第七章 中频信号与伴音信号处理电路

第3节 晶体三极管混频器
1. 工作原理——利用线性电路时变分析法
混频器原理性电路
Vbb 为直流偏置电压，
us 为输入信号， uL 为本振信号。
集电极回路调谐于中频 ωI 。
电路的输入条件是：
us = Usm cosωst uL = ULm cosωLt ULm>> Usm 三级管的集电极电流 ic 是在Vbb， uL和us的共同作用下产生的。 晶体三极管在 Vbb，uL和us的作用 下工作于非线性状态。 由于 us很小，可以认为晶体管的 工作点在Vbb+uL的作用下发生变化。 在每一个工作点，对us来说都是工作 于线性状态，只不过不同的工作点其 线性参量不同。这种随时间变化的参 量称为时变参量。 为小信号 为大信号
第2节 二极管混频电路
1. 二极管混频器的优点
平衡型混频器 环形混频器
电路结构简单、噪声低、动态范围大、组合频率分量少。如果采用肖 特基表面势垒二极管，工作频率可高达微波频段，因而应用广泛。
2. 二极管平衡混频器
电路条件
(1) 本振电压uL足够大， 晶体二极管工作在受uL控 制的开关状态。 (2) 输入回路的次级调谐 于ωs；输出回路的初级调 谐于ωI。相当于两个带通 滤波器。
i IQ Q Di Dv
0
v VQ
3.混频器的功能
混频器是频谱的线性搬移电路，是一个三端口（六端）网络。
us c (t) t
us (fs)
混频器 uL (fL)
uI (fI)
uI (t) t
us的频谱 fs-F fs fs+F f
uL (t) t uI的频谱 fI-F fI fI+F fs fL f f
是由 us在输入回路中产生输入电流和 us与uL经反向混频产生输入电流之差。

RF=0 且R1=∞
• 有分压电阻的同相比例运算电路
u
R3 R2 R3
ui
uO
(1 RF R1
)u
Rf
R1
u ui R2
uo
R3
uOR2R 3R3(1R RF 1 )ui
第7章信号运算和处理
比例电路应用实例—— 数据放大器
数据放大器常用于数据采集、工业自动化、精密量测等
信号输入采用应变仪电阻桥 电阻桥的四个臂的电阻相等（典型
uo
uoR2R R(1R R1 f )ui1R R1 f ui2
令R1=R2，Rf=R
uo
Rf R1
(ui1
ui2
)
第7章信号运算和处理
例：求uo的表达式
u i1 R1
Rf
u i2 R2
uo1
RF R1
ui1uo2
RF R2
u i3
7.2.1 比例运算电路 7.2.2 加减法运算电路 7.2.3 积分和微分运算电路
第7章信号运算和处理
7.2.1 比例运算电路
1 反相比例运算电路
Rf
根据虚断I+ 0，故u+0,
且Ii If 根据虚短，u+u- 0 Ii = (ui－ u-)/R1 ui/R1 uo －If Rf =－ui Rf /R1 电压增益
第7章信号运算和处理
运算放大器是 由直接耦合多级 7.1 理想集成运算放大器 放大电路集成制 7.2 集成运放在信号运算方面的应用
造的高增益放大 7.3 集成运放在信号处理方面的应用
器，它是模拟集
成电路之中。
第7章信号运算和处理
7.1 理想集成运算放大器 • 7.1.1 理想运算放大器的条件 • 7.1.2 理想运算放大器的分析依据

Rf一般在几kΩ到1M Ω之间。
7.2
基本运算电路——7.2.2 加减运算电路
2、双运放 (1) 画出电路 R1 uI1 uI2 R2
Rf1
uO1 R
Rf2
+
+
A1
A2
R'
uI3 R 3
uO
R' '
(2)选择电阻值，满足设计要求 R f 1 u I1 u I 2 uI3 uO R f 2 [ ( ) ] R R1 R2 R3
7.2
基本运算电路——7.2.2 加减运算电路 Rf1 +
2、双运放 (1) 画出电路
uI1 R1
Rf2 uO1
uI3 uI2
A1
R R3
R2
+ A2
R'
uO
(2)选择电阻值，满足设计要求 Rf Rf Rf uo uI1 uI 2 uI 3 R1 R2 R3 令R f 1 R 10k, R f 2 100k,
R2 R f 1 u I1 u I 2 uI3 uO R f 2 [ ( ) ] R R1 R2 R3 若R f 1 R，则u O R f 2 ( u I1 u I 2 u I 3 ) R1 R2 R3
7.2
基本运算电路——7.2.2 加减运算电路 例 设计一个加减运算电路，使uO=10uI1+8uI2 - 20uI3。
7.2
基本运算电路——7.2.1 比例运算电路
R 当A f 1时，为单位增益反相器。
Af
Rf
, 与集成运放内部参数无关。
3、特点
，
（1）因为反相输入端为虚地，所以运放的共模输入电压 可视为0，因此对共模抑制比要求较低。 （2）因为是电压负反馈，所以Rof很小，可视为0，带负载 的能力较强。 （3）是并联负反馈，Rif≈0，输入电阻Ri ≈R 。

图4-8 前置中频处理电路
4.4 黑白电视机图像中频通道及伴音通道
图像中频通道
图4-9 熊猫DB44H3-3黑白机图像通道电路
中频电视信号经V101预中放、Z101声表面波滤波器从D7611AP的第1、16脚输 入到内部的中频放大器。C105为隔直耦合电容。
第2、15脚内接中频放大器，外接电容C104用以过滤中频信号，消除交流负 反馈。放大后的中频信号经视频检波器检出视频全电视信号，同时混频得到 6.5MHz的第二伴音中频信号，送入预视放电路。
4. TA7611AP和uPc1353C分别是熊猫DB44H3-3黑白机图像通道电路和伴 音处理集成电路。
（二）性能要求
1．增益 整个通道增益84dB B。
2．频率特性
(1) 图像中频的位置 处于频率特性曲线高频端斜边的中点，上下 0.75MHz范围内为一斜坡。补偿残留边带发 送带来的高低频信号不均衡。
( 2)伴音中频的位置 增益是38MHz处的0.1倍, 有±100KHz以上的平 坦部分。均匀放大并减小对图像的干扰。
白噪声抑制电路与黑噪声抑制电路，提高了抗干扰能力。白噪声，电平低于 正常白色电平的噪声电平，屏幕表现为超白色。黑噪声指电平高于同步头电平的噪 声电平，在屏幕上表现为超黑色，这种噪声还会影响到同步分离电路与AGC电路的 正常工作。
伴音通道
图4-10 熊猫DB44H3—3黑白机伴音通道电路
经三端陶瓷滤波器选取出的6.5MHz的第二伴音中频信号由12、 13脚输入，经限幅放大后，将等幅调频波送入鉴频电路。第1、2 脚外接的L201、C205、C204为鉴频器的外接频幅转换网络，经差分 峰值鉴频器处理后，还原成原音频信号，经直流音量控制电路后
从4脚输出， 14脚外接音量调节电位器RP201。4脚的输出信号经 外部电容C208耦合从7脚送入内部音频功放电路，对音频进行不失 真的功率放大。放大后的音频信号从第8脚输出，直接可以驱动扬 声器发声。10脚为OTL功放的供电脚， 8、9脚间外接自举电容 C211。放大后的音频信号从第8脚输出，直接可以驱动扬声器发声。 图中5脚为除功放以外的其他电路供电，3脚外接去加重网络。