模拟乘法混器实验.doc

模拟乘法混频一、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、实验内容 1、研究平衡混频器的频率变换过程 2、研究平衡混频器输出中频电压 V i 与输入本振电压的关系 3、研究平衡混频器输出中频电压 V i 与输入信号电压的关系三、实验仪器 1、信号源模块 1块 2、频率计模块 1块 3、模块 71块 4、双踪示波器 1台四、实验原理及实验电路说明在高频电子电路中, 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。对信号进行变频, 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。进行这种频率变换时, 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给, 也可以由频率变换电路内部产生。当本机振荡由单独的信号源供给时,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。本振用于产生一个等幅的高频信号 V L ,并与输入信号 V 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 4-1 所示为相乘混频器的方框图。设滤波器滤除和频, 则输出差频信号。图 4-2 为信号经混频前后的频谱图。我们设信号是: 载波频率为 Sf 的普通调幅波。本机振荡频率为 Lf 。设输入信号为 tVv SSS? cos ?,本机振荡信号为 tVv LLL? cos ?由相乘混频的框图可得输出电压 tV tVVKKv SL SLSLMF) cos( ) cos( 2 1 0 0????????式中 SLMFVVKKv2 1 0?定义混频增益 MA 为中频电压幅度 0V 与高频电压 SV 之比,就有 LMFS MVKKV VA2 1 0??图 4-3 为模拟乘法器混频电路,该电路由集成模拟乘法器 MC1496 完成。+12 -12 J7 J8 J9 C12 104 C11 104 C7 104 C15 104 C8 104 R10 1K R11 200 R12 820 R13 820 R7 1K R14 100 R15 R16 R21 R20 510 R17 1k F2 D2 C16 104 TH6 TH7 TH8 TH9 TP5 SIG+ 1 GNADJ 2 GNADJ 3 SIG- 4 BIAS 5 OUT+ 6 NC 7 CAR+ 8 NC 9 CAR- 10 NC 11 OUT- 12 NC 13 VEE 14 U1 MC1496图 4-3 MC1496 构成的混频电路 MC1496 可以采用单电源供电, 也可采用双电源供电。本实验电路中采用+ 12V ,-8V 供电。R 12( 820 Ω)、R 13( 820 Ω) 组成平衡电路,F 2为 选频回路。本实验中输入信号频率为 Sf = ( 由三号板晶体振荡输出) ,本振频率 Lf = 。为了实现混频功能, 混频器件必须工作在非线性状态, 而作用在混频器上的除了输入信