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1、xx 大学本科生毕业论文（设计）高等教育本科毕业论文高等教育本科毕业论文 （ 设计设计 ） 题题 目目 混频电路的虚拟实现院院 系系 电子信息学院专专 业业 电子信息工程班班 级级 xxxxxxxxxxxxxxx考生姓名考生姓名 xxxxxxxxxxxxx学学 号号 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX指导老师指导老师 XXXXXXXXXXXXxx 大学本科生毕业论文（设计）1摘要摘要信息是人类社会生活的重要内容，因此人们一直都在寻求快速远距离通信的手段。但是，直到十八世纪中叶才有了现代意义上的快速远距离通讯手段，这归功于无线电的发明。一个多世纪以来，通信的方式和内容不断更新发展，从最
2、初的莫尔斯电码到现在的卫星通讯，现代通讯技术正成为人们日常生活中越来越重要的角色。作为无线传输体系中不可缺少的重要环节，混频技术，如晶体管混频，二极管混频以及场场效应管混频等，被广泛应用于各种通讯设备中， 实现信号频谱的搬移。现代通信系统的组成图如下。输 输入变换器输 发送设备输 传输 信道输 接收设备输 输出变换器干扰通信系统的种类很多，这里就不一一介绍了，但通信系统中的发送设备和接受设备的各项的功能则是各种高频功能电路来实现的。我此次毕业设计课题就是在无线通信系统中不可缺少的混频电路。混频的用途是广泛的，它一般用在接收机的前端。除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载
3、波振荡，也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中，微波中继站的接收机把微波频率变换为中频，在中频上进行放大，取得足够的增益后，在利用混频器把次中频变换为微波频率，转发至下一站此外，在测量仪器中如外差频率计，微伏计等也都采用混频器。因此，做有关混频电路的课题设计很能检验对高频电子线路的掌握程度；通过混频器设计，可以巩固已学的高频理论知识。此外为辅助电路，此次的毕业设计还应用了 LC 谐振回路以及 RC 二阶有源滤波器，以实现对干扰信号的有效抑制。关键词：关键词： Multisim 超外差接收机 混频 有源滤波器xx 大学本科生毕业论文（设计）2AbstractAbstractKind
4、s of information is very important to human life, so people are always looking for fast way to communicate over distance, to transfer or to exchange information. Modern long distance communication technology was invented in mid of 18th century thanks to the invention of radio technology. Since then,
5、 this technology was well developed and many new methods came out. From Morse code to satellite, modern communication is playing more and more important role. As a key part of radio technology mixing, e.g. transistor mixer, diode mixer and FET mixer, etc. are broadly used in different system，to shif
6、t frequency.The figure hereafter illustrated the basic components of a communication system. 输 Input Transducer输 Transmitter输 media输 Receiver输 Output transducerInterferenceThere are kinds of communication technology; they are not going to be introduced here one by one. However most of the transmitte
7、rs and receivers are made by RF system. The topic of this document is to design and simulate a key unit circuit of wireless communication system - mixer.Mixing technology is very useful; normally they are applied by the front end of receiver. They are used by superheterodyne receiver, frequency synt
8、hesizer, microwave repeater and instruments. Therefore, this kind of design practice can greatly help to understand RF knowledge well.xx 大学本科生毕业论文（设计）3Furthermore, as auxiliary circuit, LC network and RC active filter are applied to this design, to effectively eliminate interference.KEYWORDSKEYWORDS
