高頻電子線路課件93

1、第六節(jié)第六節(jié) 混頻器的干擾與失真混頻器的干擾與失真輸入輸入回路回路非線性非線性器件器件中頻濾中頻濾波器波器本機(jī)本機(jī) 振振蕩器蕩器噪聲信號(hào):nsffsfLfLsqfpffIf正常情況：只有正常情況：只有IsLfff可以通過中頻濾波可以通過中頻濾波干擾情況：除干擾情況：除 之外的組合頻率等于中頻都之外的組合頻率等于中頻都會(huì)造成干擾：會(huì)造成干擾：1）信號(hào)與本振的其他組合頻率等于中）信號(hào)與本振的其他組合頻率等于中頻。頻。2）噪聲與本振的組合頻率等于中頻。）噪聲與本振的組合頻率等于中頻。3）信號(hào)、）信號(hào)、噪聲、與本振的組合頻率等于中頻。噪聲、與本振的組合頻率等于中頻。4）噪聲、噪聲）噪聲、噪聲與本振的組

2、合頻率等于中頻與本振的組合頻率等于中頻IsLfff一一.信號(hào)與本振的組合頻率干擾（干擾哨聲）信號(hào)與本振的組合頻率干擾（干擾哨聲）(一一)信號(hào)頻率與本振頻率通過非線性器件會(huì)產(chǎn)生哪信號(hào)頻率與本振頻率通過非線性器件會(huì)產(chǎn)生哪些組合頻率？些組合頻率？.332222, 1332210sLsLsLsLsLLsLsffffffffffffuuuuauauaai、則會(huì)產(chǎn)生直流、而若非線性特性為都可以取正整數(shù)和零）和（為：產(chǎn)生的組合頻率可歸納qpqfpffsL, 2其他都是干擾項(xiàng)。是所需項(xiàng)，有若中頻取中低頻，則只sLff , 3(二二)那些組合頻率會(huì)產(chǎn)生干擾哨聲？那些組合頻率會(huì)產(chǎn)生干擾哨聲？大后送給檢波器。濾波器

3、經(jīng)中頻放大器放一起通過中頻帶通頻率將會(huì)與正常的時(shí)，這個(gè)組合當(dāng)滿足IIsLffqfpff, 1常稱為干擾哨聲。產(chǎn)生音頻實(shí)現(xiàn)干擾檢波，送給檢波器會(huì)產(chǎn)生差拍與則二者差頻不大為音頻，由于, 2IIffff例：例：.1396,931,465kHzfffkHzfkHzfsILsI振頻率為本時(shí)當(dāng)某電臺(tái)發(fā)射載頻為率超外差接受機(jī)的中頻頻.466)13969312(2.4659311396kHzkHzffkHzkHzffLssL則三次方項(xiàng)，但是由于非線性特性有）（正常的變頻過程是產(chǎn)生干擾哨聲。檢波，在終端揚(yáng)聲器中的差頻然后經(jīng)檢波器會(huì)產(chǎn)生頻放大通濾波器進(jìn)行中二者都可以通過中頻帶kHz1,(三三)那些信號(hào)頻率會(huì)導(dǎo)致組

4、合頻率干擾？那些信號(hào)頻率會(huì)導(dǎo)致組合頻率干擾？IsLfqfpff由組合頻率干擾條件：FfqfpfFfqfpfFfqfpfFfqfpfIsLIsLIsLIsL條件式：此條件等價(jià)為以下四個(gè))( ,IIsLfFFfqfpf即組合頻率干擾條件：fI不可能大于不可能大于fL，此式不成立此式不成立fI不可能為負(fù)不可能為負(fù)，此式不成立此式不成立FfqfpfIsL條件為：式成立故組合頻率干擾只有2IIsIsLfpqppqFfpqpffff11代入上式得：將例：例：已知中波廣播的中頻為已知中波廣播的中頻為fI =465kHz,廣播頻段廣播頻段為為5351605kHz,求哪些頻率點(diǎn)可能出現(xiàn)哨求哪些頻率點(diǎn)可能出現(xiàn)哨聲

