合工大高频课件第七章变频电路

1、 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 对信号进行频率变换，通常是将已调波的对信号进行频率变换，通常是将已调波的载频载频变换成固定的变换成固定的中频中频 频率频率，而，而保持其调制规律不变保持其调制规律不变。 变频实质变频实质:是频谱的线性搬移过程。是频谱的线性搬移过程。 本地振荡信号本地振荡信号 中频信号中频信号 sLI fff 输输出出高高中中频频 输输出出低低中中频频 sL sL I ff ff f us (fs) uL (fL) uI (fI) 变频器变频器 t us (t) t uI (t) t u

2、L (t) 高频已调波高频已调波 fs fs+FfsF f us的频谱的频谱 fLf uL的频谱的频谱 fI fI+F fIF f uI的频谱的频谱 t uI (t) t uI (t) 7.1 概述概述 一一. . 变频电路的功能变频电路的功能 FfFffFff IsLsL )( FfFffFff IsLsL )( 注意：注意： （2）高频已调波的上边频变成）高频已调波的上边频变成 中频已调波的下边频。中频已调波的下边频。 （1）输入与输出载波频率不同。）输入与输出载波频率不同。 （3）高频已调波的下边频变）高频已调波的下边频变 成中频已调波的上边频。成中频已调波的上边频。 7.1 概述概述

3、通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 二二. 变频器的组成变频器的组成 us fs （1 1）输入回路：）输入回路：选取中心频率为选取中心频率为f fs s的调幅波或调角波。的调幅波或调角波。 (3)(3)非线性器件：非线性器件：产生新的频率分量。常用三极管、二极管、场效产生新的频率分量。常用三极管、二极管、场效 应管、差分对管和模拟乘法器等。应管、差分对管和模拟乘法器等。 (2)(2)本地振荡器本地振荡器：产生：产生f fL L 分量分量. . 因为因为f fI I 是固定的是固定的, ,所以所以 f fL L要随要随f fs s变变 化而变化化而变化, ,必须满足必

4、须满足f fL L - -f fs s = =f fI I或 或f fL L+ +f fs. s. = =f fI I (4) (4) 带通滤波器：带通滤波器：选取中心频率为中频选取中心频率为中频f fI I ( (低中频低中频f fI I = =f fL L - - f fs s ， ， 高中频高中频f fI I = =f fL L + + f fs s ) )的信号， 的信号，f fI I 是固定的。是固定的。 非线性非线性 器件器件 带通带通 滤波器滤波器 本地本地 振荡器振荡器 输入输入 回路回路 uL fL uI fI 混频器混频器 7.1 概述概述 通信电子线路通信电子线路 合合

5、肥肥 工工 业业 大大 学学 因为因为混频器常作为超外差接收系统的前级，对接收机整机的噪混频器常作为超外差接收系统的前级，对接收机整机的噪 声系数影响大。声系数影响大。 所以希望混频级的所以希望混频级的 越小越好。越小越好。 F N (1)变频增益：变频增益： 变频电压增益变频电压增益: sm uc U U A Im 输输入入高高频频电电压压振振幅幅 输输出出中中频频电电压压振振幅幅 变频功率增益变频功率增益 : (2)噪声系数噪声系数: 噪声功率比输出端中频信号 噪声功率比输入端高频信号 / / 0 0 n s ni si F P P P P N 三三. 变频器主要性能指标变频器主要性能指标

6、 (3) 失真与干扰失真与干扰 (4) 选择性选择性 在混频器中，由于各种原因总会混入很多与中频频率接近的干在混频器中，由于各种原因总会混入很多与中频频率接近的干 扰信号扰信号, 为了抑制不需要的干扰，要求中频输出回路具有良好的选择为了抑制不需要的干扰，要求中频输出回路具有良好的选择 性，矩形系数趋近于性，矩形系数趋近于1。 s I pc A P P 输入高频信号功率输入高频信号功率 输出中频信号功率输出中频信号功率 7.1 概述概述 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 四四. 变频器的分类变频器的分类 Ls uuu 按所用器件的不同按所用器件的不同 晶体三极管变频器

7、晶体三极管变频器 二极管变频器二极管变频器 场效应管变频器场效应管变频器 模拟乘法器变频器模拟乘法器变频器 按工作原理的不同按工作原理的不同 叠加型变频器叠加型变频器 乘积型变频器乘积型变频器 叠加型变频器叠加型变频器 乘积型变频器乘积型变频器 (1)叠加型变频器叠加型变频器 实现模型实现模型: uL us 非线性器非线性器 件件 带通滤带通滤 波器波器 i uI u 非线性器件的特性为非线性器件的特性为: .)( 3 3 2 210 uauauaaufi 7.1 概述概述 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 设输入已调波信号：设输入已调波信号： tUu LLL co

