第6章混频器
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·171·6-1 为什么调幅,检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现?它们之间各有何异同之处?分析 非线性器件可以产生新的频率分量,而调幅,检波和混频都为了产生新的频率分量。
调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同,输出的滤波器不同。
解 由于调幅、检波和混频均属于频率变换,即输出信号中产生了新的频率分量,而线性器件不可能产生新的频率分量,只有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。
调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换,即实现频谱搬移,它们实现的原理框图都可用下图表示。
非线性器件都可采用乘法器。
调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同,输出的滤波器不同。
调幅输入的是调制信号()v t Ω和载波()o v t ,即1v =()v t Ω,2v =()o v t ,滤波器是中心频率为载波频率ω0的带通滤波器。
检波输入的是已调制的中频信号()i v t 和本地振荡信号()o v t ,即1v = ()i v t ,2v =()o v t ,滤波器是RC 低通滤波器。
混频输入的是已调制信号vs(t)和本地振荡信号()o v t ,即1v =()s v t ,2v =()o v t ,滤波器是中心频率为中频频率ωi 的带通滤波器。
·172·6-2 为什么调幅系数m a 不能大于1? 分析 调幅系数大于1,会产生过量调制。
解 若调幅系数ma>1,调幅波产生过量调制。
如下图所示,该信号传送到接收端经包络检波后使解调出的调制信号产生严重的失真。
6-3 试画下列调幅信号的频谱图,确定信号带宽,并计算在单位电阻上产生的信号功率。
(1) )V )(t (102cos )t 32002cos 1.0t 4002cos 2.01(20)t (6⨯π⨯π+⨯π+=v (2) )V (t 102cos t 6280cos 4)t (6⨯π=v分析 根据信号带宽公式和信号功率即可求得。
郑州轻工业学院课程设计任务书题目三极管混频器工作原理分析专业、班级学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等:一、主要内容分析三极管混频器工作原理。
二、基本要求1:混频器工作原理,组成框图,工作波形,变频前后频谱图。
2:晶体管混频器的电路组态和优缺点。
3:自激式变频器电路工作原理分析。
4:完成课程设计说明书,说明书应含有课程设计任务书,设计原理说明,设计原理图,要求字迹工整,叙述清楚,图纸齐备。
5:设计时间为一周。
三、主要参考资料1、李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.62、谢自美电子线路设计·实验·测试华中科技大学出版社2003.103、张肃文高频电子线路高等教育出版社 2004.11完成期限:2010.6.24-2010.6.27指导教师签名:课程负责人签名:2010年6月20日目录第一章混频器工作原理------------------------------------------4第一节混频器概述------------------------------------------------4第二节晶体三极管混频器的工作原理和组成框图---------5第三节三极管混频器的工作波形和变频前后频谱图------8第二章晶体管混频器的电路组态和优缺点------10第一节三极管混频器的电路组态和优缺点-------第二节三极管混频器的技术指标------第三章自激式变频器电路工作原理分析--------------------12第一节自激式变频器工作原理分析---------------------12第二节自激式变频器与他激式变频器的比较------------------------13 第四章心得体会---------------------------------------14第五章参考文献---------------------------------------15第一章混频器工作原理第一节混频器概述1.1.1混频器简介变频(或混频),是将信号频率由一个量值变换为另一个量值的过程。
6—1 为什么调幅,检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现?它们之间各有何异同之处? 分析 非线性器件可以产生新的频率分量,而调幅,检波和混频都为了产生新的频率分量.调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同,输出的滤波器不同.解 由于调幅、检波和混频均属于频率变换,即输出信号中产生了新的频率分量,而线性器件不可能产生新的频率分量,只有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。
调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换,即实现频谱搬移,它们实现的原理框图都可用下图表示。
非线性器件都可采用乘法器.调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同,输出的滤波器不同。
调幅输入的是调制信号()v t Ω和载波()o v t ,即1v =()v t Ω,2v =()o v t ,滤波器是中心频率为载波频率ω0的带通滤波器。
检波输入的是已调制的中频信号()i v t 和本地振荡信号()o v t ,即1v = ()i v t ,2v =()o v t ,滤波器是RC 低通滤波器。
混频输入的是已调制信号vs(t )和本地振荡信号()o v t ,即1v =()s v t ,2v =()o v t ,滤波器是中心频率为中频频率ωi 的带通滤波器。
6-2 为什么调幅系数m a 不能大于1? 分析 调幅系数大于1,会产生过量调制。
解 若调幅系数ma>1,调幅波产生过量调制。
如下图所示,该信号传送到接收端经包络检波后使解调出的调制信号产生严重的失真。
6-3 试画下列调幅信号的频谱图,确定信号带宽,并计算在单位电阻上产生的信号功率. (1) )V )(t (102cos )t 32002cos 1.0t 4002cos 2.01(20)t (6⨯π⨯π+⨯π+=v (2) )V (t 102cos t 6280cos 4)t (6⨯π=v分析 根据信号带宽公式和信号功率即可求得.解(1)6()20(10.2cos24000.1cos23200)cos210()()t t t t V υπππ=+⨯+⨯⨯的信号频谱图如下图所示。
第六章 振幅调制、解调与混频6.1某调幅波表达式为u AM (t )=(5+3cos2π×4×103t )cos2π×465×103t (v)1、 画出此调幅波的波形2、 画出此调幅波的频谱图,并求带宽3、 若负载电阻R L =100Ω,求调幅波的总功率 解:1.2. BW =2×4kHz =8kHz3. Ucm=5 m a =0.6Pc =U 2cm/2 R L =125mW P Σ=(1+ m 2a /2 )P c =147.5mW6.2 已知两个信号电压的频谱如下图所示,要求:(1)写出两个信号电压的数学表达式,并指出已调波的性质; (2)计算在单位电阻上消耗的和总功率以及已调波的频带宽度。
解:u AM =2(1+0.3COS2π×102t) COS2π×106t(V) u DSB =0.6 COS2π×102t COS2π×106t (V)P C =2W ;P DSB =0.09W ;P AM =2.09W ;BW=200HZ6.3 已知:调幅波表达式为u AM (t )=10(1+0.6cos2π×3×102t+0.3cos2π× 3×103t)cos 2π×106t (v) 求:1、调幅波中包含的频率分量与各分量的振幅值。
2、画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW 。
解:1.包含载波分量:频率为1000kHz ,幅度为10V上边频分量:频率为1003kHz ,幅度为1.5VkHz469465461上边频分量:频率为1000.3kHz ,幅度为3V 下边频分量:频率为997kHz ,幅度为1.5V2.带宽BW =2×3=6kHz6.4 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图(1)AM 波;(2) DSB 信号;(3)SSB 信号。