實(shí)驗(yàn)三-集成混頻器研究-通信電路與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

信息工程（實(shí)驗(yàn)班）059111011120111480郭堯?qū)嶒?yàn)三集成混頻器的實(shí)驗(yàn)研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解集成乘積混頻器的工作原理及典型電路。2．了解本振電壓幅度和模擬乘法器的偏置電流對(duì)混頻增益的影響。3．學(xué)習(xí)利用直流負(fù)反饋改善集成混頻器動(dòng)態(tài)工作范圍的方法。4．觀察混頻器寄生通道干擾現(xiàn)象。二、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)本振電壓uL和信號(hào)電壓us皆為小信號(hào)(ULm<<26mV，Usm<<26mV)時(shí)，模擬乘法器的輸出電壓可表示為[1][4](2-15)式中，RL為負(fù)載電阻，I0為恒流源電流。當(dāng)uL為大信號(hào)、us為小信號(hào)(ULm約為100～200mV，Usm<<26mV)時(shí)，模擬乘法器的輸出電壓是多諧波的，可表示為[1][4](2-16)其中最低的一組頻率分量(n=1)為(2-17)式中，相乘因子較為小信號(hào)時(shí)增大。由上述討論可知，若模擬乘法器輸出端接有帶通濾波器，也就是說接有中頻為的濾波網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載，可取出所需的差頻分量來實(shí)現(xiàn)混頻。三、實(shí)驗(yàn)電路說明集成混頻器的實(shí)驗(yàn)電路如圖2-7所示。圖中，晶體管VT1與電容C1、C2、C3、C4及L1構(gòu)成改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路，作為本地振蕩器。晶體管VT2和VT3分別構(gòu)成兩級(jí)射隨器起緩沖隔離作用。本振電壓uL從P1端口饋入，信號(hào)電壓us從P2端口饋入。中頻濾波網(wǎng)絡(luò)為L2、C13、C14構(gòu)成的并聯(lián)回路。VT4為緩沖隔離級(jí)。在圖2-7所示實(shí)驗(yàn)電路中，中頻回路調(diào)諧于2MHz，模擬乘法器及其外接元件的作用與前一個(gè)實(shí)驗(yàn)中的情況相似，只是Rw4代替了接在MC1496P引腳2和引腳3之間的固定反饋電阻RE。電位器Rw5用來調(diào)節(jié)乘法器的偏置電流I5。另外，圖中的P4端口是由中頻回路副方輸出的中頻電壓uI。四、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1．直流穩(wěn)壓電源SS3323型1臺(tái)2．?dāng)?shù)字示波器DSO-X2012A型1臺(tái)3．高頻信號(hào)發(fā)生器TFG6080型1臺(tái)4．?dāng)?shù)字萬用表DT9202型1塊5．實(shí)驗(yàn)電路板1塊圖圖2-7集成混頻器的實(shí)驗(yàn)電路I5P3VT1VT2VT3VT4五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．測量UIm～ULm關(guān)系曲線(1)接通實(shí)驗(yàn)板電源，用示波器測量P1點(diǎn)，調(diào)整W2使其輸出一個(gè)不失真的、振蕩頻率為10MHz、幅度ULm＜1V的本振信號(hào)電壓。本振信號(hào)波形：(2)高頻信號(hào)源輸出信號(hào)頻率fs=8MHz、輸出電壓幅度Us≈15mV，將此信號(hào)作為混頻器輸入us；記錄中頻調(diào)諧輸出電壓UIm的頻率、幅度及波形。4．觀察混頻器中干擾信號(hào)的分布情況用高頻信號(hào)源輸入一個(gè)等幅波，且Us≈15mV，本振ULm=500mV，保持I5=1mA，在6.5MHz～30MHz范圍內(nèi)改變高頻信號(hào)源的輸出頻率，觀察并記錄哪些頻率點(diǎn)上有明顯的中頻信號(hào)出現(xiàn)，分析出有那些干擾信號(hào)。干擾信號(hào)f（MHz）212182228哪類干擾中頻干擾鏡頻干擾寄生通道干擾寄生通道干擾寄生通道干擾結(jié)果分析：當(dāng)干擾信號(hào)為2,12,18,22,28MHz時(shí)出現(xiàn)明顯的干擾。當(dāng)組合頻率滿足PfL+qft≈P=0，q=1時(shí)ft=fI形成“中頻干擾，即f=2MHz形成中頻干擾。P=-1，q=1時(shí)非線性轉(zhuǎn)移特性中的平方項(xiàng)起作用，剛好滿足：ft=fL+fi形成“鏡頻干擾”此時(shí)，f=12MHz。P=2，q=-1，ft=18MHz。P=-2，q=1，ft=22MHz。P=3，q=-1，ft=28MHz。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．某種原因?qū)е轮蓄l回路的諧振頻率值fI與指導(dǎo)書給出的數(shù)值不一樣，如果仍按書中給定的信號(hào)頻率值fs加入高頻信號(hào)，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？怎樣解決？可能會(huì)造成寄生通道干擾，濾波時(shí)有可能會(huì)將部分有用信號(hào)濾掉，混入噪聲。最后得出的中頻信號(hào)不是高頻調(diào)制后的載波信號(hào)。改變本振信號(hào)的頻率值，使的。這樣就可以過濾出需要的調(diào)頻信號(hào)，濾掉噪聲。實(shí)驗(yàn)中可以任意改動(dòng)中頻回路參數(shù)嗎？為什么？答：不可以。因?yàn)楦淖冎蓄l回路參數(shù)會(huì)導(dǎo)致諧振頻率值fI等重要參數(shù)發(fā)生變化，造成（1）的結(jié)果導(dǎo)致信號(hào)失真或者是干擾。3．有何心得體會(huì)及對(duì)