電子工業出版社 第12章混频与倍频 12.1变频器概述 122混频电路 12.3自动增益控制(AGC)
第12章 混频与倍频 12.1 变频器概述 12.2 混频电路 12.3 自动增益控制（AGC）
電子工業出版社 12.1变频器概述 变频就是将高频已调波经过频率变换,变为固定中频已调波。 121.1变频器的作用 在变频过程中,信号的频谱结构和调制类型保持不变, 改变的只是信号的载频。因此,变频器也是频谱变换电 路(或频谱搬移电路)。为了实现变频,变频器应包括 生高频等幅波v的本机(或本地)振荡器,v称为本振 信号,其频率用/表示
12.1 变频器概述 变频就是将高频已调波经过频率变换，变为固定中频已调波。 12.1.1 变频器的作用 在变频过程中，信号的频谱结构和调制类型保持不变， 改变的只是信号的载频。因此，变频器也是频谱变换电 路（或频谱搬移电路）。为了实现变频，变频器应包括 产生高频等幅波ul的本机（或本地）振荡器，ul称为本振 信号，其频率用f l表示
電子工業出版社 1212变频器的工作原理 变频器它由非线性器件、本地振荡器和带通滤波器组成 非线性器 件将输入。 非线性 器件 带通滤波器 的高频信 号s(1)与本 振信号l(t) 1 带通滤波器则用来从各种频 进行混频, 率成分中提取出中频信号。 产生新的 本地振荡器 通常非线性器件与带通滤 频率 波器合在一起称为混频器 本地振荡器产生本振而本振信号由另一电路产 信号l(t); 生 如果混频器和本地振荡器共用一个器件,即非线性元件既 产生本振信号,又起频率变换作用,则称之为变频器
12.1.2 变频器的工作原理 变频器它由非线性器件、本地振荡器和带通滤波器组成 带通滤波器则用来从各种频 率成分中提取出中频信号。 本地振荡器产生本振 信号ul(t)； 非线性器 件将输入 的高频信 号us(t)与本 振信号ul(t) 进行混频， 产生新的 频率 通常非线性器件与带通滤 波器合在一起称为混频器， 而本振信号由另一电路产 生。 如果混频器和本地振荡器共用一个器件，即非线性元件既 产生本振信号，又起频率变换作用，则称之为变频器
電子工業出版社 122混频电路 122.1实现混频的基本方法 (t) 1.二极管混频 fs C 设加在二极管上的两个信号 (t) 分别是载波频率为′的调幅 波5(1)和频率为的本振信号 二极管混频电路 经过二极管的非线性作用,二极管中电流的频率成分包括 f=士±。若使谐振回路调谐在p=q=-1的差频分量上,则 变频器输出电压0)的载波频率为后f
12.2 混频电路 12.2.1 实现混频的基本方法 1. 二极管混频 二极管混频电路 设加在二极管上的两个信号 分别是载波频率为fc的调幅 波us (t)和频率为f l的本振信号 ul (t)。 经过二极管的非线性作用，二极管中电流的频率成分包括 fk=|±pfl±qfs |。若使谐振回路调谐在p=q=1的差频分量上，则 变频器输出电压uO(t)的载波频率为fg =f l−f c
電子了堂出販社 2.三极管混频 三极管混频是利用集电极电4d C I 流ic与l之间的非线性关系 l1(t) 进行的 BB 输入信号、本振信号及基极偏压VB叠三极管混频电路 加后加在三极管发射结上,利用发射 结的非线性,从而产生许多频率分量 这些组合频率电流分量经过三极管放 大,接在集电极回路中的LC谐振回路 上。谐振回路谐振在中频fn上,完成取 出集电极电流中的有用中频分量的任 务
2. 三极管混频 三极管混频电路 三极管混频是利用集电极电 流ic与ube之间的非线性关系 进行的 输入信号、本振信号及基极偏压VBB叠 加后加在三极管发射结上，利用发射 结的非线性，从而产生许多频率分量。 这些组合频率电流分量经过三极管放 大，接在集电极回路中的LC谐振回路 上。谐振回路谐振在中频fg上，完成取 出集电极电流中的有用中频分量的任 务
電子工業出版礻 1222混频电路介绍 -C I l (a)基极注入,基极输入(共射) (b)射极注入,基极输入(共射) C I zl1 C (c)射极注入,射极输入(共基) (d)基极注入,射极输入(共基) 三极管混频器的基本形式
12.2.2 混频电路介绍 三极管混频器的基本形式
