1、1 通信基本电路通信基本电路课程设计报告课程设计报告 设计题目： 混频器设计 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 教师评分 2012 年 12 月 5 日 2 目目 录录 一、设计任务与要求3 二、总体方案.3 三、设计内容5 3.1 电路工作原理.5 3.1.1 LC 正弦波振荡器.5 3.1.2 模拟乘法器电路 .6 3.1.3 选频放大电路 .7 3.2 仿真结果与分析.7 四、总结.11 五、主要参考文献11 3 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 混频电路是电子信息工程专业学生所必须掌握的关键电路之一，也是学好高 频电子线路中重要的一部分。此次课程设计重在加强对高频电子线路课程的
2、 理解，以及加深对运用 multisim软件进行电路仿真的认识。 混频器就是把高频信号经过频率变换，变成一个固定的频率。这种频率变换 是将已调高频信号的载波频率从高频变为中频，同时必须保持其调制规律不变。 具有这种作用的电路称为混频电路或变频电路，亦称混频器或变频器。 混频器是频谱线性搬移电路，能够将输入的两路信号进行混频。具体原理框 图如图 1 所示。振荡器输出一频率为 1 f=10MHz、幅值 0.2V m U 1 1V 的正弦 波 信号，此信号作为混频器的第一路输入信号；高频信号源输出一正弦波信号， 2 f=8MHz、幅值 m U 2 =200mV，此信号作为混频器的第二路信号，将这两路
3、信号作 为模拟乘法器的输入进行混频。选频放大电路则对混频后的信号进行选频、放大， 最终输出 2MHz的正弦波信号。 图 1 混频器原理框图 二二、总体方案、总体方案 对于混频电路的分析，重点应掌握，一是混频电路的基本组成模型及主要技 术特点，二是混频电路的基本原理及混频跨导的计算方法，三是应用电路分析。 混频电路的基本组成模型及主要技术特点： 混频，工程上也称变频，是将信号的频率由一个数值变成另一个数值的过程， 正弦波 振荡器 模拟 乘法器 选频、 放大电路 高频 信号源 4 实质上也是频谱线性搬移过程， 完成这种功能的电路就称为混频电路或变频电路。 混频电路的基本原理： 图2中，Us(t)为
4、输入信号，Uc(t)为本振信号。Ui(t)输出信号。 分析：当 stsms cosU(t)U 则(t)(t)UU(t)U csp = ctcmstsm cos Ucos U = ctstcos cos Am 其中： cmsm UUAm 对上式进行三角函数的变换则有 tc st1p coscos AmtU=)t-(cs)tccos( Am 2 1 sc os 从上式可推出，Up(t)含有两个频率分量和为(c+S)，差为(C-S)。若 选频网络是理想上边带滤波器则输出为：t Amcos 2 1 (t)U sci 若选频网 络是理想下边带滤波器则输出：t-Amcos 2 1 (t)U sci 工程上
5、对于超外差式接收机而言，如广播电视接收机则有c S往往混 频器的选频网络为下边带滤波器，则输出为差频信号，t-Amcos 2 1 (t)U sci 为接收机的中频信号。衡量混频工作性能重要指标是混频跨导。规定混频跨导的 计算公式：混频跨导 g=输出中频电流幅度/输入信号电压幅度。 该电路由 LC 正弦波振荡器高频信号源模拟乘法器以及选频放大电路组 成。LC 正弦波振荡器产生的 10MHz 正弦波与高频信号源所产生的 8MHz 正弦波通 过模拟乘法器进行混频后产生双边带调幅信号，然后通过选频放大器选出有用的 频率分量，即频率 2MHz 的信号，对其进行放大输出，最终输出 2MHz 的正弦波信 号。混频器仿真电路如图 3 所示。 5 图 3 混频器电路图 三、三、设计内容设计内容 3.1 电路工作原理 3.1.1 3.1.1 LC 正弦波振荡器 本次设计采用 LC 电容三点式反馈电路，也叫考毕兹振荡电路。利用电容将谐 振回路的一部分电压反馈到基极上， 而且也是将 LC 谐振回路的三个端点分别与晶 体管三个电极相连，所以这种电路叫电容三点式振荡器。 三
