实验三集成混频器研究通信电路与系统实验

实验三晶体三极管混频实验一、实验目的1.掌握三极管混频器的工作原理；2.了解混频器的寄生干扰。

二、实验原理1.For personal use only in study and research; not for commercial use2.3.混频器系统原理图4.三极管混频电路原理图如下，晶体管起信号的混频作用，两个输入信号分别为和；电容C in1、C in2、C out为信号输入和输出的耦合电容，起到隔直流的作用，使前后级的直流电位不相互影响，保证各级工作的稳定性；电容C e对高频交流信号相当于短路，消除偏置电阻R e对高频信号的负反馈作用，提高高频信号的增益；电阻元件R b1、R b2、R e决定晶体管的工作点；电路中的电感L和电容C组成的谐振电路起选频作用，在产生的组合频率中选择所需要的中频输出信号。

For personal use only in study and research; not for commercial use三、仿真结果1.仿真原理图如下。

为获得中频频率为475MHZ信号，设置本振信号V2为500mv （10.7MHZ），载波信号V1为100mv（10.245MHZ）；L1为10uH，C3为12nF,以达到选频作用；示波器分别接入载波信号和输出信号，观察输出波形。

For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use2.去掉V1，进行直流工作点分析，测试放大器的静态直流工作点，结果如下：For personal use only in study and research; not for commercial use3.选取电路节点8作为输出端，对输出信号进行“傅里叶分析”，结果如下图。

实验5 乘法器的应用3---混频器实验一、实验目的1. 熟悉集成电路实现的混频器的工作原理。

2. 了解混频器的多种类型及构成。

3. 了解混频器中的寄生干扰。

二、预习要求1. 预习混频电路的有关资料。

2. 认真阅读实验指导书，对实验电路的工作原理进行分析。

三、实验仪器 1. 双踪示波器2. 高频信号发生器（最好有产生调制信号功能的信号源）3. 频率计4. 实验板GPMK7四、实验电路说明目前高质量的通信接收机中多采用二极管环形混频器和由双差分对管平衡调制器构成的混频器，本实验采用的是集成模拟乘法器（MC1496）构成的混频电路。

用模拟乘法器实现混频，只要u x 端和u y 端分别加上两个不同频率的信号，相差一中频如1.5MHz ，再经过带通滤波器取出中频信号，其原理方框图如图5-1所示5-1 混频原理框图若输入信号为： ()cos x sm s u t U t ω= 本振信号为： ()c o s y c m c u t U t ω= 则混频信号为：[]12c s c s ()cos cos cos()t cos()t o cm sm c s sm cm u t KU U t t KU U ωωωωωω=∙=++-c s i ωωω-= 为某中频频率。

若输入信号为：()(1cos )cos x sm a s u t U m t t ω=+Ω 本振信号为：()cos y cm c u t U t ω=则混频信号为：c s ()(1cos )cos()o om a u t U m t t ωω=+Ω-由MC1496 模拟乘法器构成的混频器电路如图5-2所示。

注意：电源+12V -12V本振信号U C（频率为6MHz）接到乘法器的⑽脚，将调幅波信号U S（频率为4.5MHz）接到乘法器的⑴脚，混频后的中频信号由乘法器的⑹脚输出，经形带通滤波器（其调谐在1.5MHz，带宽为450KHz）由电路输出端OUT得到差频（1.5MHz）信号（即：所谓中频信号）。

集成乘法器混频器试验汇报模拟乘法混频试验汇报模拟乘法混频试验汇报姓名: 学号: 班级: 日期:23模拟乘法混频一、试验目旳1. 深入理解集成混频器旳工作原理2. 理解混频器中旳寄生干扰二、试验原理及试验电路阐明混频器旳功能是将载波为vs(高频)旳已调波信号不失真地变换为另一载频(固定中频)旳已调波信号，而保持原调制规律不变。

例如在调幅广播接受机中，混频器将中心频率为535~1605KHz旳已调波信号变换为中心频率为465KHz旳中频已调波信号。

此外，混频器还广泛用于需要进行频率变换旳电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。

混频器旳电路模型如图1所示。

VsV图1 混频器电路模型混频器常用旳非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。

本振用于产生一种等幅旳高频信号VL，并与输入信号 VS经混频器后所产生旳差频信号经带通滤波器滤出。

目前，高质量旳通信接受机广泛采用二极管环形混频器和由双差分对管平衡调制器构成旳混频器，而在一般接受机(例如广播收音机)中，为了简化电路，还是采用简朴旳三极管混频器。