8、s 那么两信号的乘积项为：那么两信号的乘积项为： tttuUU tttuUU sLsLLsm LsLsm )cos()cos()( 2 1 coscos)( L- sL+ s 本振信号本振信号: 如果带通滤波器的中心频率为如果带通滤波器的中心频率为 sLI ,带宽带宽 max 2 B 则可选出差频信号则可选出差频信号. 乘法器乘法器 带通滤带通滤 波器波器 uIus uL (1)叠加型变频器叠加型变频器 ttuUu ssms cos)( LsLsLs uuauauauuaua 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2)( (2)乘积型变频器乘积型变频器 实现模型实现模型: 7.1 概述概述 通信

9、电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 (1) 调幅调幅(DSB为例为例) u 乘法器乘法器带通滤波器带通滤波器 uDSB uc2max c （2）检波）检波 uDSB乘法器乘法器低通滤波器低通滤波器 uc u max （3）混频）混频 uDSB = us 乘法器乘法器 uL 带通滤波器带通滤波器 uI I I= =L L- -c c L c 补充补充: 振幅调制、检波与混频器的相互关系振幅调制、检波与混频器的相互关系 I I= =L L- -C C 2 max max 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 7.1 概述概述 五五. 日常应用日常应用

10、超外差式广播接收机中超外差式广播接收机中 AM :535 kHzAM :535 kHz1605kHz 1605kHz 465kHz465kHz FM :88 MHzFM :88 MHz108MHz 108MHz 10.7MHz10.7MHz 视频信号视频信号 四十几兆赫近千兆赫四十几兆赫近千兆赫 38 MHz38 MHz 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 ttUttgR tutKgRu ccLLdL cLdLI cos)(.3cos 3 2 cos 2 2 1 )()( 高质量通信设备中以及工作频率较高时，常使用高质量通信设备中以及工作频率较高时，常使用 平衡型混频

11、器平衡型混频器 环形混频器环形混频器 优点：优点：噪声低，电路简单，组合分量少。噪声低，电路简单，组合分量少。 一一. 二极管平衡混频器二极管平衡混频器 设输入信号设输入信号 ttUtu ccc cos)()( 本振信号本振信号 : tUtu LLL cos)( 若若 cL UU 则输出电压则输出电压 : 如果输出中频滤波器的中心频率为如果输出中频滤波器的中心频率为: )( cLI max 2 B 谐振阻抗为谐振阻抗为 L R，则输出电压，则输出电压 ttUttURgttURgtu IIIcLdcLcLdI cos)(cos)( 4 )cos()( 4 )( 而而环形混频器环形混频器的输出是平

12、衡混频器输出的的输出是平衡混频器输出的2倍。且减少了输出倍。且减少了输出 信号频谱中组合频率分量信号频谱中组合频率分量,即减少了混频器所特有的组合频率干扰。即减少了混频器所特有的组合频率干扰。 + uI _ + uL - - + uc - - VD1 VD2 2C RL 2L T1T2 + uL - - T3 uc + - - uc + - - 7. 2二极管混频器二极管混频器 7. 2二极管混频器二极管混频器 ) 2 1 ( Ld d Rr g 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 一、基本电路和工作原理一、基本电路和工作原

13、理 V VBB BB , , V VCC CC：直流偏置电压 ：直流偏置电压 u us s ：输入信号：输入信号 u uL L ：本振信号：本振信号 LCLC回路：调谐于中频回路：调谐于中频f fI I )()(tutuVu LsBBBE ic uBE 工作条件工作条件: :u us s为小信号，为小信号， u uL L为大信号为大信号, ,)( smLm UU .),( , 看看成成输输入入小小信信号号即即工工作作点点看看成成直直流流偏偏压压可可将将 很很小小由由于于性性状状态态共共同同作作用用下下工工作作于于非非线线、晶晶体体管管在在 sLBB ssLBB uuV uuuV 时变偏置电压时

14、变偏置电压: )()(tuVtU LBBB 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 量不同。量不同。 点其线性参点其线性参态，只不过不同的工作态，只不过不同的工作来说都是工作于线性状来说都是工作于线性状 在每一个工作点，对在每一个工作点，对所以工作点在变化。而所以工作点在变化。而是变化的是变化的因为因为 s L u u, 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 这种随时间变化的参量称为这种随时间变化的参量称为时变参量。时变参量。 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 二、晶体三极管混频器的时变参量分析

