第五章第六次5.6混頻器原理與干擾

5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路AM——二極管包絡(luò)檢波DSBSSB——同步檢波知識(shí)回顧：兩種失真AM二極管包絡(luò)檢波器

惰性失真底部切割失真知識(shí)回顧：DSBSSB——同步檢波乘積型疊加型同步檢波器設(shè)計(jì)原則1)產(chǎn)生電路：

2)產(chǎn)生原因：

3)避免方法惰性失真：

底部切割失真

CRLRVDCd低通電容C的放電速度小于輸入信號(hào)(AM)包絡(luò)變化率

高通電容Cd上直流電壓的分壓值大于振幅包絡(luò)的負(fù)峰值。二極管包絡(luò)檢波器兩種失真總結(jié)知識(shí)回顧：tuc(t)1)產(chǎn)生電路：

2)產(chǎn)生原因：

3)避免方法CRLRVDCd檢波器設(shè)計(jì)元件參數(shù)條件總結(jié)：一般：

中放末級(jí)RLCVDRCsLsRsisCd低通高通Rid知識(shí)回顧：tuc(t)DSB、SSB調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)總結(jié)同步檢波器乘積型疊加型乘法器低通濾波器uDSBu'c

本地載波uΩ

相加器包絡(luò)檢波器uDSBu'c

本地載波uΩ知識(shí)回顧：同步技術(shù)：恢復(fù)的本地載波與發(fā)射端的調(diào)制載波同步同頻，同相使用同步技術(shù)才能：無失真地恢復(fù)原來的調(diào)制信號(hào)5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路知識(shí)回顧：第一章緒論調(diào)制第一章緒論5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路5.5.1混頻原理5.5.2主要性能指標(biāo)5.5.3實(shí)用混頻電路5.5.4混頻器的干擾學(xué)習(xí)目標(biāo)：

5.5.1混頻原理變頻功能及在接收機(jī)中的作用混頻器工作原理數(shù)學(xué)分析與調(diào)幅和檢波頻譜線性搬移比較混頻器的變頻功能

輸入輸出看本地振蕩信號(hào)

一個(gè)中頻輸出信號(hào)：uc(fc)uL(fL)uI(fI)混頻器tuc(t)tuI(t)tuL(t)有兩個(gè)輸入信號(hào)：

高頻已調(diào)波

fcfc+Ffc-Ffuc的頻譜fcfLfuL的頻譜fIfI+FfI-FfuI的頻譜tuc(t)tuc(t)tuL(t)tuL(t)tuI(t)tuI(t)波形看混頻器是一個(gè)三端口網(wǎng)絡(luò)

輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的波形關(guān)系：

的包絡(luò)形狀相同，填充波形密度不同。頻譜看變頻體現(xiàn)：

從頻譜上看，混頻實(shí)現(xiàn)了輸入已調(diào)波的線性搬移。無線廣播發(fā)射塔接收無線電信號(hào)第一章緒論混頻器在接收機(jī)的變頻作用各電臺(tái)信號(hào)中心頻率不同，帶寬相同fc1fc2fc3AM將所選已調(diào)波變頻為固定中頻已調(diào)波，一般為465KHz本振頻率隨選擇的電臺(tái)中心頻率而變化

混頻器在接收機(jī)中的主要作用就是：將接收的不同高頻已調(diào)波信號(hào)變頻為固定的中頻信號(hào)。選臺(tái)各電臺(tái)已調(diào)波的中心頻率是變化的？5.5.1混頻原理變頻功能及在接收機(jī)中的作用混頻器工作原理數(shù)學(xué)分析與調(diào)幅檢波頻譜線性搬移比較2Ωmax

ωI=ωL-ωc乘法器帶通濾波器混頻器的一般結(jié)構(gòu)框圖例：設(shè)輸入已調(diào)波信號(hào)那么兩信號(hào)的乘積項(xiàng)為：

混頻器變頻工作原理分析：ωLuL本振信號(hào):如果帶通濾波器的中心頻率為

,帶寬

則經(jīng)帶通濾波器的輸出為：uIucuLucωcωL-ωcωL+ωcuI理論證明了，混頻輸入輸出的波形變換特點(diǎn)；頻譜上實(shí)現(xiàn)了輸入已調(diào)波頻譜的線性搬移。比較，發(fā)現(xiàn)？混頻器uo5.5.1混頻原理變頻功能及在接收機(jī)中的作用混頻器工作原理數(shù)學(xué)分析與調(diào)幅檢波頻譜線性搬移比較(1)調(diào)幅(DSB為例)

