三极管混频器课程设计
实验五 晶体三极管混频实验
实验五晶体三极管混频实验一、实验内容1、掌握了解三极管混频器的工作原理；2、了解混频器的寄生干扰。
二、实验原理1、混频器的工作原理混频器的功能是已调波信号（高频）不失真地变换为另一已调波信号，保持原调制规律不变。
为实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。
本振用于产生一个等幅高频信号UL ，与输入信号US经混频器后所产生的差频信号，经带通滤波器滤出。
除输入信号电压Us 和本振电压UL外，还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合频率如果等于或接近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干扰，影响输入信号的接收。
干扰是由于混频不满足线性时变工作条件而形成的，不可避免，其中影响最大的是中频干扰和镜像干扰。
2、实验电路图中，本振电压为11.2MHZ从晶体管的发射极e输入，信号频率为8.2MHZ从晶体三极管的基极B输入，混频后的中频信号由晶体三管的集电极C输出。
输出端的带通滤波器必须调谐在中频Fi上，本实验中频为3MHZ。
三、实验内容1、用频率计测量混频器的输入输出频率，观察输入输出信号的波形；2、用示波器观察输入波形为调幅波时的输出波形。
四、实验步骤（一）模块上电将LC振荡器模块③晶体三极管混频器模块④接通电源。
（二）中频频率的观测1、将LC 振荡器调整到“串S”、1C09（150P）状态下，其产生的振荡频率为11.9MHZ 信号作为本实验的本振信号，接晶体三极管混频器本振输入2P01，高频信号发生器输出8.9MHz，VP-P =0.5V信号接晶体三极管混频器本振输入2P02。
用示波器观测2TP03波形，测量其中频值。
顺时针调整2W01，输观察2TP03的波形变化。
2、混频的综合观测。
将调制信号为1KHZ载波频率为8.9MHZ的调幅波，作为本实验的晶体三极管混频器射频输入，用双踪示波器的观察2TP01、2TP02、2TP03各点波形，特别注意观察2TP02和2TP03两点波形的包络是否一致。
实验三 晶体三极管混频实验
实验三晶体三极管混频实验一、实验目的1.掌握三极管混频器的工作原理；2.了解混频器的寄生干扰。
二、实验原理1.For personal use only in study and research; not for commercial use2.3.混频器系统原理图4.三极管混频电路原理图如下，晶体管起信号的混频作用，两个输入信号分别为和；电容C in1、C in2、C out为信号输入和输出的耦合电容，起到隔直流的作用，使前后级的直流电位不相互影响，保证各级工作的稳定性；电容C e对高频交流信号相当于短路，消除偏置电阻R e对高频信号的负反馈作用，提高高频信号的增益；电阻元件R b1、R b2、R e决定晶体管的工作点；电路中的电感L和电容C组成的谐振电路起选频作用，在产生的组合频率中选择所需要的中频输出信号。
For personal use only in study and research; not for commercial use三、仿真结果1.仿真原理图如下。
为获得中频频率为475MHZ信号，设置本振信号V2为500mv （10.7MHZ），载波信号V1为100mv（10.245MHZ）；L1为10uH，C3为12nF,以达到选频作用；示波器分别接入载波信号和输出信号，观察输出波形。
For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use2.去掉V1，进行直流工作点分析，测试放大器的静态直流工作点，结果如下：For personal use only in study and research; not for commercial use3.选取电路节点8作为输出端，对输出信号进行“傅里叶分析”，结果如下图。
三极管混频器
1 三极管混频器任务、功能要求说明及总体方案1.1课题任务设计一个三极管混频器。
要求中心频率为10MHz, 本振频率为16.455MHz 。
1.2 课题总体方案介绍及工作原理1.2.1 总体方案图1.1 结构和原理（1）输出中频调幅波与输入高频调幅波规律完全相同，即载波振幅的包络形状完全相同。
唯一的差别是载波频率不同。
（2）从频谱上看，输出中频信号与输入高频信号的频谱结构相同，只不过在频谱上搬移了一个位置。
（3） （称为下混频） 低中频（称为上混频） 高中频一般，用于振幅调制与解调的电路均可用于混频，需要改变的只是输入、输出回路和输出滤波器的参数。
若非线性器件本身仅实现混频，本振信号由单独的本地振荡器提供，称为混频器； 若非线性器件既产生本振信号又实现混频，则称为变频器。
SI L S I LS I S I L S I f f f f f f f f f f f f f >+=-=<-=1.2.2 工作原理混频电路的基本原理：图1.2图2中，U s (t)为输入信号，U c (t)为本振信号。
U i (t)输出信号。
分析： 当st sm s cos U (t)U ψ= （1.1） 则：(t)(t)U U (t)U c s p = （1.2）= ct cm st sm cos U cos U ψψ = ct st cos cos Am ψψ其中： cm sm U U Am = （1.3） 对上式进行三角函数的变换则有：()t c st 1p cos cos Am t U ψψ=：)t]-(c s)t c [cos( Am 21s c ψψψψos ++从上式可推出，U p (t)含有两个频率分量和为(ψc +ψS )，差为(ψC -ψS )。