15、二、晶体三极管混频器的时变参量分析 晶体三极管的：晶体三极管的：)()(tutuVu LsBBBE 正向传输特性为：正向传输特性为：)( BEc ufi 因为因为u us s很小，可以忽略高次项，所以：很小，可以忽略高次项，所以： )()()(tutuVftuVfi sLBBLBBC 1. 1. 混频器的时变参量表达式：混频器的时变参量表达式： 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 .)()( 2 1 )()()( 2 tutuVftutuVftuVfi sLBBsLBBLBBC 因为因为u us s很小，在很小，在u us s的变化范围内正向传输特性为线性。所以可以的变化范围内正向传输

16、特性为线性。所以可以将将 函数函数 在时变偏压在时变偏压V VBB BB + + u uL L ( (t t) )上展开成泰勒级数。上展开成泰勒级数。则：则：)( BEc ufi )( |)( tuVu BE c LBB LBBBE u i tuVf 的的集集电电极极电电流流是是其其中中：)()(tuV utuVf LBBBELBB 表示表示)( 0 tIc称为时变静态电流，用称为时变静态电流，用 表示表示)(tg称为时变跨导，称为时变跨导， 用用 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 利用付里叶级数可将展开成利用付里叶级数可将展开成 : .2coscos)( 21 t

17、gtggtg LLo tUtu LLL cos)( 设本振信号：设本振信号： ,)()( 0 均是它的函数均是它的函数与与tgtIc .2coscos)( 210 tItIItI LmcLmc o cc tUtu ssms cos)()1( 设设 )()()( 0 tutgtIi scC .)2cos( 2 )2cos( 2 )cos( 2 )cos( 2 cos .2coscos 22 11 0 210 t g t g t g t g tgU tItII sLsL sLsLssm LmcLmcC tUtgtgg tItII ssmLL LmcLmcC cos.2coscos .2coscos

18、 210 210 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 )()()( 0 tutgtIi scc 线性时变工作状态线性时变工作状态 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 22 11 g U Ug sm sm ttmUtu sasms cos)cos1()()2( 当当 ttmU g i IasmI cos)cos1( 2 1 则则 变频跨导：变频跨导： 输输入入高高频频电电压压振振幅幅 输输出出中中频频电电流流振振幅幅 c g 变频增益为变频增益为 ： 输输入入高高频频电电压压振振幅幅 输输出出中中频频电电压压振振幅幅 uc A ttmURgu asmIL1I c

19、os)cos1( 2 1 中频输出电压中频输出电压uI为为 ： ttmURg asmcIL cos)cos1( Lc asm asmLc Rg tmU tmURg )cos1( )cos1( 的基波分量振幅的基波分量振幅即即是时变跨导是时变跨导注：注：)()( 1 tuVftgg LBB 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 如果输出回路的谐振频率为如果输出回路的谐振频率为 )( sLI 选出的中频电流选出的中频电流 tUgtUgi IsmsLsm cos 2 1 )cos( 2 1 11I 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 共射极组态共射极组态 （对（对u

20、us s来说）来说） (a) us + - - uL + - - L C VT (b) L C uL + - - us + - - VT 三、几种电路形式三、几种电路形式 图（图（a）:对对 是基极注入，输入阻抗大，易于起振是基极注入，输入阻抗大，易于起振,但两者相互影响大。但两者相互影响大。 L u 图（图（b）:对对 是射极注入，输入阻抗小，不易起振是射极注入，输入阻抗小，不易起振,但两者相互影响小。但两者相互影响小。 L u 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 共基极组态共基极组态 （对（对u us s来说）来说） 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 （

21、一）工作状态的选择（一）工作状态的选择 四、具体电路和工作状态的选择四、具体电路和工作状态的选择 可获得大的变频功率增益大和小的噪声系数。可获得大的变频功率增益大和小的噪声系数。 ,20050: )(时当图mVmVUa Lm 选择原则选择原则:变频功率增益大和噪声系数小。变频功率增益大和噪声系数小。 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 mAb CQ 7 . 03 . 0I:)( 当当图图 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 (二）具体电路二）具体电路 四、具体电路和工作状态的选择四、具体电路和工作状态的选择 本振和混频由一个晶体管完成本振和混频由一个晶体管完成

