三极管混频器课程设计论文.doc
《三极管混频器课程设计论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《三极管混频器课程设计论文.doc(20页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、通信电子线路课程设计说明书 三极管混频器 院 、 部: 学生姓名: 指导教师: 职称: 专 业: 班 级: 完成时间: 摘 要 混频器在现代通信中的应用非常的广泛,融入了人们的生活当中。是现代通信中一个不可或缺的。混频器通过改变频率来达到应有的目的,即变频。本次课程设计采用三级管混频器,电路简单,变频增益高。输入两个高频信号,通过三极管混频电路和选频回路,最后可以得到一个差频信号。采用9014三极管,用中周来充当选频回路,本设计结构简单,性能相对较为稳定,成本低,使用滑动变阻器改变静态工作点,使其工作在非线性工作区域,是发射极注入、基极输入式变频电路。关键词:混频器;三极管;选频 ABSTRA
2、CTApplication of mixer in modern communication is very wide, into peoples lives. The modern communication is an indispensable. The mixer to achieve the desired objective by changing frequency, variable frequency.This course is designed with three pipe mixer, simple circuit, high conversion gain. Inp
3、ut two high-frequency signal, pipe mixer circuit and frequency selection circuit through the pole, and then we can get a difference frequency signal. The 9014 triode, used in the weeks to act as a frequency selective circuit, this design has the advantages of simple structure, performance is relativ
4、ely stable, low cost, the use of a sliding rheostat change the static working point, which works in the nonlinear area, is the emitter injection, base input type frequency conversion circuit.Key word: mixer;transistor;frequency 目 录第一章 三极管混频器的设计内容及要求11.1 设计内容11.2 设计要求11.3 混频器工作原理及系统框图11.4 三极管混频器的设计方案
5、3第二章 电路设计及其原理分析42.1 本地振荡电路42.2 混频电路6第三章 三极管混频器的仿真和调试93.1 仿真软件介绍93.2 混频器电路的仿真93.3 实物调试103.4 总结10参考文献11致 谢12附 录13附录 A13附录 B14附录 C14附录 D15第一章 三极管混频器的设计内容及要求1.1 设计内容在本次课程设计中采用了Multisim仿真软件对三极管混频器进行设计及绘制,并模拟仿真。从理论上对电路进行了分析。选择合适的预案器件,设计出满足要求的三极管混频器。1.2 设计要求设计一个三极管混频器,要求输入信号为10MHz正弦波,本振信号为16.455MHz正弦波,混频输出
6、为6.465MHz的正弦波。1.3 混频器工作原理及系统框图一个实际应用中调幅收音机的混频电路的主要功能是使信号自某一频率变换成另外一个频率,实际上是一种频谱线性搬移电路。它能将高频载波信号或已调波信号进行频率变换,将其变换为频率固定的中频信号。而变换后的信号,它的频谱内部结构和调制类型保持不变,改变的仅仅是信号的载波频率。混频电路的类型较多,常用的模拟相乘混频器、二极管平衡混频器、环形混频器、三极管混频器等。其中三极管混频器最为常用,其工作原理图如下:中频谐振回路混频器 高频信号 中频输出 f外 f中 本机振荡器 f本图1 系统原理图 从图1中可以看出混频电路主要有三大部分组成:本地振荡器、
7、晶体管变频器电路和中频滤波网络,各部分独立工作。本地振荡器产生稳定的振荡信号(设其频率为),输入的高频调幅波信号(设其频率为),由于晶体管的非线性特性,两个信号混合后会产生、 频率的信号,然后通过中频滤波网络,取出 频率的信号,调节好 、 的大小使其差为中频频率,即所需要的中频信号6.455MHZ。以下是混频前后的波形图和混频前后的频谱图:图2混频前后的波形图如上波形图可以看出,混频器上加了两个信号:输入调幅信号VS(t)和本振信号VL(t),经过变频后,输出中频信号VI(t)。输出的中频调幅波输入的高频调幅波调幅规律完全相同,唯一差别就是频率不同。图3组成模型混频电路是一种典型的频谱搬移电路