若选频网络是理想上边带滤波器则输出为]t Amcos[21(t)U s c i ψψ+= （1.4）若选频网络是理想下边带滤波器则输出：]t -Amcos[21(t)U s c i ψψ= （1.5）工程上对于超外差式接收机而言，如广播电视接收机则有ψc >>ψS ．往往混频器的选频网络为下边带滤波器，则输出为差频信号，]t -Amcos[21(t)U s c i ψψ=。
三极管混频器
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：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Application of mixer in modern communication is very wide, into people's 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. Input 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 relatively 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 (1)设计内容 (1)设计要求 (1)混频器工作原理及系统框图 (1)三极管混频器的设计方案 (3)第二章电路设计及其原理分析 (4)本地振荡电路 (4)混频电路 (6)第三章三极管混频器的仿真和调试 (9)仿真软件介绍 (9)混频器电路的仿真 (9)实物调试 (10)总结 (10)参考文献 (11)致谢 (12)附录 (13)附录 A (13)附录 B (14)附录 C (14)附录 D (15)第一章 三极管混频器的设计内容及要求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。
实验5 晶体三极管混频实验
实验5 晶体三极管混频实验一、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：●混频的概念●晶体三极管混频原理●用模拟乘法器实现混频2.做本实验时所用到的仪器：●晶体三极管混频模块●LC振荡与射随放大模块●高频信号源●双踪示波器二、实验目的1．进一步了解三极管混频器的工作原理；2.了解混频器的寄生干扰。
三、实验内容1.用示波器观察输入输出波形；2.用频率计测量混频器输入输出频率；3.用示波器观察输入波形为调幅波时的输出波形。
四、基本原理混频器的功能是将载波为（高频）的已调波信号不失真地变换为另一载频f i（固定中频）的已调波信号，而保持原调制规律不变。
例如在调幅广播接收机中，混频器将中心频率为535-1605KHZ的已调波信号变为中心频率为465KHZ的中频已调波信号。
此外，混频器还广泛用于需要进行频率变换的电子系统及仪器中，如频率合成器，外差频率计等。
混频器的电路模型如图 5-1所示。
混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。
本振用于产生一个等幅的高频信号U L，并与输入信号US经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤出。
目前，高质量的通信接收机广泛采用二极管环形混频器和由差分对管平衡调制器构成的混频器，而在一般接收机（例如广播收音机）中，为了简化电路，还是采用简单的三极管混频器，本实验采用晶体三极管作混频电路实验。
图5-2是晶体三极管的混频器电路，本振电压U L频率为(8.8MHZ)从晶体管的发射极e输入，信号电压Us(频率为6.3MHZ)从晶体三极管的基极B输入，混频后的中频(Fi=F L-Fs)信号由晶体三管的集电极C输出。
输出端的带通滤波器必须调谐在中频Fi上，本实验中频为Fi=F L-Fs=8.8MHZ-6.3MHZ=2.5MHZ。
为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上的除了输入信号电压Us和本振电压U L外，不可避免地还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合频率如果等于或接近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干扰，影响输入信号的接收。
实验五 晶体三极管混频实验
实验五晶体三极管混频实验一、实验内容1、掌握了解三极管混频器的工作原理；2、了解混频器的寄生干扰。
二、实验原理1、混频器的工作原理混频器的功能是已调波信号（高频）不失真地变换为另一已调波信号，保持原调制规律不变。
为实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。
本振用于产生一个等幅高频信号UL，与输入信号US经混频器后所产生的差频信号，经带通滤波器滤出。
除输入信号电压Us和本振电压UL外，还存在干扰和噪声。
它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合频率如果等于或接近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干扰，影响输入信号的接收。
