸出電壓相乘增益（單位1V），與電路參數(shù)有關(guān)。2.

14、集成模擬相乘器電路符號(hào)及特性四象限相乘變?cè)鲆娣糯蟮谌抡穹{(diào)制解調(diào)和混頻電路BG314內(nèi)部電路BG314外接電路性能指標(biāo) 計(jì)算誤差：饋通誤差 EXF（失調(diào)）電路性能：動(dòng)態(tài)范圍、小信號(hào)帶寬BW、轉(zhuǎn)換速率等非線性誤差 ENL電路結(jié)構(gòu)第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路模擬相乘器應(yīng)用通信電路：調(diào)制、解調(diào)，混頻信號(hào)處理：乘除法運(yùn)算、平方運(yùn)算、開平方運(yùn)算等均方根：第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.2.3 大動(dòng)態(tài)范圍平衡調(diào)制器AD630一、組成原理反相放大：A1+A3同相放大：A2+A3開關(guān)：S比較器：C二、特點(diǎn)利用運(yùn)放深度負(fù)反饋，輸入輸出電壓動(dòng)態(tài)范圍大，計(jì)算誤差小。工作頻率較低，BWG2MHz第三章振幅調(diào)制解調(diào)和

15、混頻電路AD630 Functional Block Diagram第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.2.4 二極管平衡混頻器(Diode Balanced Mixer)第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路兩個(gè)電路合并對(duì)消（1）（2）第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路一.電路組成原理1.二極管單平衡混頻器正半周導(dǎo)通時(shí)開關(guān)閉合,上下兩回路方程為：第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路如果，則電流中含有 頻率分量。同理：第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路2.二極管雙平衡混頻器(Diode Double-Balanced Mixer)R：接收輸入端L：本地振蕩端I：中頻輸出端第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路上通過總電流為環(huán)形混頻器(R

16、ing Mixer)第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路如果取中頻電流分量則可見，二極管雙平衡混頻器(環(huán)形）具有與雙差分對(duì)平衡調(diào)制器相同的輸出頻譜特性。環(huán)形混頻器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：必須二極管特性一致，變壓器中心抽頭上、下 對(duì)稱；各端口隔離，信號(hào)之間互不影響。I端與R、L端隔離； R端與L端隔離。實(shí)際不完全對(duì)稱，各端口之間有少量功率竄通。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路二. 混頻損耗(Conversion Loss)定義: 在最大功率傳輸條件下,輸入信號(hào)功率PS與輸出中頻功率PI的比值,用分貝表示。輸入信號(hào)電流為第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路輸入信號(hào)源端等效負(fù)載電阻（混頻器輸入電阻）令，實(shí)

17、現(xiàn)功率匹配，輸入端獲得最大信號(hào)功率。輸出中頻電壓有效值為（式中電壓均為有效值）輸出中頻功率類似雙差分電路中 RE 的作用。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路混頻損耗實(shí)際上 二極管和變壓器也會(huì)產(chǎn)生損耗，并且，工作頻率增大，損耗增大；本振功率小，輸入信號(hào)功率大，損耗增大。所以應(yīng)該保證足夠大的本振功率和足夠小的輸入信號(hào)功率。 另外，高頻工作時(shí)變壓器的電感量小，低頻特性較差，如果用于調(diào)制時(shí)，調(diào)制信號(hào)通常必須加在I 端，載波信號(hào)加到R端，已調(diào)信號(hào)由L端輸出。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.3 混頻電路 混頻電路完成頻譜的搬移，主要用來改變已調(diào)波信號(hào)的中心載頻，但不改變邊頻分量分布結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代廣播通信發(fā)射和接收

18、機(jī)中，混頻電路是決定整機(jī)性能的至關(guān)重要的組成部分?；祛l也稱為變頻。例如，超外差式接收機(jī)信號(hào)載頻本振頻率中頻頻率固定中頻放大第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路一般地有和頻差頻外差內(nèi)差外差加中頻放大稱為超外差。不能產(chǎn)生固定中頻上變頻（上混頻）（Up-Convertor）：下變頻（下混頻）（Down-Convertor）：超外差式接收機(jī)性能優(yōu)良，但存在特有的混頻失真。高質(zhì)量接收機(jī)（通信）：二極管環(huán)形混頻器雙差分對(duì)平衡調(diào)制器普通接收機(jī)（收音機(jī)）：三極管、場效應(yīng)管混頻器第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.3.1 通信接收機(jī)中的混頻電路一.主要性能指標(biāo)1. 混頻增益/混頻損耗定義：混頻器的輸出中頻信號(hào)與輸入信號(hào)的比