uΩ乘法器帶通濾波器uDSBuc2Ωmaxωc（2）乘積檢波

uDSB乘法器低通濾波器ucuΩ

Ω（3）混頻

uDSB=uc乘法器uL帶通濾波器uI

ωL

ωc變頻——線性搬移（振幅調(diào)制、檢波與混頻器對(duì)比）

ωI=ωL-ωC2ΩmaxωL-ωcωL+ωcuIωI=ωL-ωcΩ

ωc

ωc

ωc2ωc0Ω

ωc

ωc總結(jié)：

乘法器具有頻譜的線性搬移作用。搬移即頻譜結(jié)構(gòu)不變，中心頻率加減。乘法器輸入不同信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)調(diào)幅，檢波，混頻等功能。乘法器是基本非線性電路。(1)調(diào)幅(DSB為例)

uΩ乘法器帶通濾波器uDSBuc2Ωmax

ωo（2）檢波

uDSB乘法器低通濾波器ucuΩ

Ωmax（3）混頻

uDSB=uc乘法器uL帶通濾波器uIωI=ωL-ωc

ωL

ωc

ωI=ωL-ωC2Ωmax變頻——線性搬移（振幅調(diào)制、檢波與混頻器對(duì)比）uIωL-ωcωL+ωc2ωc頻譜搬移的綜合性習(xí)題練習(xí)P2405.24如圖所示為單邊帶發(fā)射機(jī)框圖。調(diào)制信號(hào)為300-3000Hz的音頻信號(hào)，頻譜分布如圖。畫出途中各點(diǎn)輸出信號(hào)的頻譜圖。ABCEDFG調(diào)制信號(hào)混頻原理小結(jié)變頻功能及在接收機(jī)中的作用：輸出固定中頻（波形與頻譜特點(diǎn)）工作原理數(shù)學(xué)分析：理論證明與調(diào)幅檢波的頻譜線性搬移比較：加深對(duì)頻譜線性搬移的理解tuc(t)tuI(t)

uΩ乘法器帶通濾波器uDSBuc混頻器ucωcωL-ωcωL+ωcuI1）可用乘法器實(shí)現(xiàn)頻譜搬移2）用諧振回路濾波3）搬移即中心頻率加減5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路5.5.1混頻原理5.5.2主要性能指標(biāo)5.5.3實(shí)用混頻電路5.5.4混頻器的干擾學(xué)習(xí)目標(biāo)：

5.5.3實(shí)用混頻電路環(huán)形二極管混頻器平衡型二極管混頻器混頻電路與DSB振幅調(diào)制電路一致，僅需改換輸入信號(hào)。二極管調(diào)幅電路乘法器調(diào)幅電路受大信號(hào)載波控制舉例：回憶平衡型二極管調(diào)幅電路——DSBC/2調(diào)制信號(hào)小振幅載波信號(hào)大振幅振幅小的前級(jí)輸入信號(hào)ωc-?

ωc+?uL+uI_+uL

-+uAM-VD1VD2C/2RL2LT1T2+uL

-T3uAM+-uAM+-平衡型二極管混頻器

已調(diào)波信號(hào)小振幅本振信號(hào)大振幅受大信號(hào)本振控制振幅小的前級(jí)輸入信號(hào)ωL-ωcωL+ωcuI包絡(luò)函數(shù)實(shí)用混頻器電路可以用調(diào)幅電路實(shí)現(xiàn)混頻環(huán)形二極管混頻器乘法器平衡型二極管混頻器注意：僅需把電路的輸入信號(hào)改換電路LC諧振濾波中心頻率確定為中頻即可5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路5.5.1混頻原理5.5.2主要性能指標(biāo)5.5.3實(shí)用混頻電路5.5.4混頻器的干擾學(xué)習(xí)目標(biāo)：

5.5.4混頻器的干擾干擾的種類干擾舉例混頻中的干擾如何產(chǎn)生的？非線性元件中頻濾波器混頻器的干擾如何產(chǎn)生的？混頻器混頻器的一般組成出現(xiàn)兩個(gè)輸入信號(hào)頻率的各種線性組合頻率fI回憶：第4章冪級(jí)數(shù)分析法當(dāng)除直流外，有兩個(gè)小信號(hào)電壓ud1=Udmlcosωlt和ud2=Udm2cosω2t同時(shí)作用在二極管時(shí)：id(t)中所含的頻率成份為：其中，（p，q=1，2，3….）。ω1ω2輸入電壓的頻譜ωω電流id(t)的頻譜…ω13ω12ω1……ω22ω2ω2-ω1ω2+ω1ω2+2ω1ω2-2ω12ω2+ω12ω2-ω12ω2+2ω12ω2-2ω1非線性器件-二極管uc(fc)uL(fL)uI(fI)非線性元件中頻濾波器uo(

)如果設(shè)輸入信號(hào)為

,本振頻率信號(hào)為則通過

非線性元件的信號(hào)