干扰是由于混频不满足线性时变工作条件而形成的，不可避免，其中影响最大的是中频干扰和镜像干扰。
2、实验电路图中，本振电压为11.2MHZ从晶体管的发射极e输入，信号频率为8.2MHZ 从晶体三极管的基极B输入，混频后的中频信号由晶体三管的集电极C输出。
输出端的带通滤波器必须调谐在中频Fi上，本实验中频为3MHZ。
三、实验内容1、用频率计测量混频器的输入输出频率，观察输入输出信号的波形；2、用示波器观察输入波形为调幅波时的输出波形。
四、实验步骤（一）模块上电将LC振荡器模块③晶体三极管混频器模块④接通电源。
（二）中频频率的观测1、将LC振荡器调整到“串S”、1C09（150P）状态下，其产生的振荡频率为11.9MHZ信号作为本实验的本振信号，接晶体三极管混频器本振输入2P01，高频信号发生器输出8.9MHz，VP-P=0.5V信号接晶体三极管混频器本振输入2P02。
用示波器观测2TP03波形，测量其中频值。
顺时针调整2W01，输观察2TP03的波形变化。
2、混频的综合观测。
将调制信号为1KHZ载波频率为8.9MHZ的调幅波，作为本实验的晶体三极管混频器射频输入，用双踪示波器的观察2TP01、2TP02、2TP03各点波形，特别注意观察2TP02和2TP03两点波形的包络是否一致。
三极管课程设计
三极管课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解三极管的基本结构、工作原理及其在电子电路中的应用。
2. 学生能掌握三极管的类型、符号、主要参数及其影响。
3. 学生能掌握三极管放大电路的基本原理和设计方法。
技能目标：1. 学生能够正确使用仪器和工具进行三极管的检测和测量。
2. 学生能够运用所学知识，分析和设计简单的三极管放大电路。
3. 学生能够通过实验操作，观察并解释三极管放大电路的工作现象。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术学科的兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神，学会在实验过程中相互交流、协作。
3. 培养学生严谨的科学态度，对待实验数据和现象能够客观、理性分析。
课程性质：本课程属于电子技术基础课程，通过理论讲解和实验操作，使学生掌握三极管的基础知识。
学生特点：学生处于初中年级，对电子技术有一定的基础认识，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生动手实践为主，教师引导为辅，培养学生的实际操作能力和创新思维。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 三极管基本概念：介绍三极管的结构、类型、符号，使学生了解三极管的外观和基本特性。
- 教材章节：第二章第二节《三极管的结构与类型》- 内容列举：三极管的结构、NPN型和PNP型三极管、三极管的符号。
2. 三极管工作原理：讲解三极管的工作区域、载流子运动规律，使学生理解三极管放大作用的基本原理。
- 教材章节：第二章第三节《三极管的工作原理》- 内容列举：三极管的工作区域、放大原理、载流子运动规律。
3. 三极管主要参数：阐述三极管的静态特性参数和动态特性参数，使学生掌握三极管性能的衡量标准。
- 教材章节：第二章第四节《三极管的主要参数》- 内容列举：静态特性参数（如UBE、UBE）、动态特性参数（如β、fT）。
高频电子课程设计晶体管混频器
目录目录 (1)第一章混频器的工作原理分析 (2)第一节三极管混频器的工作原理及组成框图 (2)第二节三极管混频器的工作波形及变频前后频谱图 (4)第二章晶体管混频器的电路组态及优缺点 (5)第一节三极管混频器的电路组态及其优缺点 (5)第二节三极管混频器的技术指标 (6)第三章自激式变频器电路工作原理分析 (9)第一节自激式变频器工作原理分析 (9)第二节自激式变频器与他激式变频器的比较 (10)第四章心得体会 (11)第一章混频器的工作原理分析第一节三极管混频器的工作原理及组成框图1.1 组成框图变频（混频）是将高频信号经过频率变换，变为一个固定的频率。
通常指将高频信号的载波频率从高频变为中频,同时必须保持其调制规律不变。
具有这种功能的电路称为混频电路或变频电路，亦称为混频器或变频器。
一般变频器应由四部分组成，即输入回路、非线性器件、带通滤波器和本机振荡器组成，如图1-1所示，图中本机振荡器用来提供本振信号频率f L。
输入高频调幅波s v，与本振等幅波L v，经过混频后输出中频调幅v。
输出的中频调幅波与输入的高频调幅波的调制规律完全相同。
亦即波i变频前与变频后的频谱结构相同，只是中心频率由f s改变为f i，亦即产生了频谱搬移。
图1-1 晶体管混频器的组成框图混频器工作原理：晶体三极管混频器的原理性电路如图1-2所示，在发射结上作用有三个电压，即直流偏置电压BB v 信号电压s u 和本振电压L u 。
为了减小非线性器件产生的不需要分量，一般情况下，选用本振电压振幅U U SM LM ，也就是本振电压为大信号，而输入信号电压为小信号。
在一个大信号L u 和一个小信号s u 同时作用于非线性器件时，晶体管可近似看成小信号的工作点随大信号变化而变化的线性元件，如图1-5所示。
1t 时刻，在偏压BB v 和本振电压L u 的共同作用下，它的工作点在A 点，此时s u 较小。
