第4章非线性时变参量电路.ppt

二极管环形混频器电路图 变频器的工作原理（二极管混频续） 在本振电压的正半周，二极管D1与D3导通，D2与D4截止。此时混频器相当于一个二极管反相型平衡混频器。因此输出变压器初级产生的电流为： 变频器的工作原理（二极管混频续） 简化电路图为： 变频器的工作原理（二极管混频续） 在本振电压的负半周，二极管D2与D4导通，D1与D3截止。此时混频器相当于一个二极管平衡混频器。因此输出变压器初级产生的电流为： 变频器的工作原理（二极管混频续） 简化电路图为： 变频器的工作原理（二极管混频续） 开关函数 与 的区别是二者在开关时间上相差半个振荡电压周期，即 变频器的工作原理（二极管混频续） 开关函数 与 之间的时间关系 变频器的工作原理（二极管混频续） 图4.3.1 变频器功能图 变频器的工作原理（续） 变频器 图4.3.2 变频电路的组成框图 变频器的工作原理（续） 图4.3.3 变频前后的调幅信号频谱图 变频器的工作原理（续） 相 对 振 幅 高频调幅波 本振信号 相 对 振 幅 中频调幅波 假定变频器（混频器）的伏安特性，输入信号分别为： 代入得到： 变频器的工作原理（续） 选出需要的频率 变频器的主要质量指标： 1）变频增益---输出电压振幅与高频输入信号电压振幅比 2）失真和干扰---线性失真与非线性失真 3）选择性---中频输出回路的特性 4）噪声系数--- 变频器的工作原理（续） 晶体管混频器 晶体管混频器有较高的变频增益。 在无线电技术中，混频的应用非常普遍。在超外差式接收机中，所有输入信号的频率都要变成中频，广播收音机的中频等于465kHz，电视接收机的中频等于38MHz。 此外电视差转机收发频道的转换，卫星通信中上行、下行频率的变换等等都必须采用混频器。 变频器的工作原理（混频器） 晶体管混频器（a） 变频器的工作原理（混频器） 电路容易起振，本振注入功率小，但可能产生牵引现象。因此当两信号相对频差不大时，不宜采用该电路。 晶体管混频器（b） 变频器的工作原理（混频器） 本振波形好，失真小，不易产生牵引现象。但是需要较大本振注入功率。 晶体管混频器（c） 变频器的工作原理（混频器） 在较高的频率工作时，特征频率很大，变频增益较大。 晶体管混频器（d） 变频器的工作原理（混频器） 在较高的频率工作时，特征频率很大，变频增益较大。 晶体管混频器的线性参变分析（以图a为例）： 变频器的工作原理（混频器） 晶体管的跨导对于本振信号是按 的角频率 周期性变化的。对于信号电压 是线性的。 晶体管混频器 集电极电流 和输入电压 可以写成下面的函数关系： 展开整理得： 通过中频滤波器，得： 变频器的工作原理（混频器） 变频跨导，其值等于基波跨导的一半， 晶体三极管的时变跨导 ，其波形如下图所示。同样可以把 用傅氏级数展开 g0是时变电导的平均分量；g1是基波分量的幅度，称为基波跨导；g2是二次谐波分量幅度，称为二次谐波跨导。 变频器的工作原理（混频器） 晶体管跨导 与 的关系曲线： 变频器的工作原理（混频器） 晶体管变频跨导 ： 在负载相同的情况下，变频电压增益和功率增益分别只有作为放大器时电压和功率增益的1/4和1/16。 变频器的工作原理（混频器） 晶体管混频器等效电路 变频器的工作原理（混频器） 晶体管混频器增益： 当 时，变频功率增益达到最大， 变频器的工作原理（混频器续完） 用晶体管3DG8D组成混频电路。已知工作点发射极电流 ，本振电压为 ，信号频率 ，中频频率 ，中频负载电导 。在工作频率时的输入电导 ，输出电导 。试求变频跨导 、变频电压增益 和变频功率增益 。 [解] 查表得3DG8D的参数 变频器的工作原理（例题） 变频器的工作原理（解例题完） 变频增益： 晶体管组成混频器的主要优点是变频增益较高（有放大倍数），但也存在一些缺点： 1）动态范围小； 2）组合频率多，干扰严重； 3）噪声较大； 4）本振电压可通过混频管极间电容从天线辐射能量，形成干扰。（反向辐射） 变频器的工作原理（二极管混频） 创造性分析问题的方法： 已知一种常用的分析问题的方法，通过对这种方法的分析，找出其中的优点和缺点。再对其缺点进行修正、补充和（或