《高频电子线路(非线性部分)第四版 谢家奎第四章33》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高频电子线路(非线性部分)第四版 谢家奎第四章33（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4.3 混频电路地位：超外差接收机的重要组成部分。作用：将天线上感生的输入高频信号变换为固定的中 频信号。 重要性：靠近天线，直接影响接收音机的性能。 种类： (1) 一般接收机中：三极管混频器。(2) 高质量通信接收机：二极管环形混频器、双差分 对平衡调制器混频器。 4.3.1 通信接收机中的混频电路一、主要性能指标1混频增益 定义：混频器的输出中频信号电压 Vi（或功率PI）对 输入信号电压 Vs（或功率 PS）的比值，用分贝表示(与混频 损耗 Lc 类似) 或2噪声系数定义：输入信号噪声功率比(PS/Pn)i对输出中频信号噪 声功率比(PI/Pn)o的比值，即 接收机的噪声系数主要取决于
2、它的前端电路，若无高频 放大器，主要由混频电路决定。 31 dB 压缩电平(PI1dB )当PS较小时， PI随PS线性增大，混频增益为定值；定义：比线性增长低 1 dB 时所 对应的输出中频功率电平，称1 dB压缩电平，用 PI1dB 表示。 意义：PI1dB 所对应的PS 是混频器动态范围的上限。 4混频失真来源：(1)接收机输入端存在的干扰信号；(2)混频器件非线性，使输出电流包含众多无用组合频 率分量，若某些靠近中频，则中频滤波器无法将它们滤除 ，叠加在有用中频信号上，引起失真称混频失真。当PS较大时， PI随PS增大趋于缓慢。实际上，总有极少量功率在各端口之间窜通。定义：本端口功率与
3、其窜通到另一端口的功率之比(用分 贝表示)。 意义：用来评价窜通大小的性能指标。危害：在接收机中，本振端口功率向输入端口的窜通危 害最大。为保证混频性能，加在本振端口的本振功率都比较 大，当它窜通到输入信号端口时，就会通过输入信号回路回 到天线上，产生本振功率的反向辐射，严重干扰邻近接收机 。 5隔离度混频器各端口之间在理论上应相互隔离，确保任一端口 上的功率不会窜到其它端口上。4.3.2 三极管混频电路 一、作用原理 1原理电路L1C1 : 输入信号回路，调谐在 fcL2C2:输出中频回路，调谐在 fI本振电压 vL = VLmcosLt 接在基极回路中，VBB0为基极 静态偏置电压。 vB
4、E = VBB0 + vL + vS2工作原理将 VBB0 + vL 作为T的等效基极偏置电压，用vBB(t)表示， 称为时变基极偏置电压，当输入信号电压 vS = Vsmcosct 很 小，满足线性时变条件时，三极管集电极电流为: iC f(vBE) IC0(vL) + gm(vL) vS在时变偏压作用下，gm(vL)的傅氏级数展开式为：gm(vL) = gm(t) = g0 + gm1cosLt + gm2cos2Lt + 其中，基波分量gmlcosLt 与输入信号电压 vS 相乘 gmlcosLt Vsmcosct = gmlVsmcos(L - c)t + cos(L + c)t/2令
5、 I = L - c，得中频电流分量为iI = IImcosIt = 其中gmc = IIm/Vsm = gm1称为混频跨导，定义为输出中频电流幅值 IIm 对输入信号电压幅值 Vsm 之比，其值等于 gm(t) 中基波分量幅度 gm1 的一半。若设中频回路的谐振电阻为 Re，则所需的中频输出电压 vI = - iIRe ，相应的混频增益为AC= = - gmc Re3 gmc 与 VLm 和VBB0关系在满足线性时变条件下，三极管混频电路的混频增益与 混频跨导 gmc 成正比。而gmc 又与 VLm 和静态偏置有关。三极管的转移特性曲性(iC vBE)，它的各点斜率的连线即为跨导 特性 gm
6、(vBE)。在 vBE = VBB(t) 的作用 下，便可画出 gm(t) 波形。可见，VBB0 一定，VLm 由 小增大时， gmc也相应地增大， 直到 gm(t) 趋近方波时，相应的 gmc 便达到最大值。 实际三极管混频电路采用 分压式偏置电路，当 VLm 增大到一定值后，由于特性的非线 性，产生自给偏置效应，基极 偏置电压将自静态值VBB0 向截 止方向移动，因而相应的 gmc 也就比上述恒定偏置时小。实验指出，在中波广播 收音机中，这个最佳的 VLm 约为 (20200)mV。反之，当 VLm 一定时，改变 VBB0(或 IEQ) 时，gmc 也会相应变化。 实验指出，IEQ 在 (0.21)mA 时，gmc 近似不变，并接近最大值。结果使 gmc 随 VLm 的变化如图实线所示。可见，相应于某一 VLm 值，gmc 和相应的混频增益达到最大值。 电路组成、工作原理、元件作用电感三点式电路。本 振电压输出由耦合线圈 Le 加到 T1 管的发射极上。天线上感生的信号 电压通过耦合线圈 La 加到输入信号回路，再通 过耦合线圈 Lb加到 T1 管 的基极上。 La Lb 的值较小，对输入信号，本振回路严重 失谐；对本振频率而言， 输入信号回路严重失谐， 避免反向辐射。二、电路