22、 收音机中变频电路收音机中变频电路 + - s U + - L U 中频滤波器中频滤波器 振荡回路振荡回路 振荡器振荡器:为互感耦合的为互感耦合的LC振荡器。振荡器。 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 双联的作用：使本振信号频双联的作用：使本振信号频 率随输入信号频率的变化而率随输入信号频率的变化而 变化，使它们之间差频始终变化，使它们之间差频始终 保持不变，为中频。保持不变，为中频。 自激式变频器：自激式变频器： 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 (二）具体电路二）具体电路 7. 3 晶体三极管混频器晶体三极管混频器 他激式变频器（混频器）：他激式变频器

23、（混频器）：本振信号由单独的振荡器产生。本振信号由单独的振荡器产生。 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 7. 4 模拟乘法器混频模拟乘法器混频 本振信号本振信号 输入信号输入信号 带通滤波器带通滤波器 7. 4 模拟乘法器混频模拟乘法器混频 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 干扰情况：干扰情况：除除 之外的之外的组合频率信号中只要和中频频率组合频率信号中只要和中频频率 相同或接近，都会和有用信号一起被选出，并送到后级中相同或接近，都会和有用信号一起被选出，并送到后级中 放，经放大后解调输出而引起放，经放大后解调输出而引起串音，啸叫和嘈杂的

24、干扰声串音，啸叫和嘈杂的干扰声，从而影响，从而影响 有用信号的正常接收。有用信号的正常接收。 us(f s) uL(f L) uI(f I) un(f n) sLI fff 7.5变频器的干扰变频器的干扰 输入回路输入回路 非线性器件非线性器件中频滤波器中频滤波器 本机振荡器本机振荡器 正常情况：正常情况：只有只有 IsL fff 可以通过中频滤波。可以通过中频滤波。 IsL fff 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 一般变频器存在的干扰：一般变频器存在的干扰： 7.5变频器的干扰变频器的干扰 (3) 交叉调制干扰交叉调制干扰 (4)

25、 互调干扰互调干扰 (5) 阻塞干扰阻塞干扰 （1）有用信号与本振信号的自身组合频率干扰（干扰哨声）有用信号与本振信号的自身组合频率干扰（干扰哨声） （2）外来干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰）外来干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰） 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 一、有用信号与本振信号的自身组合频率干扰（干扰哨声）一、有用信号与本振信号的自身组合频率干扰（干扰哨声） . 3 3 2 210 uauauaai若若非非线线性性特特性性为为 Ls uuu .332222 sLsLsLsL sLLs ffffffff ff

26、ff 、 、则则会会产产生生直直流流、 )( LL fu 设输入有用信号的载频为设输入有用信号的载频为 )( ss fu，本振信号，本振信号 ，其中，其中 p,q=0,1,2, sL qfpff 2 2、信号频率与本振频率通过非线性器件会产生哪些组合频率？、信号频率与本振频率通过非线性器件会产生哪些组合频率？ 纳为：纳为：故产生的组合频率可归故产生的组合频率可归 若中频取中低频，则只有若中频取中低频，则只有 是所需项，其他都是干扰项。是所需项，其他都是干扰项。 sL ff 1、产生的原因、产生的原因: 有用信号频率与本振信号频率由于非线性器件有用信号频率与本振信号频率由于非线性器件 的作用的作

27、用,产生了接近中频频率的组合频率分量。产生了接近中频频率的组合频率分量。 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 一、有用信号与本振信号的自身组合频率干扰（干扰哨声）一、有用信号与本振信号的自身组合频率干扰（干扰哨声） IsL fqfpff ILs IsL fpfqf fqfpf ILs IsL fpfqf fqfpf IsIsI ILs fppffffp fpfqf )1()( Is f pq p f 1 pq p f f I s 1 其中其中 I s f f 称为称为变频比变频比。 显然显然当变频比一定时，并能找到对应的整数当变频比一定

28、时，并能找到对应的整数p, q时，时， 就会形成组合频率干扰。就会形成组合频率干扰。 3、产生组合频率干扰条件：、产生组合频率干扰条件： 7.5变频器的干扰变频器的干扰 IsL fqfpf （） （） 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 例：调幅广播接收机的中频例：调幅广播接收机的中频 KHzfI465 ，某电台发射频率，某电台发射频率 KHzf s 931 当接收该电台广播时伴有音调为当接收该电台广播时伴有音调为1KHz的哨叫声。的哨叫声。 KHzfff sIL 1396 1p可推出2q KHzff Ls 466139693122 注意注意:组合频率干扰与外来干扰无