19、值，稱為混頻增益，用分貝數(shù)表示OR2.噪聲系數(shù)定義：輸入信號(hào)噪聲功率比與輸出中頻信號(hào)噪聲功率比的比值，稱為混頻器噪聲系數(shù)，用分貝數(shù)表示第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路3.（1dB）壓縮電平定義：當(dāng)輸入信號(hào)功率較大時(shí)，輸出中頻功率由于非線性與理想線性輸出相差1dB 時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸出中頻功率電平，用 PI1dB 表示。功率電平：高于 1mW 的功率分貝數(shù)。例如：0dBm=1mW,3dBm=2mW,10dBm=10mW,20dBm=100mW 1dB壓縮電平是混頻器動(dòng)態(tài)范圍上限電平，噪聲系數(shù)確定下限電平（最小輸入信號(hào)功率）第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.混頻失真 疊加在輸入信號(hào)上的各種干擾與輸入信號(hào)同時(shí)進(jìn)

20、入混頻器，輸出電流中將包含相互間更多組合頻率分量，除有用中頻分量外，其它組合頻率分量也可能變成中頻或接近中頻，無法用中頻濾波器將其濾除，從而引起信號(hào)失真。簡單地說，就是由于混頻作用引起的失真，統(tǒng)稱為混頻失真。5.隔離度混頻器三個(gè)端口信號(hào)竄通的程度。定義：本端口功率與其竄通到另一端口的功率之比，用分貝數(shù)表示。本振泄漏干擾第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路二.二極管環(huán)形混頻器和雙差分對(duì)混頻器 1. 二極管環(huán)形混頻器 a. 功率分類： （按保證二極管開關(guān)工作所需本振功率電平） 1）Level 7 7dBm (5mW) 2）Level 1717dB (50mW) 3）Level 2323dBm (200mW

21、) 其1dB壓縮電平所對(duì)應(yīng)的最大輸入信號(hào)功率分別為： 1dBm(1.25mW) 10dBm(10mW) 15dBm(32mW)第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路b.性能特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）工作頻帶寬 幾十kHz 幾GHz2）噪聲系數(shù)低（約6dB）3）混頻失真小4）動(dòng)態(tài)范圍大缺點(diǎn)：1）沒有混頻增益2）端口間的隔離度低，L到R端口10dB）、1dB壓縮電平較小 10dBm，動(dòng)態(tài)范圍小。b.使用特點(diǎn)：第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路雙差分對(duì)集成混頻器第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.3.2 普通接收機(jī)混頻電路一.BJT混頻電路1.工作原理L1C1輸入信號(hào)回路諧振頻率fcL2C2輸入中頻回路諧振頻率fI本振電壓,VBB

22、0為基極靜態(tài)偏置電壓時(shí)變基極偏壓,滿足線性時(shí)變條件時(shí)第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路當(dāng)很小時(shí)，令本振電壓為則與 基波分量相乘得取為中頻頻率，則中頻電流分量為混頻跨導(dǎo)（平均跨導(dǎo)）輸出中頻電流幅值與輸入信號(hào)電壓幅值之比。若L2C2諧振電阻為Re,則中頻輸出電壓為第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路相應(yīng)有混頻增益討論：A.三極管混頻電路具有放大能力；2. 與 和靜態(tài)偏置的關(guān)系 B.在滿足線性時(shí)變條件下，混頻增益與混頻跨導(dǎo)和 中頻諧振回路的諧振電阻成正比； C.混頻跨導(dǎo) 為 中基波分量幅度 的一半， 即與本振信號(hào)幅值 和靜態(tài)偏置有關(guān)。 實(shí)際就是時(shí)變靜態(tài)偏置對(duì)混頻跨導(dǎo)的影響，分別討論時(shí)變因素 和靜態(tài)偏置的影響，如何

23、獲得最大的混頻跨導(dǎo)從而獲得最大混頻增益。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路頻率變換要求非線性作 用，所以靜態(tài)偏置應(yīng)設(shè) 置在近似指數(shù)特性區(qū)域?？鐚?dǎo)為特性的導(dǎo)數(shù)即斜率，隨結(jié)電壓變化。當(dāng) 結(jié)電壓進(jìn)入近似線性區(qū)域，斜率不變，跨導(dǎo)也 不變。隨 增大， 增大， 基波分量幅值 增大， 即混頻跨導(dǎo) 增大。 當(dāng) 進(jìn)入線性區(qū)域， 幾乎不再繼續(xù)增大。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路為電路工作穩(wěn)定，通常都采用自偏置電路。因而存在一個(gè)最佳的 值，使混頻跨導(dǎo) 最大例如，中波廣播收音機(jī)中也可以保持 一定，通過改變靜態(tài)偏置，如IEQ來改變混頻跨導(dǎo)，使之接近最大值。通常第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路二.雙柵MOS場效應(yīng)管混頻電路 （Dua

24、l-Gate MOSFET Mixer)通常TB工作在可變電阻區(qū)，則若實(shí)現(xiàn)混頻功能第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路與BJT混頻器比較，雙柵場效應(yīng)管混頻器混頻失真小、動(dòng)態(tài)范圍大、工作頻率高，噪聲系數(shù)較低。4.3.3 混頻失真 由于混頻器處于接收機(jī)的前端，混頻失真對(duì)接收機(jī)性能的影響很大。主要包括干擾哨聲、寄生通道干擾、交叉調(diào)制失真、互相調(diào)制失真等。一.干擾哨聲和寄生通道干擾1.干擾哨聲混頻器輸入：接收信號(hào)，頻率本振信號(hào)，頻率輸出：中頻信號(hào)，頻率第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路 由于混頻器的非線性作用，輸出電流中將出現(xiàn)眾多組合頻率分量，用通式表示特點(diǎn)：A.組合頻率分量的振幅隨(p+q)增大而迅速減??；B.每