5、。聲?？扇≌麛?shù)和零）（：由組合頻率干擾條件為qpfpqpfIs,1解：解：上式不成立）（, 0, 0, 01pqqpkHzffqpIs465, 1, 02）（.1605,535465無此電臺(tái)kHzkHzkHz上式不成立）（, 0, 1, 14pqqpkHzffqpIs9302, 2, 15）（的電臺(tái)可能出現(xiàn)哨聲。kHzfkHzkHzkHzs9301605,535930.1605,535465465, 3, 16無此電臺(tái)）（kHzkHzkHzkHzffqpIskHzffqpIs9302, 0, 13）（的電臺(tái)可能出現(xiàn)哨聲。kHzfkHzkHzkHzs9301605,535930.5 .6971

6、605,5355 .6975 .69723, 4, 2813951605,535139513953, 3, 27的電臺(tái)可能出現(xiàn)哨聲。）（的電臺(tái)可能出現(xiàn)哨聲。）（kHzfkHzkHzkHzkHzffqpkHzfkHzkHzkHzkHzffqpsIssIs注意：選擇電臺(tái)頻率時(shí)應(yīng)盡量避免以上這些注意：選擇電臺(tái)頻率時(shí)應(yīng)盡量避免以上這些頻率點(diǎn)。頻率點(diǎn)。二二. .外來干擾與本振的組合頻率干擾外來干擾與本振的組合頻率干擾( (一一) )哪些外來干擾信號(hào)會(huì)產(chǎn)生組合頻率干擾？哪些外來干擾信號(hào)會(huì)產(chǎn)生組合頻率干擾？組合頻率?？扇≌麛?shù)和零、通過非線性器件會(huì)產(chǎn)生振與本也能通過輸入回路，并干擾信號(hào)的條件下，強(qiáng)當(dāng)輸入回路

7、選擇性不好)(, 1qpqfpfffnLLn造成干擾。波器進(jìn)入檢波器，從而頻帶通濾則組合頻率就能通過中，當(dāng)組合頻率滿足InLfqfpf, 2。的干擾信號(hào)會(huì)產(chǎn)生干擾即，即兩式成立只有qffqpffqfpffqfpffqfpffqfpfILnInLInLInLInL, 3 根據(jù)根據(jù)p p和和q q的不同取值可以分為中頻干擾、的不同取值可以分為中頻干擾、鏡像頻率干擾和副波道干擾。鏡像頻率干擾和副波道干擾。( (二二) )什么叫中頻干擾？什么叫中頻干擾？稱為中頻干擾，當(dāng)由產(chǎn)生干擾的條件為：InILnffqpqffqpf, 1, 0, 12,2,產(chǎn)生原因：輸入回路選擇性不好，產(chǎn)生原因：輸入回路選擇性不好

8、， fn = = fI的的強(qiáng)干擾信號(hào)進(jìn)入混頻器通過非線性特性的一次強(qiáng)干擾信號(hào)進(jìn)入混頻器通過非線性特性的一次方項(xiàng)，相當(dāng)于放大再由中頻選頻回路輸出，產(chǎn)方項(xiàng)，相當(dāng)于放大再由中頻選頻回路輸出，產(chǎn)生中頻干擾。生中頻干擾。3,3,克服方法：提高輸克服方法：提高輸入回路的選擇性，還入回路的選擇性，還可以在混頻器輸入端可以在混頻器輸入端增加一個(gè)中頻增加一個(gè)中頻LCLC串聯(lián)串聯(lián)陷波電路減小中頻。陷波電路減小中頻。( (三三) )什么叫鏡像頻率干擾？什么叫鏡像頻率干擾？為正常接受。IsLfff, 1., 3的鏡像頻率干擾項(xiàng)產(chǎn)生器，由非線性的二次方的強(qiáng)干擾信號(hào)進(jìn)入混頻擇性不好，產(chǎn)生原因：輸入回路選ILnILnfff

9、fff., 1, 1, 2稱為鏡像頻率干擾，即，當(dāng)由產(chǎn)生干擾的條件為：ILnILnILnffffffqpqffqpf.:, 4減小鏡像頻率干擾選擇性，選用高中頻可提高輸入回路的法減小鏡像頻率干擾的方( (四四) )什么叫副波道干擾？什么叫副波道干擾？.3, 1稱為副波道干擾或且滿足當(dāng)InLInLfqfpffqfpfqp., 2產(chǎn)生副波道干擾中頻帶通濾波器輸出，會(huì)通過或產(chǎn)生的由于三次方以上項(xiàng)混頻進(jìn)入混頻器與本振號(hào)擇性不好，強(qiáng)干擾信產(chǎn)生原因：輸入回路選InLInLLnfqfpffqfpfff。律特性的場效應(yīng)管混頻器混頻或具有理想平方模擬乘法采用二極管平衡混頻、的組合頻率方及以上項(xiàng)產(chǎn)生減小非線性特性

