实验三-集成混频器研究-通信电路与系统实验.doc
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2022-11-17
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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]
� �
ttUU
kT
qRI
u
sLsLsmLm
L
o
)cos()cos(
4
2
0
����
���
�
�
�
�
�
�
�
(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]
[ ]
2
0
1
sin
2
cos( ) cos( )
2
2
L
o Lm sm L s L s
n
n
I R
q
u U U t t
n
kT
p
w w w w
p
¥
=
æ ö
ç ÷
æ ö
» × - + +
ç ÷
ç ÷
è ø
ç ÷
è ø
å
(2-16)
其中最低的一组频率分量(n=1)为
[ ]
2
0
0.637 cos( ) cos( )
2
L
o Lm sm L s L s
I R
q
u U U t t
kT
w w w w
æ ö
» - + +
ç ÷
è ø
(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
)(
SLI
���
��
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。中频滤波网络为 L
2
、C
13
、C
14
构成的并联回路。VT4 为缓冲隔
离级。
在图 2-7 所示实验电路中，中频回路调谐于 2MHz，模拟乘法器及其外接元件的作用与前一个实验中的
情况相似，只是 R
w4
代替了接在 MC1496P 引脚 2 和引脚 3 之间的固定反馈电阻 R
E
。电位器 R
w5
用来调节乘
法器的偏置电流 I
5
。另外，图中的 P4 端口是由中频回路副方输出的中频电压 u
I
。
四、实验仪器及设备
1．直流稳压电源
SS3323 型
1 台
2．数字示波器
DSO-X2012A 型
1 台
3．高频信号发生器
TFG6080 型
1 台
4．数字万用表
DT9202 型
1 块
5．实验电路板
1 块
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