主頁 > 技術(shù)文章 > 高頻電子通信實驗之晶體三極管混頻實驗 2021-11-08

高頻電子通信實驗之晶體三極管混頻實驗

一、高頻電子通信實驗箱,通信原理綜合實驗箱,通信原理實驗箱實驗準備
1．做本實驗時應具備的知識點：
l 混頻的概念
l 晶體三極管混頻原理
l 用模擬乘法器實現(xiàn)混頻
2.做本實驗時所用到的儀器：
l 晶體三極管混頻模塊
l LC振蕩與射隨放大模塊
l 高頻信號源
l 雙蹤示波器
二、高頻電子通信實驗箱,通信原理綜合實驗箱,通信原理實驗箱實驗目的
1.進一步了解三極管混頻器的工作原理；
2.了解混頻器的寄生干擾。
三、高頻電子通信實驗箱,通信原理綜合實驗箱,通信原理實驗箱實驗內(nèi)容
1.用示波器觀察輸入輸出波形；
2.用頻率計測量混頻器輸入輸出頻率；
3.用示波器觀察輸入波形為調(diào)幅波時的輸出波形。
四、高頻電子通信實驗箱,通信原理綜合實驗箱,通信原理實驗箱基本原理
混頻器的功能是將載波為（高頻）的已調(diào)波信號不失真地變換為另一載頻f_i （固定中頻）的已調(diào)波信號，而保持原調(diào)制規(guī)律不變。例如在調(diào)幅廣播接收機中，混頻器將中心頻率為535-1605KHZ的已調(diào)波信號變?yōu)橹行念l率為465KHZ的中頻已調(diào)波信號。此外，混頻器還廣泛用于需要進行頻率變換的電子系統(tǒng)及儀器中，如頻率合成器，外差頻率計等�；祛l器的電路模型如圖 5-1所示。

混頻器常用的非線性器件有二極管、三極管、場效應管和乘法器。本振用于產(chǎn)生一個等幅的高頻信號U_L ，并與輸入信號US經(jīng)混頻器后所產(chǎn)生的差頻信號經(jīng)帶通濾波器濾出。目前，高質(zhì)量的通信接收機廣泛采用二極管環(huán)形混頻器和由差分對管平衡調(diào)制器構(gòu)成的混頻器，而在一般接收機（例如廣播收音機）中，為了簡化電路，還是采用簡單的三極管混頻器，本實驗采用晶體三極管作混頻電路實驗。
圖5-2是晶體三極管的混頻器電路，本振電壓U_L頻率為(8.8MHZ)從晶體管的發(fā)射極e輸入，信號電壓Us(頻率為6.3MHZ)從晶體三極管的基極B輸入，混頻后的中頻(Fi=F_L-Fs)信號由晶體三管的集電極C輸出。輸出端的帶通濾波器必須調(diào)諧在中頻Fi上，本實驗
中頻為Fi=F_L-Fs=8.8MHZ-6.3MHZ=2.5MHZ。
為了實現(xiàn)混頻功能，混頻器件必須工作在非線性狀態(tài)，而作用在混頻器上的除了輸入信號電壓Us和本振電壓U_L外，不可避免地還存在干擾和噪聲。它們之間任意兩者都有可能產(chǎn)生組合頻率，這些組合頻率如果等于或接近中頻，將與輸入信號一起通過中頻放大器、解調(diào)器，對輸出級產(chǎn)生干擾，影響輸入信號的接收。
干擾是由于混頻不滿足線性時變工作條件而形成的，因此不可避免地會產(chǎn)生干擾，其中影響最大的是中頻干擾和鏡像干擾。

圖5-2 晶體三極管混頻的電路圖

五、實驗步驟
1.實驗準備
將三極管混頻器模塊，LC振蕩器與射隨放大模塊插入實驗箱主板，接通實驗箱與所需各模塊電源。
2.中頻頻率的觀測
將LC 振蕩器輸出頻率為8.8MHZ作為本實驗的本振信號輸入混頻器的一個輸入端(IN1)，混頻器的另一個輸入端（IN2）接高頻信號發(fā)生器的輸出（6.3MHz V_P-P =0.4V）。用示波器觀測5TP01、5TP02、5TP03，并用頻率計測量其頻率。并計算各頻率是否符合Fi=F_L-Fs。當改變高頻信號源的頻率時，輸出中頻5TP03的波形作何變化，為什么？
3.混頻的綜合觀測
將調(diào)制信號為1KHZ載波頻率為6.3MHZ的調(diào)幅波，作為本實驗的射頻輸入，用雙蹤示波器的觀察5TP01、5TP02、5TP03各點波形，特別注意觀察5TP02和5TP03兩點波形的包絡是否一致。
六、實驗報告
1.根據(jù)觀測結(jié)果，繪制所需要的波形圖，并作分析。
2.歸納并總結(jié)信號混頻的過程。

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