10、的三次擇性提高輸入回路的選減小副波道干擾的方法,:, 3 三，交叉調(diào)制干擾三，交叉調(diào)制干擾 定義：一個(gè)已調(diào)的強(qiáng)干擾信號(hào)與有用定義：一個(gè)已調(diào)的強(qiáng)干擾信號(hào)與有用信號(hào)同時(shí)作用于混頻器，經(jīng)非線性作用，信號(hào)同時(shí)作用于混頻器，經(jīng)非線性作用，可以將干擾的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)移到有用信號(hào)的可以將干擾的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)移到有用信號(hào)的載頻上，然后再與本振混頻得到中頻，從載頻上，然后再與本振混頻得到中頻，從而形成干擾。而形成干擾。 現(xiàn)象：同時(shí)聽到現(xiàn)象：同時(shí)聽到2 2個(gè)電臺(tái)的聲音。個(gè)電臺(tái)的聲音。 原因：前端輸入調(diào)諧回路的選擇性太差，原因：前端輸入調(diào)諧回路的選擇性太差， 晶體管工作狀態(tài)出現(xiàn)四次方項(xiàng)及以上項(xiàng)。晶體管工作狀態(tài)出現(xiàn)四次方項(xiàng)及

11、以上項(xiàng)。.,coscos)cos1 (cos)cos1 (443322102211bebebebecLnsbeLLmLJnmnssmsuauauauaaiuuuutUuttmUuttmUu非線性特性為：合成信號(hào)：本振信號(hào)：干擾信號(hào)：有用信號(hào)：分析：分析：項(xiàng)此項(xiàng)將產(chǎn)生項(xiàng)會(huì)產(chǎn)生ttmtmUUUauuuausILmsmnmLsnbe)cos()cos1 ()cos1 (3.121122224244變頻后所需項(xiàng)變頻后所需項(xiàng)干擾信號(hào)的包絡(luò)信息到了干擾信號(hào)的包絡(luò)信息到了有用信號(hào)上，交調(diào)失真有用信號(hào)上，交調(diào)失真四，互調(diào)干擾？四，互調(diào)干擾？ 定義：是指兩個(gè)或多個(gè)干擾電壓同時(shí)定義：是指兩個(gè)或多個(gè)干擾電壓同時(shí)作用

12、在混頻器的輸入端，產(chǎn)生近似為信號(hào)作用在混頻器的輸入端，產(chǎn)生近似為信號(hào)的頻率，再經(jīng)過混頻器的非線性產(chǎn)生近似的頻率，再經(jīng)過混頻器的非線性產(chǎn)生近似為中頻的組合分量為中頻的組合分量。 原因：輸入回路的選擇性太差。原因：輸入回路的選擇性太差。 產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：p fn1 q fn2 = fs ，小結(jié)：時(shí)，產(chǎn)生低頻哨聲滿足Isfpqpf1, 1個(gè)電臺(tái)的聲音?，F(xiàn)象是聽到含有一次項(xiàng)。產(chǎn)生原因是非線性器件，中頻干擾條件是：2, 2Inff 個(gè)電臺(tái)的聲音?，F(xiàn)象是聽到含有二次方項(xiàng)。產(chǎn)生原因是非線性器件鏡像頻率干擾的條件：2., 3ILnfff.2.3, 4個(gè)電臺(tái)的聲音及以上項(xiàng)?，F(xiàn)象是聽到有三次方項(xiàng)生原因是非線性

13、器件含產(chǎn)產(chǎn)生副波道干擾或且滿足當(dāng)InLInLfqfpffqfpfqp5 5，當(dāng)非線性器件含有四次方項(xiàng)及以上項(xiàng)，當(dāng)非線性器件含有四次方項(xiàng)及以上項(xiàng)，有可能產(chǎn)生交叉調(diào)制干擾。有可能產(chǎn)生交叉調(diào)制干擾。6 6，互調(diào)干擾的產(chǎn)生條件為：，互調(diào)干擾的產(chǎn)生條件為： p fn1 q fn2 = fs ，例例：有一超外差接受機(jī)，中頻為有一超外差接受機(jī)，中頻為465465kHz,kHz,當(dāng)當(dāng)出現(xiàn)下列現(xiàn)象時(shí)，指出是什么干擾？出現(xiàn)下列現(xiàn)象時(shí)，指出是什么干擾？（1）當(dāng)調(diào)諧到）當(dāng)調(diào)諧到550kHz時(shí)，可聽到頻率時(shí)，可聽到頻率為為1480 kHz的電臺(tái)播音。的電臺(tái)播音。（2）當(dāng)調(diào)諧到）當(dāng)調(diào)諧到1165kHz時(shí)，可聽到頻時(shí)，可聽

