1、實(shí)驗五 模擬乘法混頻一、實(shí)驗?zāi)康?了解集成混頻器的工作原理。2了解混頻器中的寄生干擾。二、實(shí)驗內(nèi)容1研究平衡混頻器的頻率變換過程。2研究平衡混頻器輸出中頻電壓與輸入本振電壓的關(guān)系。3研究平衡混頻器輸出中頻電壓與輸入信號電壓的關(guān)系。4研究鏡象干擾。三、實(shí)驗原理在高頻電子電路中，常常需要將信號自某一頻率變成另一個頻率。這樣不僅能滿足各種無線電設(shè)備的需要，而且有利于提高設(shè)備的性能。對信號進(jìn)行變頻，是將信號的各分量移至新的頻域，各分量的頻率間隔和相對幅度保持不變。進(jìn)行這種頻率變換時，新頻率等于信號原來的頻率與某一參考頻率之和或差。該參考頻率通常稱為本機(jī)振蕩頻率。本機(jī)振蕩頻率可以是由單獨(dú)的信號源供給，也

2、可以由頻率變換電路內(nèi)部產(chǎn)生。當(dāng)本機(jī)振蕩由單獨(dú)信號源供給時，這樣的頻率變換電路稱為混頻器。混頻器常用的非線性器件有二極管、三極管、場效應(yīng)管和乘法器。本振用于產(chǎn)生一個等幅的高頻信號，并與輸入信號經(jīng)混頻器后所產(chǎn)生的差頻信號經(jīng)帶通濾波器濾出。本實(shí)驗采用集成模擬相乘器作混頻電路實(shí)驗。因為模擬相乘器的輸出頻率包含有兩個輸入頻率之差或和，故模擬相乘器加濾波器，濾波器濾除不需要的分量，取和頻或者差頻二者之一，即構(gòu)成混頻器。圖5-1 相乘混頻方框圖 圖5-2 混頻前后的頻譜圖圖5-1所示為相乘混頻器的方框圖。設(shè)濾波器濾除和頻，則輸出差頻信號。圖5-2為信號經(jīng)混頻前后的頻譜圖。我們設(shè)信號是：載波頻率為的普通調(diào)幅波

3、。本機(jī)振蕩頻率為。設(shè)輸入信號為，本機(jī)振蕩信號為由相乘混頻的框圖可得輸出電壓圖5-3為模擬乘法器混頻電路，該電路由集成模擬乘法器MC1496完成。圖5-3 MC1496構(gòu)成的混頻電路四、實(shí)驗步驟1打開電源開關(guān)，觀察對應(yīng)的發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮，熟悉電路各部分元件的作用。2用實(shí)驗的信號源做本振信號，將頻率（幅度VLp-p=600mV左右）的本振信號從J8處輸入（本振輸入處），在相乘混頻器的輸出端J9處用雙蹤示波器觀察輸出中頻信號波形。3將頻率（幅度VSp-p=300mV左右）的高頻信號（由3號板提供）從相乘混頻器的輸入端J7輸入，用示波器觀察J9處中頻信號波形的變化。4用示波器觀察TH8和TH9處波形

4、。5改變高頻信號電壓幅度，用示波器觀測，記錄輸出中頻電壓的幅度，并填入下表。VSP-P(mV)200300400ViP-P(mV)改變本振信號電壓幅度，用示波器觀測，記錄輸出中頻電壓的幅值，并填入下表。VLP-P(mV)200300400500600ViP-P(mV)7用頻率計測量混頻前后波形的頻率。8鏡象干涉頻率的觀測（需外接信號源代替號板）緩慢將高頻信號發(fā)生器的輸出頻率從4.2MHz調(diào)至13.2MHz，用示波器的雙路觀測載波中頻波形變化，并驗證下列關(guān)系：鏡象-載波=2中頻9.混頻的綜合觀察（需外接信號源代替號板）令外接信號源輸出一個由1K音頻信號調(diào)制的載波頻率為4.2MHz的調(diào)幅波，作為本

5、實(shí)驗的射頻輸入，本振信號不變，用示波器對比觀察J9處的調(diào)制信號波形。五、實(shí)驗結(jié)果1打開電源開關(guān)，觀察到對應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。2用信號發(fā)生器的信號源做本振信號，將頻率（幅度VLp-p=600mV左右）的本振信號從J8處輸入（本振輸入處），在相乘混頻器的輸出端J9處用雙蹤示波器觀察到?jīng)]有波形輸出。3使用實(shí)驗箱自帶的信號源將頻率（幅度VSp-p=300mV左右）的高頻信號（由3號板提供）從相乘混頻器的輸入端J7輸入，用示波器觀察J9處中頻信號波形的變化。4用示波器觀察到TH9處波形如下5改變高頻信號電壓幅度，用示波器觀測，記錄輸出中頻電壓的幅度VSP-P(mV)300400500ViP-P(mV)3

6、76664825波形圖如下：改變本振信號電壓幅度，用示波器觀測，記錄輸出中頻電壓的幅值 VLP-P(mV)200300400500600ViP-P(mV)464472488504520波形圖如下：7用混頻前后波形的頻率可見上面系列波形圖所示。8鏡象干涉頻率的觀測緩慢將高頻信號發(fā)生器的輸出頻率為4.167MHZ時有波形如下：當(dāng)緩慢升高輸出頻率時，中頻波形消失，直到13.16MHZ時，波形重新出現(xiàn)，如下：經(jīng)計算，13.16-4.1672*4.5，所以滿足關(guān)系鏡象-載波=2中頻9.混頻的綜合觀察令信號發(fā)生器輸出一個由1K音頻信號調(diào)制的載波頻率為4.2MHz的調(diào)幅波，調(diào)制深度為20%，作為本實(shí)驗的射頻輸入，本振信號不變，用示波器觀察到J9處的調(diào)制信號波形如下：六、實(shí)驗總結(jié)1、本振頻率與載波頻率和鏡象干擾頻率之間的關(guān)系 f鏡象-f載波=2