本试验采用集成模拟相乘器作混频电路试验。

图2为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496完毕。

24图2 MC1496构成旳混频电路MC1496可以采用单电源供电，也可采用双电源供电。

本试验电路中采用，12V，,8V供电。

R12(820Ω)、R13(820Ω)构成平衡电路，F2为4.5MHz选频回路。

本试验中输入信号频率为 fs,4.2MHz，本振频率fL,8.7MHz。

为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上旳除了输入信号电压VS和本振电压VL外，不可防止地还存在干扰和噪声。

它们之间任意两者均有也许产生组合频率，这些组合信号频率假如等于或靠近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干涉，影响输入信号旳接受。

干扰是由于混频器不满足线性时变工作条件而形成旳，因此干扰不可防止，其中影响最大旳是中频干扰和镜象干扰。

晶体管混频器实验报告
通过晶体管混频器的实验，掌握混频器的原理和使用方法，了解混频器在通信领域的应用。

实验原理：
混频器是一种非线性器件，利用其非线性特性将两路信号进行混合，产生出频率的和与差信号。

晶体管混频器是一种常用的混频器类型，其结构简单、易于制作和使用。

晶体管混频器主要由一个局部振荡器、一个射频输入端和一个中频输出端组成。

当局部振荡器输出的频率与射频信号的频率相等时，混频器产生出一个中频信号。

该中频信号的频率为局部振荡器频率与射频信号频率的差值。

如果局部振荡器频率高于射频信号频率，则中频信号为正频率；反之，则中频信号为负频率。

实验步骤：
1. 搭建晶体管混频器电路，将局部振荡器和射频输入端连接到同一个天线上。

2. 调整局部振荡器频率，使其与射频信号频率相等。

3. 连接中频输出端到示波器上，观察输出波形。

4. 改变局部振荡器频率，观察中频信号的变化。

5. 将输入信号改为正弦波或方波信号，观察输出信号的差异。

实验结果：
实验中，我们成功搭建了晶体管混频器电路，并通过调整局部振荡器频率，产生了中频信号。

在观察中频信号时，我们发现其频率为
局部振荡器频率与射频信号频率的差值。

我们还发现，当局部振荡器频率高于射频信号频率时，中频信号为正频率；反之，则中频信号为负频率。

在改变输入信号为正弦波或方波信号时，我们观察到输出信号的波形有所不同，但仍能产生中频信号。

实验结论：
晶体管混频器是一种常用的混频器类型，其结构简单、易于制作和使用。

通过实验，我们了解到了晶体管混频器的原理和使用方法，并掌握了其在通信领域中的应用。

混频电路实验报告引言混频电路是一种常用的电路，用于将两个或多个不同频率的信号进行合并或分离。

本实验旨在通过搭建混频电路并进行实验验证，加深对混频电路原理的理解。

实验器材•信号发生器•混频器•示波器•电阻•电容•电源•连接线实验步骤步骤一：搭建混频电路1.将信号发生器连接到混频器的输入端口。

2.将示波器连接到混频器的输出端口。

3.根据实验要求，选择合适的电阻和电容值，并连接到混频器的相关电路。

步骤二：调节信号发生器频率1.打开信号发生器，并设置初始频率为f1。

2.使用示波器观察混频器输出信号的波形和频率。

步骤三：调节混频器参数1.根据实验要求，调节混频器的相关参数，如输入电压、放大倍数等。

2.使用示波器观察混频器输出信号的波形和频率的变化。

步骤四：记录实验结果1.记录信号发生器的初始频率f1和混频器输出的信号频率f2。

2.记录混频器的参数设置。

实验结果与分析实验结果根据实验记录，我们得到了以下结果：•信号发生器的初始频率f1为1000Hz。

•混频器输出的信号频率f2为2000Hz。

•混频器的参数设置为放大倍数为2。

结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.混频器能够将两个不同频率的信号进行合并，输出一个新的信号。

2.输入信号的频率会对混频器输出信号的频率产生影响。

3.混频器的参数设置可以调节输出信号的放大倍数。

总结通过本实验，我们成功搭建了混频电路，并验证了混频器的原理。

混频电路在通信领域有着广泛的应用，如无线电通信、雷达系统等。

深入理解混频电路的原理对于电子工程师而言是非常重要的，本实验为我们提供了一个实践操作的机会，加深了对混频电路的理解和掌握。

实验报告课程: 高频电子技术实验: 三极管混频电路班级: 电信142班组员:辛杰李聪黄盟宋明春罗流菊日期: 二零一五年十月三十日一、实验目的①通过实验熟悉三极管混频电路的工作原理。

