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频率变换电路基础知识及作用[收藏]
频率变换电路基础知识及作用
频率变换电路也称之为频率变频器(Converter)，为高频率电路独特的电路方式。
如大家所详知的超外差(Superheterodyne)方式，便为频率变换的一种方式。
频率变换电路可以将HF~VHF~UHF等的宽频带频率信号变换为任意的频率范围。
频率变换的的作用
频率变换电路为将输入信号变换为另外的频率的一种电路。
其构成如图l所示，假设输入信号频率为fs，局部振荡电路的振荡频率为fosc，则经过频率变换后，可以得到(fs+fosc)与(fs-fosc)的信号输出。
图1 频率变换电路的工作原理
(将二种信号合成，可以得到和或差的信号)
图2传送接收机的频率变换电路的作用
(此为可以将频率变换成为此原来频率更高或更低的频率，以便可以简单处理所需的信号频率。
)
图2所示的为在传送接收机内所使用的频率变换电路。
其中的(a)为在接收机所使用的频率变换电路，
称为超外差方式。
此为将天线所输入的高频率信号，经过频率变换电路变换成为中间频率(IF信号)。
为何要如此处理呢？如果将同一频率的高频率信号维持原状，一直放大，则在电路中，由于杂散结合等因素，会很容易产生振荡。
如果利用变频电路，将其改变成为频率较低的中间频率，则可以有效地使用滤波器，且可以改善选择度。
在图(b)的传送机中，在做调变工作原理时，所使用的载波频率不要太高，便可以维持电路的稳定。
另外，从滤波器的选择度观点来说，也希望所使用的调变为数MHz，也即是，载波频率较低些，然后经过率变换电路后，便可以达到所需要的频率。
电路基础原理交流电路中的频率与相位在电路基础原理的学习过程中，交流电路是一个重要的概念。
交流电路由于其频率与相位的变化，具有广泛的应用领域。
本文将从频率和相位两个方面来探讨交流电路的基础原理。
一、频率在交流电路中的作用频率是指交流电路中信号周期性变化的次数。
在交流电路中，频率的大小对电路的性能具有重要影响。
首先，频率与信号的传输速率密切相关。
高频率的信号传输速度较快，具有较快的数据传输能力。
因此，在现代通信系统中，高频率信号常常用于高速数据传输，如无线网络等。
其次，频率还与能量传输有关。
根据电路理论，传输功率等于电流平方与阻抗的乘积。
频率越高，电流平方的变化速度也越快，导致功率的增加。
因此，在要求高能量传输的领域，如电力系统中，使用高频率能够提高能量传输效率。
最后，频率还与信号的滤波效果相关。
交流电路中的滤波器可以根据信号频率的不同滤除或放行特定频率的信号。
通过控制输入信号的频率，滤波器可以实现对特定频率信号的选择性放大或抑制，从而达到滤波的目的。
二、相位在交流电路中的作用相位是指同一信号波形在某一时刻相对参考波形的时间差。
在交流电路中，相位的变化对电路的性能产生重要影响。
首先，相位可以用来描述信号之间的时间关系。
在多种信号共同作用的交流电路中，相位差的变化可以构成相位差矢量图，进而描述信号波形之间的相对位置和时间差。
通过调整相位差，可以实现信号的合成和分解，因此在信号处理和通信领域具有重要作用。
其次，相位差还可以用来描述电路中信号的相对延迟效应。
在电路中，不同元件之间存在着传导延迟，导致信号到达时间的差异。
通过控制信号的相位差，在电路中可以实现延迟或提前信号的效果，并且可以消除传导延迟对电路带来的影响。
最后，相位差还可以用来描述交流电路中的相位移动现象。
当信号通过电感、电容等元件时，信号的相位会发生变化，即相位移动。
通过控制电路中的元件参数可以实现相位移动的控制，从而实现对信号的相位调节和相位修正。
频率变换电路原理及设计方法[收藏]Dual-Gate FET为利用G2电压而改变顺方向传达电导|yfs|。
利用此一特性，可以做乘算工作原理。
(利用局部振荡器的信号，改变FET的放大率，此为最基本的乘算电路。
)在图23中，例如VGS2的工作原理点的1V，于G2加入1Vp-p的信号fosc，则随着fosc振幅，|yfs|会在2mS～16mS间变化。
因此，放大率(×A倍)会随fosc振幅值而变化，fs的振幅会做A倍的变化。
如此，Dual-Gate FET可以当做乘算电路工作原理，而产生(fs－fosc)与(fs＋fosc）信号。
图24所示的为频率变换电路的原理图。
在如图(a)所示之由晶体管或FET所构成的乘算电路中，输入fs与fosc 二种频率信号时，由于此为不平衡型的频率变换电路，因此，输出会有(fs－fosc）,（fs＋fosc)，fs,fosc 四种频率成分。
此与DBM电路的最大不同点为，在输出也会出现载波成分fs与fosc。
DBM的Double Balanced的意思，便是fs，fosc不会出现在输出端。
图(b)所示的为利用Dual·GateFET构成频率变换电路的情形。
(此一方式的频率变换后的输出信号有4种，可以利用谐振电路只取出所希望的信号。
但是，如果此4种信号的频率太接近时，则很困难取出。
)由高频率放大电路所输出的信号加在闸极1(G1)，而由局部振荡电路所输出的信号加在闸极2(G2)，再由LC谐振电路取出所需要的fIF …… (fs－fosc)信号。
图25 频率变换电路的工作原理(要使频率变换效率提高，VG2S的大小很重要。
在FET的场合，G2的注入电压必须为数Vp-p。
)在实际的变换电路中，如图25所示，为了使VGS2=1V，其电阻值如下。
R5=220KΩ，R6=47KΩ，另外，加在G2上的高频率电压称之为注入电压，此可以利用修整电容器CT调整为0.5～1V。