8、,可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移,如图3所示。图4混频前后的频谱图若设输入调幅信号VS(t),相应的频谱如图4(b)所示,当时,相乘器的输出电压频谱如图4(c)所示,即将VS(t)的频谱不失真地搬移到本振角频率wc的两边,一边搬移到()上,构成角频率为()的调幅信号;另一边搬移到()上,构成角频率为()的调幅信号。若令 ,则前者为无用的寄生分量,而后者则为有用的中频分量。因此调谐在上的带通滤波器的频带宽度应大于或等于输入调幅信号的频谱宽度。1.4 三极管混频器的设计方案 本课程设计电路是用10MHZ的交流信号电压源、本振电路(产生16.455MHZ)、三极管混频器电路以及选频电路组成。
9、信号源所产生的10MHZ的正弦波与本振电路所产生的16.455MHZ正弦波通过三极管进行混频后产生和频、差频信号及其它频率信号,然后通过滤波网络滤掉不需要的频率分量,取出差频(6.455MHZ)的信号,即为所需的6.455MHZ信号。第二章 电路设计及其原理分析2.1 本地振荡电路 本地振荡电路是本设计电路的重要部分,同时也是超外差式接收机的主要部分。其作用是将直流信号变为高频正弦信号,将产生的正弦高频信号与输入的高频调幅信号通过混频电路得到、的信号,其中为本地振荡器产生的正弦信号频率,为输入的高频调幅波信号频率,通过中频滤波器得到中频信号。即本地振荡器主要是产生一个正弦高频信号,若振荡器不能
10、够稳定的工作,就会使产生的中频信号不稳定,为此我们必须保证振荡器的稳定性,故这里采用高稳定度的西勒振荡器。 2.1.1 振荡器起振条件 正弦波振荡器按工作原理可分为反馈式振荡器与负阻式振荡器两大类。反馈式振荡器是在放大器电路中加入正反馈,当正反馈足够大时,放大器产生振荡,变成振荡器。所谓振荡器是指这时放大器不需要外加激励信号,而是由本身的正反馈信号来代替外加激励信号的作用。负阻式振荡器则是将一个呈现负阻性的有源器件直接与谐振电路相接,产生振荡。本设计中用的是反馈式振荡器,图5即为LC三点式反馈式振荡器的原理图。通过我们对高频电路的学习知道,三点式振荡电路的组成法则是:交流通路中三极管的三个电极
11、与谐振回路的三个引出端点相连接,其中与发射极相接的为两个同性质电抗,而另一个(接在集电极与基极间)为异性质电抗。图5 三点式振荡器的原理电路2.1.2 电路及电路参数的选择 如图6所示,此次设计采用的本振电路采用的是西勒振荡器,它是改进型电容三点式振荡器,其主要特点是在回路电感L两端并联了可变电容C4,而C3为固定值电容器,且满足C1、C2远大于C3,C1、C2远大于C4,回路总等效电容为: .2.1振荡频率为: .2.2图6 本地振荡电路图7 交流等效电路 根据西勒振荡电路的特点,C3的大小对电路性能有很大影响。因为频率是靠调节C4来改变,所以C3不能过大,否则振荡频率主要由C3和L决定,因
12、为将限制频率调节的范围。此外,C3过大也不利于消除晶体管极间电容的影响。 在西勒振荡电路中,L和C1-C4的值可用式(2.1)计算出,不过若L与C的比值太小的话,在低频下难以振荡。有大致的标准,即振荡频率为1MHZ时,L在10uH以上;10MHZ时L1uH。另需注意C1、C2的大小,若C2/C1太小,波形就会受限制,同时也会增加输出波形中的高次谐波。反之,若太大,不能够完全补偿振荡电路的损耗而停振。 又由于本电路要产生16.544MHZ的信号,所以=16.455MHZ 即MHZ .2.3 综上所述,可以取值C1=60PF,C2=120PF,C3=30PF,C4=18PF,L2=2.5uH 其它
13、主要器件的参数如下,C5=300PF为基极耦合电容,R3=100用来限制射极电流,R1=12K,R2=2K为基极偏置电阻,用来给三极管确定一个合适的静态工作点,L1为高频扼流圈。2.2 混频电路三极管混频器的特点是电路简单,有较高的变频增益,要求本振电压幅度较小,当信号电压较大时会产生非线性失真。2.2.1 混频原理电路 图8是三极管混频器的原理电路。图中,L1C1为输入信号回路,调谐在上。L2C2为输出中频回路,调谐在上。本振电压 接在基极回路中,为基极静态偏置电压,由图可见,加在发射结上的电压 。若将()作为三极管的等效基极偏置电压,用 表示,称之为时变基极偏压,则当输入信号电压很小,满足
14、线性时变条件时,三极管集电极电流 .2.4图8 三极管混频器的原理电路在时变偏压作用下,的傅里叶级数展开式为 .2.5中的基波分量与输入信号电压相乘 .2.6令,得到的中频电流分量为 .2.7其中 称为混频跨导,定义为输出中频电流幅值对输入信号电压幅值之比,其值等于中基波分量的一半。若设中频回路的谐振电阻为Re,则所需的中频输出电压 , 相应的混频增益为 .2.8综上所述,在满足线性时变条件下,三极管混频电路的混频增益与成正比。而又与和静态偏置有关。2.2.2 设计电路及电路参数选择 如图9为晶体混频器的设计电路。电路的输入信号(10MHZ的信号源)与本振电压分别从基极输入和发射极注入。该电路
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 三极管 混频器 课程设计 论文
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。