9、Multisim Superheterodyne receiver Transistor MixingActive filterxx 大学本科生毕业论文（设计）4目目录录摘要摘要 1 1第一章第一章 系统分析系统分析 5 51.1 混频电路的基本原理 51.2 混频电路的分类 .61.3 混频电路的实际应用 .7第二章第二章 软件介绍软件介绍 8 82.1 工具的选择Multisim 10 简介82.2 Multisim 10 的特点8第三章第三章 晶体管混频器晶体管混频器虚拟实现虚拟实现 9 93.1 晶体管混频器概述 .93.2 晶体三极管混频器设计 .103.3 干扰及解决办法 .223
10、.4 有源二阶滤波器 .22第四章第四章 结论结论 2 25 5致谢致谢 2 26 6参考文献参考文献 2 27 7附录：附录：MultisimMultisim 扫频仪的介绍扫频仪的介绍 2 28 8 xx 大学本科生毕业论文（设计）5第一章第一章 系统分析系统分析1.11.1 混频电路的基本原理混频电路的基本原理混频电路是一种频率变换电路，是时变参量线性电路的一种典型应用。如一个振幅较大的振荡电压（使器件跨导随此频率的电压作周期变化）与幅度较小的外来信号同时加到作为时变参量线性电路的器件上，则输出端可取得此二信号的差频或和频，完成变频作用。它的功能是将已调波好的载波频率变化换成固定的中频载频
11、率。而保持其调制规律不变，也就是说它是一个线性频率谱搬电路，对于调幅波、调频波或调相波通过变频电路后仍然是调幅波，调频波或调相波。只是其载波频率变化了，其调制规律是不变的。非线性器件带通滤波器本地振荡器输入输出图 1.1.1 调幅 波变频波形图 以下是调幅波频率形图和混频前后的频谱原理图：图 1.1.2 调幅波变频波形图xx 大学本科生毕业论文（设计）6调幅波的混频示意图中，混频器上加了俩个信号载频为 1.76MHZ 的调幅波Vs（输入信号）和频率为 21656.465MHZ 的等幅波 Vo(本振信号)，经过变频后，输出为 465KHz 的中频调波 Vi。输出的中频调幅波与输入的高频调幅波调幅
12、规律完全相同，即载没振幅的包络形状完全相同，唯一差别就是频率不同。下面我们来研究变频是频谱的变化，从示意图我们可以看出经过混频，高频已调波变成中频已调波，只是把已调波的频谱从高频率位置到了中频率位置，输入信号中每个频率分量的位置及相对大小、相互间距不发生变化，当应注意高频率已调波的上、下边频搬到中频位置后，分别成了下、上边频。图 1.1.3 变频前后的频谱图1.21.2 混频电路的分类混频电路的分类混频电路是基于某些器件的非线性远离工作的，其核心部件就是非线性元件。根据所用器件不同，混频器主要有：1）晶体管混频器；2）二极管混频器；3）场效应管混频器；4）差分对混频器。根据电路结构分，有：1）
13、单管混频器；2）平衡混频器；3）环形混频器。xx 大学本科生毕业论文（设计）71.31.3 混频电路的实际混频电路的实际应应用用 我们以超外差式接收机为例，以下是它的流程图：前端电路 （天线，选频，高放）混频本振中频放大检波低频放大功率放大扬声器图 1.3.1 超处差式接收机超处差式接收机的主要特点是，把被接收的已调波信号的载波的频率c 先变为频率较低的（或较高的）但是固定不变的中间频率i（称为中频），而其振幅的变化规律保持不变，即是由低频调制信号 来决定，然后利用中频放大器加以放大送至检波器进行检波。解调出与调制信号 U(t) 线性关系的输出电压。随后通过低频电压放大、功率放大、由扬声器还原
14、为原来的声音，因为中频放大器的中心频率是固定不变的，中频放大器容易取得较大的增益和近似理想的选择性曲线。而接收器的主要放大倍数由中频放大承担所以整机增益在接收频率范围内，高端和底端的差别就会很小，即易于获得较高的灵敏度和临道选择性。对于调谐来说需要对混频器的选频输入回路和本机振荡器进行同步调谐，这是容易实现的。xx 大学本科生毕业论文（设计）8第二章第二章 软件介绍软件介绍2.12.1 工具的选择工具的选择MultisimMultisim 1010 简介简介Multisim 是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以 Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含
15、了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用 Multisim 交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim 提炼了 SPICE 仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的 SPICE 技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim 和虚拟仪器技术，PCB 设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借 NI Multisi
16、m，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准 SPICE 模拟器模仿电路行为。借助专业的高级 SPICE 分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与 NI LabVIEW 和 SignalExpress 软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。2.22.2 MultisimMultisim 1010 的特点的特点通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路通过交互式 SPICE 仿真, 迅速了解电路行为借助高级电路分析, 理解基本设计特征通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间xx 大学本科生毕业论文（