14、到頻率為率為1047.5 kHz的電臺(tái)播音。的電臺(tái)播音。（3）當(dāng)調(diào)諧到）當(dāng)調(diào)諧到930.5kHz時(shí)，約有時(shí)，約有0.5 kHz的哨叫聲的哨叫聲。（4）當(dāng)調(diào)諧到）當(dāng)調(diào)諧到600kHz時(shí)，可聽到頻率時(shí)，可聽到頻率為為465465kHzkHz的電臺(tái)播音。的電臺(tái)播音。解：解：（2） fs1 =1165kHz, fI =465kHz, 可得可得fL = fs1 + fI =1630kHz, 而而fn1 =1047.5kHz,滿足滿足2fn1 -fL = fI , 為副波道干擾。為副波道干擾。（3） fs =930.5kHz, fI =465kHz, 可得可得fL = fs + fI =1395.5kHz

15、, 2fs - 2fL = 465.5kHz，滿滿足足2fs - 2fL fI , 為干擾哨聲為干擾哨聲。（1） fs1 =550kHz, fI =465kHz, 可得可得fL = fs1 + fI =1015kHz, 而而fn1 =1480kHz,滿滿足足fn1 -fL = fI , 為鏡像頻率干擾。為鏡像頻率干擾。（4） 滿足滿足fn = fI , 為中頻干擾為中頻干擾。與干擾有關(guān)的作業(yè)題講解與干擾有關(guān)的作業(yè)題講解 9-2 9-2 ，9-39-3，9-79-7， 9-9 9-9，9-109-10，9-119-119-29-29-39-3（a a）：）：線性狀態(tài)不能混頻線性狀態(tài)不能混頻（b

16、b）：）：非線性狀態(tài)可以混頻非線性狀態(tài)可以混頻 ( (c) : c) : g gm m隨隨u ubebe線性變化可以混頻線性變化可以混頻(1), 輸入輸出均為普通調(diào)幅波輸入輸出均為普通調(diào)幅波ttmUtusasmscoscos1 )(ttmUtuIaIcoscos1 )(Im(2), 輸入輸出均為雙邊帶調(diào)幅波輸入輸出均為雙邊帶調(diào)幅波ttUtussmscoscos)(ttUtuIIcoscos)(Im(3), 輸入輸出均為單邊帶調(diào)幅波輸入輸出均為單邊帶調(diào)幅波tUtussms)cos()(tUtuII)cos()(Im(4), 輸入輸出均為調(diào)頻波輸入輸出均為調(diào)頻波)coscos()(tmtUtufs

17、sms)coscos()(ImtmtUtufII(5), 輸入輸出均為調(diào)相波（同輸入輸出均為調(diào)相波（同4）9-79-79-99-9有一次方項(xiàng)能產(chǎn)生中頻干擾；有一次方項(xiàng)能產(chǎn)生中頻干擾；有二次方項(xiàng)能產(chǎn)生鏡像干擾；有二次方項(xiàng)能產(chǎn)生鏡像干擾；沒有三次方項(xiàng)及以上項(xiàng)，不能產(chǎn)生沒有三次方項(xiàng)及以上項(xiàng)，不能產(chǎn)生交叉調(diào)制干擾和互調(diào)干擾。交叉調(diào)制干擾和互調(diào)干擾。（1） fs1 =550kHz, fI =465kHz, 可得可得fL = fs1 + fI =1015kHz, 而而fn1 =1480kHz,滿足滿足fn1 -fL = fI , 為鏡像頻率干擾。為鏡像頻率干擾。（2） fs2 =1400kHz, fI =465kHz, 可得可得fL = fs1 + fI =1865kHz, 而而fn2 =700kHz,滿足滿足fL - 2fn1 = fI , 為副波道干擾。為副波道干擾。9-109-10（2） fs1 =1165kHz, fI =465kHz, 可得可得fL