29、关，不能靠提高前级电路的选择性组合频率干扰与外来干扰无关，不能靠提高前级电路的选择性 来抑制。来抑制。 由于组合频率与中频差由于组合频率与中频差 1KHz，经检波后可产生，经检波后可产生1KHz的哨声的哨声. 4、减少这种干扰的方法、减少这种干扰的方法 （1）正确选择中频）正确选择中频 （2）正确选择混频器的工作点，减少组合频率分量）正确选择混频器的工作点，减少组合频率分量 （3）采用合理的电路形式，从电路上抵消一些组合频率，）采用合理的电路形式，从电路上抵消一些组合频率， 如平衡电路，环形电路，乘法器。如平衡电路，环形电路，乘法器。 接收机的本振频率接收机的本振频率: 2 465 9311

30、pq p f f I s 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 2.外来干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰）外来干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰） 组合频率。组合频率。、会产生会产生 通过非线性器件通过非线性器件与本振与本振也能通过输入回路，并也能通过输入回路，并 的条件下，强干扰信号的条件下，强干扰信号当输入回路选择性不好当输入回路选择性不好 .)2 , 1 , 0( qpqfpf f f nL L n 形成的副波道干扰条件为：形成的副波道干扰条件为： ILn InL fpfqf fqfpf IsILn fppf q fp

31、f q f)1( 11 这类干扰中主要有：这类干扰中主要有：中频干扰，镜像频率干扰及组合副波道中频干扰，镜像频率干扰及组合副波道 干扰。干扰。 产生的原因：产生的原因： 波波器器，从从而而造造成成干干扰扰。中中频频带带通通滤滤波波器器进进入入检检 ，则则组组合合频频率率就就能能通通过过当当组组合合频频率率满满足足 InL fqfpf 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 2.外来干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰）外来干扰信号与本振的组合频率干扰（副波道干扰） (1)中频干扰中频干扰 （ p=0 , q=1） In ff 即表明当一

32、种接近中频的干扰信号一旦进入混频器，可即表明当一种接近中频的干扰信号一旦进入混频器，可 以直接通过混频器进入中放电路，并被放大、解调后在输出以直接通过混频器进入中放电路，并被放大、解调后在输出 端形成干扰。端形成干扰。 抑制中频干扰的方法：抑制中频干扰的方法： (1) 提高输入回路的选择性提高输入回路的选择性 (2)在混频器前级增加中频吸收电路在混频器前级增加中频吸收电路 中频陷波器中频陷波器 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 （p=1 , q=1） ILn fff f s f L f n f I 可见这种干扰信号频率可见这种干扰信号

33、频率 n f 与输入信号频率与输入信号频率 s f以本振频率以本振频率 L f 为对称轴形成为对称轴形成镜像对称镜像对称的关系。的关系。 (2)镜像频率干扰镜像频率干扰 IsIIs fffff2 f I 抑制镜像干扰的方法：抑制镜像干扰的方法： 提高输入回路的选择性提高输入回路的选择性 提高中频频率，使镜像干扰频率提高中频频率，使镜像干扰频率 n f 远离远离 s f 例：中央台第一套节目的载波为例：中央台第一套节目的载波为 KHzfs639 , 那么收音机在接收此那么收音机在接收此 节目时的本振频率节目时的本振频率 KHzfff sL 1104465639 I ,如果有一外来如果有一外来 电

34、台的频率电台的频率 KHzKzfff LnI ,在混频级之前没有被在混频级之前没有被 抑制，则这个电台进入混频器后，混频可得抑制，则这个电台进入混频器后，混频可得 KHzff Ln 465 的中频将被选出进入后级输出而形成镜像干扰，产生串台及啸叫。的中频将被选出进入后级输出而形成镜像干扰，产生串台及啸叫。 ILn fpf q f 1 根据 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 , 当当 1 p1q 时均称为组合副波道干扰。时均称为组合副波道干扰。 f s IIsILn ffffff 2 2 1 )2( 2 1 可

35、可见见 1n f与与 2n f对称分布在本振频率对称分布在本振频率 L f的两边，其中的两边，其中 1n f离离 s f 最近最近,经混频器前的滤波后进入混频器的可能性最大。经混频器前的滤波后进入混频器的可能性最大。 (3)组合副波道干扰组合副波道干扰 2 qp 的情况，则有：的情况，则有： 抑制这类干扰的方法：抑制这类干扰的方法： 提高输入回路的选择性提高输入回路的选择性 提高中频提高中频 选择合适的混频电路，合理选择混频器的工作点选择合适的混频电路，合理选择混频器的工作点 f I 其中最主要的一类干扰为：其中最主要的一类干扰为： Isn Isn fff fff 2 3 2 1 2 1 7.

