河南理工大学
高频电子线路课程设计报告
混频器的设计与应用
学 号：310608030126 姓 名：神 专业班级：电科08-1班 指导老师：傻子
时 间: 2009.6.20
河南理工大学高频电子线路课程设计
摘要
混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系统中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛，如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48．5M一870M 的图象信号要变成38MHZ的中频图象信号。移动通信中一次中频和二次中频等。在发射机中，为了提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。用一个频率较低石英晶体振荡器做为主振荡器，产生一个频率非常稳定的主振荡信号，然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频，所以必须使用混频电路，又如电视差转机收发频道的转换，卫星通讯中上行、下行频率的变换等，都必须采用混频器。由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。
本文通过MC1496构成的混频器来对接收信号进行频率的转换,变成需要的中频信号.
第1页
河南理工大学高频电子线路课程设计
目录
? 摘要 .............................................................................................................................................................. 1 ? 一．概述 ...................................................................................................................................................... 3 ? 二. 方案分析 ............................................................................................................................................... 4 ? 三．单元电路的工作原理 .......................................................................................................................... 6 ? 1．LC正弦波振荡器 ................................................................................................................................... 6 ? 2．模拟乘法器电路 .................................................................................................................................... 7 ? 3．选频﹑放大电路 .................................................................................................................................... 8 ? 四．电路性能指标的测试 ........................................................................................................................ 10 ? 五．课程设计体会 .................................................................................................................................... 12 ? 参考文献 .................................................................................................................................................... 13 ? 附录Ⅰ 总电路图 .................................................................................................................................... 14 ? 附录Ⅱ 元器件清单 ................................................................................................................................ 15
第2页
河南理工大学高频电子线路课程设计
一．概述
混频技术应用的相当广泛，混频器是超外差接收机中的关键部件。直放式接收机是高频小信号检波，工作频率变化范围大时，工作频率对高频通道的影响比较大（频率越高，放大量越低，反之频率低，增益高），而且对检波性能的影响也较大，灵敏度较低。采用超外差技术后，将接收信号混频到一固定中频，放大量基本不受接收频率的影响，这样，频段内信号的放大一致性好，灵敏度可以做得很高，选择性也较好。因为放大功能主要放在中放，因此可以用良好的滤波电路。采用超外差接收后，调整方便，放大量﹑选择性主要由中频部分决定，且中频较高频信号低，性能指标容易得到满足。混频器在一些发射设备中也是必不可少的。在频分多地址信号的合成、微波接力通信、卫星通信等系统中也有其重要地位。此外，混频器也是许多电子设备、测量仪器（如频率合成器、 频谱分析仪等）的重要组成部分。
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f1=10MHz、幅值0.2V＜U1m＜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，f2=10MHz、幅值U2m=200mV，此信号作为混频器的第二路信号，将这两路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。
正弦波 振荡器 模拟 乘法器 选频、 放大电路 高频 信号源
图1 混频器原理框图
第3页
河南理工大学高频电子线路课程设计
二. 方案分析
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，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。 混频电路的组成模型及频谱分析
图a是混频电路的组成模型，可以看出是由三部分基本单元电路组成。分别是相乘电路、本级振荡电路和带通滤波器(也称选频网络)。当为接收机混频电路时，其中Us(t)是已调高频信号。Ul(t)是等幅的余弦型信号，而输出则是Ui(t)为中频信号。 混频电路的基本原理：
^ 图2中，Us(t)为输入信号，Uc(t)为本振信号。Ui(t)输出信号。
分析：当Us(t)?Usmcos?st 则Up(t)?Us(t)Uc(t) = U sm cos?stUcm cos?ct = Am cos?stcos?ct
第4页