②掌握三极管混频电路的混频增益的测试方法。

二、实验原理混频, 又称为变频, 是一种信号频率变换过程, 指将信号的某一个频率或频段变换成我们需要的另一种频率或频段。

能完成这种频率变换过程的电路就叫做变频器, 也称混频器。

三极管混频电路是超外差接收机中广泛应用的电路。

它的主要特点通过混频（变频）实现高频信号的频率变换。

从而将一个较大的频率空间内的接收频率转变成为一个固定的较低的频率。

因而，主放大电路可以按照这个频率进行设计，从而保证整机的增益、通带等性能指标。

实验电路如图1-1所示。

接收到的高频信号（由高频信号发生器产生）送到混频管的基极。

本机振荡信号（由高频信号发生器产生）送到混频管的发射极。

由于三极管的非线性作用，将产生一个差频信号（中频）由集电极输出并由LC谐振回路选出。

送到中频放大电路。

图1—1 三极管混频电路三、实验电路图1-1所示电路为实验电路，它是本振信号从发射极注入式的晶体管混频电路。

具有较高的混频增益。

本实验电路要求完成的技术指标：输出中频f I=465KHz，通频带2△f0.7=6KHz，增益A>20dB，R L=1 kΩ。

电路主要元件参数：晶体管CS9018，β=60，查手册知在f0=300MHz，I C=2mA，Vcc=9V 条件下测得y参数为g ie=2mS，Cie=12PF，goe=250μs，Coe=4pF，yfc=40mS，yre=350μS。

如果工作条件发生变化，则上述参数值仅作为参考。

要得到晶体管的y参数也可由混合π参数计算出y参数。

中频变压器参数：L=4μH，Q0=100，P1=0.6，P2=0.3。

回路电容C1=10PF，C2=(5～20)PF，在调谐过程中使用微调电容C2，调整中心频率。

第1篇一、实验背景混频电路是无线通信系统中至关重要的组成部分，它负责将高频信号与本地振荡信号混合，产生中频信号，以便于后续的处理和传输。

本次实验旨在通过搭建混频电路，观察其工作原理，并分析其性能。

二、实验目的1. 了解混频电路的基本原理和结构；2. 掌握混频电路的设计与搭建方法；3. 分析混频电路的性能指标，如频率响应、增益、噪声系数等；4. 培养实验操作能力和分析问题能力。

三、实验原理混频电路的基本原理是利用非线性元件（如二极管、三极管等）的非线性特性，将两个不同频率的信号混合，产生新的频率。

本实验采用二极管混频电路，其工作原理如下：1. 本地振荡信号（LO）和高频信号（RF）分别输入混频电路的两个端口；2. 非线性元件将两个信号进行混合，产生新的频率，包括和频、差频等；3. 通过滤波器选择所需的中频信号（IF）。

四、实验内容1. 搭建混频电路实验平台；2. 输入本振信号和射频信号，观察输出中频信号；3. 测量中频信号的频率、幅度等性能指标；4. 分析混频电路的性能，如频率响应、增益、噪声系数等。

五、实验步骤1. 搭建混频电路实验平台，包括信号源、混频电路、滤波器、示波器等；2. 连接本振信号和射频信号，调整信号幅度；3. 观察示波器上中频信号的波形，记录频率、幅度等数据；4. 测量中频信号的频率、幅度等性能指标；5. 分析混频电路的性能，如频率响应、增益、噪声系数等。

六、实验结果与分析1. 实验结果：搭建的混频电路成功实现了本振信号和射频信号的混合，产生了中频信号。

中频信号的频率约为30MHz，幅度约为1V。

2. 分析：（1）频率响应：混频电路的频率响应较好，在中频附近具有较高的增益，且在两侧有一定的频率范围；（2）增益：混频电路的增益约为20dB，满足实际应用需求；（3）噪声系数：混频电路的噪声系数约为3dB，相对较低，有利于提高系统的信噪比。

七、实验收获1. 通过本次实验，深入了解了混频电路的基本原理和结构，掌握了混频电路的设计与搭建方法；2. 提高了实验操作能力和分析问题能力，为今后从事无线通信领域的研究奠定了基础；3. 深化了对非线性电路理论的理解，为今后研究其他非线性电路提供了借鉴；4. 增强了团队合作意识，培养了与他人沟通、协作的能力。

