高频电子线路课程设计 晶体管混频器设计

实物验证

《通信电子线路》课程设计说明书

晶体管混频器

院 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职称 讲师 专 业： 通信工程 班 级： 学 号：

完成时间： 2012年12月

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摘 要

现代通讯技术在人们日常生活中占据越来越重要的地位。混频电路作为无线传输体系中不可缺少的重要部分，被广泛应用于各种通讯设备中，以实现信号频谱的搬移。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，混频器应用最为广泛，如AM 广播接收机将频率为535KHZ一1605KH的已调信号变为465KHZ中频信号，电视接收机将频率为48．5M一870M 的已调图象信号变为38MHZ的中频图象信号。

在本次课程设计中，本小组选择设计一个三极管混频器，当输入信号为10MHz正弦波、本振信号为16.455MHz正弦波时，混频器能输出频率为6.465MHz左右的正弦波。设计结果基本满足本次设计要求。

关键词: 混频；晶体管

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ABSTRACT

Modern communication technology in People's Daily life occupy an increasingly important position. Mixing circuit as a wireless transmission system is an essential part, is widely applied in various communication equipment, in order to realize signal spectrum of the move. In the modulation system, the input of the baseband signal are through frequency conversion into high frequency modulated signal. In the demodulation process, receiving high frequency modulated signal also should pass frequency conversion, into the corresponding intermediate frequency signal. Especially in the superheterodyne receiver, mixer are widely used, such as AM radio receiver will frequency for 535 KHZ a 1605 kh of modulated signal into 465 KHZ intermediate frequency signal, TV receiver will frequency is 48.5 M a 870 M of the modulated signal is transformed into the image of the intermediate frequency image signal . In this course design, the team chose to design a triode mixer, when the input signal for 10 MHz sine wave, the vibration signal is 16.455 MHz sine wave, mixer can output frequency is 6.465 MHz or so sine wave. Design results are basically meet the design requirements Keywords: mixing; transistor

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目 录

1 方案论证......................................................... 1

1.1 课题设计任务及功能要求 ..................................... 1 1.2 三极管混频电路方案分析 ..................................... 1

1.2.1 方案一............................................... 1 1.2.2 方案二............................................... 1 1.2.3 方案三............................................... 1 1.3 三极管混频器方案确定 ....................................... 1 2 硬件电路设计..................................................... 3

2.1 混频电路 ................................................... 3

2.1.1 混频电路工作原理..................................... 3 2.1.2 静态工作点的选取..................................... 5 2.1.3 选频网络的参数设置................................... 5

3 电路仿真及结果分析............................................... 6

3.1 Multisim 11 软件简介 ........................................ 6 3.2 仿真电路 .................................................... 6 3.3 仿真结果 .................................................... 7

3.3.1 仿真结果分析........................................... 9

4 电路板的制作与调试.............................................. 10 4.1 电路板的制作................................................ 10 4.2 电路板的调试................................................ 10

4.2.1 调试过程的波形图记录.................................. 10 4.2.2 三极管混频器的误差分析................................ 12

结束语............................................................. 13 致 谢............................................................. 14 参考文献........................................................... 15 附录A:元件清单 .................................................... 16 附录B:电路原理图 .................................................. 17 附录C:PCB图....................................................... 18 附录D:实物图 ...................................................... 19

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1 方案论证

1.1 课题设计任务及功能要求

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，混频输出为6.465MHz的正弦波。

1.2 三极管混频电路方案分析

晶体管混频原理电路，其电路组态可归为4种电路形式

(a)

(b)

(c)

(d)

图1.1 晶体管混频器原理电路图

1.2.1 方案一

图(a)电路对振荡电压来说是共射电路，输出阻抗较大，混频时所需本地振荡注入功率较小，这是它的优点。但有可能产生频率牵引现象，这是它的缺点。 1.2.2 方案二

图(b)电路的输入信号与本振电压分别从基极输入和发射极注入，因此，相互干扰产生牵引现象的可能性小。同时，对于本振电压来说是共基电路，其输入阻抗较小，不易过激励，因此振荡波形好，失真小，这是它的优点。 1.2.3 方案三

图(c)和图(d)两种电路都是共基混频电路。此类电路工作在较低的频率范围内时，变频增益低，输入阻抗也较低，因此在频率较低时一般都不采用。但在较高的频率范围内工作时，因为共基电路的截止频率f 比共发电路的f 要大很多，所以变频增益较大。

1.3 三极管混频器方案确定

本次课程设计采用方案二。在该方案中，将频率为10MHz的高频小信号从三极管的基极输入，将频率为16.455MHz的本振信号从三极管的射极注入。选定该方案的原因在于此类电路相互干扰产生牵引现象的可能性小，振荡波形好，失真

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小。根据以上分析，确定电路图如下

图1.2 设计电路原理图

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2 硬件电路设计

2.1 混频电路

图2.1 混频模块电路原理图

2.1.1 混频电路工作原理

混频电路是一种频率变换电路，是时变参量线性电路的一种典型应用。如一个振幅较大的振荡电压与幅度较小的外来信号同时加到作为时变参量线性电路的器件上时，输出端可取得这两个信号的差频或和频， …… 此处隐藏：4544字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……