電子工業出版社 1223倍频器 倍频器是一种频率变换电路。倍频器的输出信号频率∫是 输入信号频率f的整数倍,如G。=2,f=3 倍频器的主要用途如下: (1)将频率较低但稳定度较高的石英晶体振荡器所产生的稳定振荡信号进行 倍频,以得到频率较高的稳定的振荡信号。 (2)扩展仪表设备的工作频段,如对扫频仪中的扫频振荡源信号进行倍频, 可使扫频仪的工作频率范围扩大几倍。 (3)使用一个振荡器得到两个或多个成整数比的频率,如某些仪表中的频标 振荡器。 (4)有时在超高频段难以获得足够功率的信号,就可以用倍频器将频率较低、 功率较大的信号转变为频率较高、功率也能满足要求的超高频输出信号。 (5)对于调频发射机来说,还可以利用倍频器加深调制深度,以获得较大的 频偏
12.2.3 倍频器 倍频器是一种频率变换电路。倍频器的输出信号频率fo是 输入信号频率fi的整数倍，如fo=2f i , fo=3f i…。 倍频器的主要用途如下： （1）将频率较低但稳定度较高的石英晶体振荡器所产生的稳定振荡信号进行 倍频，以得到频率较高的稳定的振荡信号。 （2）扩展仪表设备的工作频段，如对扫频仪中的扫频振荡源信号进行倍频， 可使扫频仪的工作频率范围扩大几倍。 （3）使用一个振荡器得到两个或多个成整数比的频率，如某些仪表中的频标 振荡器。 （4）有时在超高频段难以获得足够功率的信号，就可以用倍频器将频率较低、 功率较大的信号转变为频率较高、功率也能满足要求的超高频输出信号。 （5）对于调频发射机来说，还可以利用倍频器加深调制深度，以获得较大的 频偏
電子工業出版社 Publishing House of Electronics Inoustry 实现倍频的电路很多,主要有丙类倍频器和参量倍频器 参量倍频器是利用变容管的结电容与外加电压的非线性 关系对输入信号进行非线性变换,再由谐振回路从中选 取所需的n次谐波分量,从而实现n倍信频的,其工作频 率可达100MHz以上 丙类倍频器的电路形式丙类谐振功放的电路相同,不同之 处仅在于倍频器的输出谐振回路不是调谐在基频上,而是 调谐在所需的n次谐波频率上。于是,输出谐振回路将从 谐波丰富的集电极电流脉冲中获得n次谐波电压,而其他 分量产生的电压均可忽略。因此,在负载上得到频率为输 入信号频率n倍的输出信号,即实现了n倍信频
实现倍频的电路很多，主要有丙类倍频器和参量倍频器。 参量倍频器是利用变容管的结电容与外加电压的非线性 关系对输入信号进行非线性变换，再由谐振回路从中选 取所需的n次谐波分量，从而实现n倍信频的，其工作频 率可达100MHz以上 丙类倍频器的电路形式丙类谐振功放的电路相同，不同之 处仅在于倍频器的输出谐振回路不是调谐在基频上，而是 调谐在所需的n次谐波频率上。于是，输出谐振回路将从 谐波丰富的集电极电流脉冲中获得n次谐波电压，而其他 分量产生的电压均可忽略。因此，在负载上得到频率为输 入信号频率n倍的输出信号，即实现了n倍信频
電子工業出版社 123自动增益控制(AGC) 自动增益控制,简称AGC,是接收机的重要辅助电路之 1231AGC电路的作用 AGC电路的作用是:当输入信号变化很大时,保持接收机的输出 信号基本上稳定(变化不大),即当输入信号较强时,接收机增 益较低;当输入信号较弱时,接收机増益较髙。为了实现这一控 制,必须有一个随输入信号改变的电流(或电压),然后利用这 电流(或电压)去控制接收机各级的增益。 高放 变频 中放 检波 低放 Uc(或-UAc) 直流放大□低通滤波|AGC检波 具有AGC作用的调幅接收机的方框图
12.3 自动增益控制（AGC） 自动增益控制，简称AGC，是接收机的重要辅助电路之一 12.3.1 AGC电路的作用 AGC电路的作用是：当输入信号变化很大时，保持接收机的输出 信号基本上稳定（变化不大），即当输入信号较强时，接收机增 益较低；当输入信号较弱时，接收机增益较高。为了实现这一控 制，必须有一个随输入信号改变的电流（或电压），然后利用这 一电流（或电压）去控制接收机各级的增益。 具有AGC作用的调幅接收机的方框图
電子工業出版 123.2实现AGC的方法 B 1.改变射极电流/E 晶体管βlE线 ↑→00个→士UAc↑→k→B!→|A 利用曲线的上升部分或下降部分都可以实现增益控制,前者称 为反向AGC,后者称为正向AGC。在反向AGC中,l必须随 ±UaG的增加而减小,才能使β下降,增益降低
12.3.2 实现AGC的方法 1. 改变射极电流IE Ui ↑→ UO ↑→|±UAGC|↑→IE ↓→↓→|Au |↓ 晶体管～IE曲线 利用曲线的上升部分或下降部分都可以实现增益控制，前者称 为反向AGC，后者称为正向AGC。在反向AGC中，IE必须随 |±UAGC|的增加而减小，才能使下降，增益降低