，其中

其他組合頻率的信號(hào)中只要和中頻頻率

相同或接近，

都會(huì)和有用信號(hào)一起被選出，并送到后級(jí)中放，經(jīng)放大后解調(diào)輸出而引起串音，嘯叫和各種干擾，從而影響有用信號(hào)的正常工作。

混頻器的干擾如何產(chǎn)生的？BfI(p,q=0,1,2,3,….)混頻器所有可能的組合頻率混頻器的組成有用頻率組合為：第一章緒論1、有用電臺(tái)信號(hào)2、其他電臺(tái)信號(hào)3、非電臺(tái)干擾信號(hào)uL(fL)uI(fI)非線性元件中頻濾波器uo(

)則通過

非線性元件的信號(hào)：

，其中

凡是組合頻率的信號(hào)中只要和中頻頻率

相同或接近，

都會(huì)和有用信號(hào)一起被選出，并送到后級(jí)中放，經(jīng)放大后解調(diào)輸出而引起串音，嘯叫和各種干擾，從而影響有用信號(hào)的正常工作。

混頻器的干擾如何產(chǎn)生的？BfI(p,q=0,1,2,3,….)混頻器所有可能的組合頻率混頻器的組成uc(fc)有用電臺(tái)un(f

n)其他電臺(tái)ud(fd)非電臺(tái)干擾有用電臺(tái)和本振的線性組合其他電臺(tái)和本振；其他干擾和本振；有用電臺(tái)和其他電臺(tái)5.5.4混頻器的干擾干擾的種類重要干擾舉例混頻中的干擾如何產(chǎn)生的？干擾分類根據(jù)發(fā)生混頻的輸入信號(hào)的不同一般混頻器存在下列干擾：

(1)干擾哨聲：接收的有用電臺(tái)

與本振信號(hào)

的自身組合干擾，即

(2)副波道干擾：其他電臺(tái)信號(hào)

與本振信號(hào)

的組合頻率產(chǎn)生的干擾

所選電臺(tái)信號(hào)本身其他電臺(tái)信號(hào)(3)交叉調(diào)制干擾：有用電臺(tái)

與干擾電臺(tái)混頻產(chǎn)生的干擾。(4)互調(diào)干擾：指兩個(gè)或多個(gè)無用信號(hào)同時(shí)作用在混頻器輸入端，經(jīng)混頻產(chǎn)生的組合分量而形成的干擾。非線性元件中頻濾波器有用電臺(tái)uc(fc)uL(fL)其他電臺(tái)un(f

n)ud(fd)非電臺(tái)干擾fI5.5.4混頻器的干擾干擾的種類干擾舉例混頻中的干擾如何產(chǎn)生的？有用電臺(tái)與本振信號(hào)的自身組合干擾（干擾哨聲）非線性元件中頻濾波器有用電臺(tái)uc(fc)uL(fL)uo(

)fIB問題：當(dāng)有用電臺(tái)頻率確定后，用什么辦法找到p,q為何值時(shí)的組合可以通過中頻濾波形成干擾呢？解決：當(dāng)有用電臺(tái)頻率確定后，找出組合接近中頻的p,q值與電臺(tái)頻率和中頻的關(guān)系。中頻，則除的中頻被選出外，還會(huì)選出這樣的組合頻率：即

所以有

所以稱為變頻比。

結(jié)論：顯然有用電臺(tái)一旦選定，fc確定，變頻比就確定，就能找到對(duì)應(yīng)的整數(shù)p,q，會(huì)形成自身組合干擾。

設(shè)輸入有用信號(hào)的載頻為

，本振信號(hào)，則

經(jīng)過混頻器后產(chǎn)生的頻率為，其中p,q=0,1,2,…fI這些可以通過中頻濾波的組合，p,q與兩個(gè)輸入頻率有怎樣的關(guān)系呢？例：調(diào)幅廣播接收機(jī)的中頻

，某電臺(tái)發(fā)射頻率當(dāng)接收該電臺(tái)廣播時(shí)，接收機(jī)的本振頻率

由于變頻比

可推算出：

當(dāng)，

，可得由于組合頻率與中頻差

1KHz，經(jīng)檢波后可產(chǎn)生1KHz的哨聲.（三階干擾）.另外，當(dāng)p=3,q=5時(shí)，可得：,也可以通過中頻通道而形成干擾。（8階干擾）。

(1)自身組合干擾與外來干擾無關(guān)，不能靠提高前級(jí)電路的選擇性來抑制。

(2)減少這種干擾的方法：

正確選擇中頻，盡量減少階數(shù)較低的干擾

正確選擇混頻器的工作點(diǎn)，減少組合頻率分量

采用合理的電路形式，從電路上抵消一些組合頻率，

如平衡電路，環(huán)形電路，乘法器。

5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路5.5.1