因此，对s u 而言，晶体管可以被近似看成工作于线性状态。
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课程设计说明书三极管混频器系、部：学生姓名：指导教师：职称专业：班级：完成时间：课程设计任务书主要技术指标：设计一个混频电路，要求输入信号为10MHz正弦波，本振信号为16.465MHz正弦波，输出为465KHz的正弦波，谐振回路选用465KHz的中周。
课程设计要求：要求有课程设计说明书，并制作出实际电路。
实验仪器设备：12V直流稳压电源1台数字存储示波器1台无感起子1把数字万用表1台摘要混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，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，混频器应用较为广泛，如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ 要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48．5M一870M 的图象信号要变成38MHZ的中频图象信号。
移动通信中一次中频和二次中频等。
在发射机中，为了提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。
用一个频率较低石英晶体振荡器做为主振荡器，产生一个频率非常稳定的主振荡信号，然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频，所以必须使用混频电路，又如电视差转机收发频道的转换，卫星通讯中上行、下行频率的变换等，都必须采用混频器。
由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。
人们一直都在寻求快速远距离通信的手段。
但是，直到十八世纪中叶才有了现代意义上的快速远距离通讯手段，这归功于无线电的发明。
一个多世纪以来，通信的方式和内容不断更新发展，从最初的莫尔斯电码到现在的卫星通讯，现代通讯技术正成为人们日常生活中越来越重要的角色。
作为无线传输体系中不可缺少的重要环节，混频技术，如晶体管混频，二极管混频以及场场效应管混频等，被广泛应用于各种通讯设备中，实现信号频谱的搬移。
混频的用途是广泛的，它一般用在接收机的前端。
除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡，也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中，微波中继站的接收机把微波频率变换为中频，在中频上进行放大，取得足够的增益后，在利用混频器把次中频变换为微波频率，转发至下一站此外，在测量仪器中如外差频率计，微伏计等也都采用混频器。
因此，做有关混频电路的课题设计很能检验对高频电子线路的掌握程度；通过混频器设计，可以巩固已学的高频理论知识。
此外为辅助电路，此次的课程设计还应用了LC谐振回路以及RC二阶有源滤波器，以实现对干扰信号的有效抑制。
关键词：混频器；超外差接收机；有源滤波器ABSTRACTThe mixer in communication engineering and radio technology, are widely used in the modulation system, the input of baseband signal are through frequency conversion become already tuning frequency signal. In the process, receiving demodulation already tuning frequency signal also should pass frequency conversion, become the corresponding mid-frequency signal. Especially in specialized superheterodyne receivers of type, mixers are more widely application, such as kfi-am radio receiver will be already amplitude modulated signal 535KHZ - a 1605KHZ to become 465KHZ mid-frequency signal, for television receiver will have a 870M 4.85 M tone of image signal to become 38MHZ of intermediate frequency image signal.people are always looking for fast way to communicate over distance, to transfer or to exchange information. Modern long distance communication technology was invented in mid of 18th century thanks to the invention of radio technology. Since then, this