36、5变频器的干扰变频器的干扰 f n1 f L f n2 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 3.交叉调制干扰（交调干扰）交叉调制干扰（交调干扰） （1 1）定义：一个已调的强干扰信号与有用信号同时作用于混频）定义：一个已调的强干扰信号与有用信号同时作用于混频 器，经非线性作用，可以器，经非线性作用，可以将干扰的调制信号转移到有将干扰的调制信号转移到有 用信号的载频上，用信号的载频上，与有用信号一同输出而形成干扰。与有用信号一同输出而形成干扰。 （2 2）现象：同时听到）现象：同时听到2 2个电台的声音。个电台的声音。 （3 3）原因：前端输入回路的选择性太差，晶体管工

37、作状态出现）原因：前端输入回路的选择性太差，晶体管工作状态出现 四次方项及以上项。四次方项及以上项。 （4）分析：分析： 11 (1cos)coscos ssmssms uUmttUt 22 (1cos)coscos nnmnnmn uUmttUt cos LLmL uUt 有用信号：有用信号： 本振信号：本振信号： 干扰信号：干扰信号： 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 则则 4 4 4 4 )( Lns uuuaua 展开后其中可分解出展开后其中可分解出 )(12 2 4Lsn uuua项项 将信号代入此项，并经中频滤波后可得：将

38、信号代入此项，并经中频滤波后可得： ttmtmUUUa sLLmsmnm )cos()cos1 ()cos1 (3 11 2 22 2 4 ttmtmtmUUUa ILmsmnm cos)cos1)(coscos21 (3 112 2 222 2 4 干扰信号中的调制信号转移干扰信号中的调制信号转移 到了有用信号上，产生交调失真到了有用信号上，产生交调失真 4 4 3 3 2 210 )(uauauauaaufi 设非线性特性设非线性特性 nLs uuuu 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 (5)交调干扰的特点：交调干扰的特点： (6

39、) 抑制交调干扰的措施：抑制交调干扰的措施： 提高前级电路的选择性提高前级电路的选择性 选择合适的器件，合适的工作点，使不需要的非线性项（选择合适的器件，合适的工作点，使不需要的非线性项（4 次方项）尽可能小，以减少组合分量。次方项）尽可能小，以减少组合分量。 交调干扰与有用信号并存交调干扰与有用信号并存，通过有用信号而作用，一旦有，通过有用信号而作用，一旦有 用信号用信号 0 s u，交调干扰也消失。，交调干扰也消失。 与干扰的载频无关，任何频率的强干扰都可能形成交调干扰，与干扰的载频无关，任何频率的强干扰都可能形成交调干扰， 所以交调干扰是危害较大的一种干扰。所以交调干扰是危害较大的一种干

40、扰。 只有当只有当 n f与与 s f 相差很大，受前级电路的抑制很彻底时相差很大，受前级电路的抑制很彻底时, 形成的干扰较小。形成的干扰较小。 混频器中，除了非线性特性的混频器中，除了非线性特性的4次方项以外，次方项以外，更更 高的偶次方项高的偶次方项 也可以产生交调干扰，但一般由于幅值较小，可以不考虑。也可以产生交调干扰，但一般由于幅值较小，可以不考虑。 7.5变频器的干扰变频器的干扰 通信电子线路通信电子线路 合合 肥肥 工工 业业 大大 学学 4. 互调干扰互调干扰 snn fqfpf 21 项项，项项中中有有 LnnLnns uuuuuuu 21 3 21 )( 定义：是指定义：是指

41、两个或多个干扰电压两个或多个干扰电压同时作用在混频器的输入同时作用在混频器的输入 端，端，产生近似为信号的频率产生近似为信号的频率，再经过混频器的非线，再经过混频器的非线 性产生近似为中频的组合分量。性产生近似为中频的组合分量。 产生条件：产生条件： 原因：原因： 输入回路选择性不好，有两个或多个强干扰信号输入回路选择性不好，有两个或多个强干扰信号 进入进入 混频器，非线性特性有三次方及以上项。混频器，非线性特性有三次方及以上项。 7.5变频器的干扰变频器的干扰 设非线性特性有三次方项，其输入端作用电压有：设非线性特性有三次方项，其输入端作用电压有： 信号电压信号电压 cos ssms uUt 111222 cos;cos nn mnnn mn uUt uUt