25、個(gè)組合頻率分量對(duì)應(yīng)一個(gè)變換通道；C.存在無數(shù)個(gè)變換通道。D.只有一個(gè)中頻有用通道，如果除p=1、q=1之外，其它組合頻率分量也能進(jìn)入有用通道，即其值等于或接近中頻頻率那么，滿足這個(gè)條件的組合頻率分量都將與有用中頻信號(hào)一起通過中頻有用通道，無法濾除掉。通過中頻放大（音頻頻率）第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路在解調(diào)器中將產(chǎn)生低頻差拍信號(hào),頻率為可以聽見的音頻，類似哨叫聲。在聽到有用信號(hào)的同時(shí)聽到差拍哨叫，故稱為干擾哨聲。分解滿足干擾哨聲的頻率關(guān)系式，且令 可見，干擾哨聲是有用信號(hào) 自身的組合頻率分量對(duì)自身的干擾，即自己干擾自己。所以，選擇合適的發(fā)射信號(hào)載頻是值得重視的問題。首先，要確定能夠產(chǎn)生干擾哨聲

26、的頻率 。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路實(shí)際后兩式無效，將前兩式合并得到能產(chǎn)生干擾哨聲的有用信號(hào)頻率為特點(diǎn)：A.能產(chǎn)生干擾哨聲的有用信號(hào)頻率有無限多個(gè)；B.其頻率值均接近于中頻fI 的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍。 所幸的是，實(shí)際接收機(jī)的接收頻段是有限的，只有 落入接收頻段內(nèi)的頻率才會(huì)產(chǎn)生干擾哨聲。例如，中 波段廣播接收機(jī)的接收頻段為（5351605）kHz。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路 所以實(shí)際能產(chǎn)生較明顯干擾哨聲的信號(hào)頻率的數(shù)量是有限的。只要將產(chǎn)生最強(qiáng)干擾哨聲的信號(hào)頻率排除在接收頻段之外，就可大大減小干擾哨聲的有害影響。 另外，只有(p+q)較小的組合頻率分量具有較大幅值，而(pq)較大的干擾影響較小，一

27、般可忽略。例如，對(duì)應(yīng)干擾哨聲最強(qiáng)，即接近中頻頻率的有用信號(hào)。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路所以，必須將接收機(jī)中頻頻率選在接收頻段以外，如中波廣播收音機(jī)中頻為2.寄生通道干擾條件：接收機(jī)調(diào)諧頻率為本振信號(hào)頻率應(yīng)為實(shí)際輸入干擾信號(hào)頻率為混頻輸出電流頻率：同理，某些組合頻率滿足：寄生通道第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路實(shí)際關(guān)系成立兩式合并得即為能形成寄生通道干擾的輸入干擾信號(hào)頻率。特點(diǎn)：A.對(duì)稱分布在左右，并且與均間隔B.能形成寄生通道干擾的頻率無限多；同干擾哨聲，實(shí)際只有對(duì)應(yīng) p、q 值較小的干擾信號(hào)才會(huì)形成較強(qiáng)的寄生通道干擾。p、q較大的干擾忽略第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路兩個(gè)最強(qiáng)幾聲干擾頻率：中頻干

28、擾混頻器相當(dāng)于中頻放大器，比有用信號(hào)放大更強(qiáng)鏡像干擾兩邊對(duì)稱分布，一個(gè)如果是接收調(diào)諧頻率，則另一個(gè)就是鏡像頻率即在頻率處可以收到頻率信號(hào)。如果在目，就能同時(shí)收到收聽節(jié)的信號(hào)，產(chǎn)生鏡像干擾。 中頻干擾和鏡像頻率干擾是非常有害的干擾，接收機(jī)的性能指標(biāo)一般均列出對(duì)其有抑制要求。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路改寫頻率通式表明，對(duì)一定的干擾頻率能在那些接收頻率上聽到干擾信號(hào)。例如，當(dāng)混頻器輸入干擾信號(hào)時(shí)，根據(jù)上式可求出，在1070kHz(p=1,q=2)和(p=2,q=2)等頻率刻度上，能夠收聽到這個(gè)干擾信號(hào)。3.小結(jié)A.干擾哨聲是自己干擾自己，寄生通道干擾是別人干 擾自己；B.中頻附近的干擾哨聲與寄生通道中頻干擾有區(qū)別。 前者是差拍干擾；后者是直接干擾，更強(qiáng)。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.采取措施中頻置于接收頻段之外；鏡像采用高中頻和二次混頻。第三章振幅調(diào)制解調(diào)和混頻電路4.4 振幅