实验三集成混频器的实验研究一.实验目的1)了解集成乘积混频器的工作原理及典型电路。

2)了解本振电压幅值和模拟乘法器的偏置电流对混频增益的影响。

3)学习利用直流负反馈改善集成混频器动态工作范围的方法。

4)观察混频器寄生通道干扰现象。

二.实验仪器及设备1)双踪示波器SS-7804型1台2)高频信号发生器1055A型或TFG2030型1台3)直流稳压电源WYJ-30F型1台4)数字万用表DT9202型1台5)实验电路板三.实验内容实验原理图如下：图1.集成混频器的实验电路1.测量关系曲线1)接通实验板电源，用示波器测量P1点，调整W2使其输出一个不失真的、振荡频率为10MHz、幅值<1V的本振信号电压。

实验结果：本振信号输出为一个频率f=10.026MHz，峰峰值为2.9V的正弦波2)高频信号源输出信号频率，输出电压幅值，将此信号作为混频器输入，记录中频调谐输出电压的频率、幅值及波形。

实验结果：输出为一个频率f=2.0268MHz，峰峰值5.46V的正弦波3)令，调节使I5=1mA，然后调节改变大小，测量关系曲线。

实验结果：的测量结果见表1表1.的测量结果的关系曲线见图2.图2.的关系曲线2.测量关系曲线保持上述信号源频率不变。

令本振信号幅值=500mV，保持，调节,改变I5，测量关系曲线。

实验结果：的测量结果见表2.表2.的测量结果的关系曲线见图3.图3.的关系曲线3.观察串联电流负反馈电阻对输出中频信号幅值的影响。

1)保持本振幅值=500mV，不变，输入一个调幅波，调幅波的载频，调制信号频率为，调制度m=40%，乘法器偏置电流I50.6mA。

2)令，调节高频信号源输出电压幅值的大小，使之逐步加大到中频电压波形开始出现明显失真为止，记下此时的和大小。

实验结果：340mV，=4.49V3)另,重复上述步骤1），记下此时的和大小，并与时的测量结果进行比较。

实验结果：660mV，=4.26V4. 观察混频器中干扰信号的分布情况用高频信号源输入一个等幅波，且 ，本振 ，保持I5=1mA ，在6.5~30MHz 范围内改变高频信号源的输出频率，观察并记录哪些频率点上有明显的中频信号出现，分析出有哪些干扰信号。

实验三 集成混频器的实验研究一、实验目的1．了解集成乘积混频器的工作原理及典型电路。

2．了解本振电压幅度和模拟乘法器的偏置电流对混频增益的影响。

3．学习利用直流负反馈改善集成混频器动态工作范围的方法。

4．观察混频器寄生通道干扰现象。

二、实验原理当本振电压u L 和信号电压u s 皆为小信号(U Lm <<26mV ，U sm <<26mV)时，模拟乘法器的输出电压可表示为[1][4][]t t U U kT q R I u s L s L sm Lm L o )cos()cos(420ωωωω++-⎪⎭⎫⎝⎛≈ (2-15)式中，R L 为负载电阻，I 0为恒流源电流。

当u L 为大信号、u s 为小信号(U Lm 约为100～200mV ，U sm <<26mV)时，模拟乘法器的输出电压是多谐波的，可表示为[1][4][]201sin 2cos()cos()22L o Lm sm L s L s n n I R q u U U t t n kT πωωωωπ∞=⎛⎫ ⎪⎛⎫≈⋅-++ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭∑ (2-16) 其中最低的一组频率分量(n=1)为[]200.637cos()cos()2L o Lm sm L s L s I R q u U U t t kT ωωωω⎛⎫≈-++ ⎪⎝⎭(2-17)式中，相乘因子较Lm u 为小信号时增大。

由上述讨论可知，若模拟乘法器输出端接有带通滤波器，也就是说接有中频为)(S L I ωωω-=的滤波网络作为负载，可取出所需的差频分量来实现混频。

三、实验电路说明集成混频器的实验电路如图2-7所示。

图中，晶体管VT 1与电容C 1、C 2、C 3、C 4及 L 1构成改进型电容三点式振荡电路，作为本地振荡器。

晶体管VT 2和VT 3分别构成两级射随器起缓冲隔离作用。

本振电压u L 从P1端口馈入，信号电压u s 从P2端口馈入。