technology was well developed and many new methods came out. From Morse code to satellite, modern communication is playing more and more important role. As a key part of radio technology – mixing, e.g. transistor mixer, diode mixer and FET mixer, etc. are broadly used in different system，to shift frequency.The figure hereafter illustrated the basic components of a communication system.There are kinds of communication technology; they are not going to be introduced here one by one. However most of the transmitters and receivers are made by RF system. The topic of this document is to design and simulate a key unit circuit of wireless communication system --- mixer.Mixing technology is very useful; normally they are applied by the front end of receiver. They are used by superheterodyne receiver, frequency synthesizer, microwave repeater and instruments. Therefore, this kind of design practice can greatly help to understand RF knowledge well.Furthermore, as auxiliary circuit, LC network and RC active filter are applied to this design, to effectively eliminate interference.KEYWORDSmixers；specialized superheterodyne receivers；sctive filter目录摘要 (3)第一章系统分析 (7)1.1设计课题任务 (7)1.2课题基本原理 (7)1.3混频电路的分类 (8)1.4混频电路的实际应用 (9)第二章电路图及原理分析 (10)2.1 本地振荡电路 (10)2.2 振荡器起振条件 (10)第三章设计课题的参数选择及调试 (13)3.1电路性能分析 (13)3.2电路参数选择 (14)3.3设计课题的调试 (15)第四章结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章 系统分析1.1设计课题任务设计一个三极管混频器。
要求中心频率为10MHz, 本振频率为16.455MHz 。
1.2基本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（使器件跨导随此频率的电压作周期变化）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，则输出端可取得此二信号的差频或和频，完成变频作用。
它的功能是将已调波好的载波频率变化换成固定的中频载频率。
而保持其调制规律不变，也就是说它是一个线性频率谱搬电路，对于调幅波、调频波或调相波通过变频电路后仍然是调幅波，调频波或调相波。
只是其载波频率变化了，其调制规律是不变的。
以下是调幅波频率形图和混频前后的频谱原理图：非线性器件 带通滤波器 本地振荡器输入 输出图1.1调幅波图1.2调幅波变频波形图调幅波的混频示意图中，混频器上加了俩个信号－载频为1.7~6MHZ的调幅波Vs（输入信号）和频率为2..165~6.465MHZ的等幅波Vo(本振信号)，经过变频后，输出为465KHz的中频调波Vi。
输出的中频调幅波与输入的高频调幅波调幅规律完全相同，即载没振幅的包络形状完全相同，唯一差别就是频率不同。
下面我们来研究变频是频谱的变化，从示意图我们可以看出经过混频，高频已调波变成中频已调波，只是把已调波的频谱从高频率位置到了中频率位置，输入信号中每个频率分量的位置及相对大小、相互间距不发生变化，当应注意高频率已调波的上、下边频搬到中频位置后，分别成了下、上边频。
图1.3变频前后的频谱图1.3混频电路的分类混频电路是基于某些器件的非线性远离工作的，其核心部件就是非线性元件。
根据所用器件不同，混频器主要有：1）晶体管混频器；2）二极管混频器；3）场效应管混频器；4）差分对混频器。
根据电路结构分有：1）单管混频器；2）平衡混频器；3）环形混频器。
1.4混频电路的实际应用超处差式接收机的主要特点是，把被接收的已调波信号的载波的频率ωc 先变为频率较低的（或较高的）但是固定不变的中间频率ωi（称为中频），而其振幅的变化规律保持不变，即是由低频调制信号Ω来决定，然后利用中频放大器加以放大送至检波器进行检波。
解调出与调制信号UΩ(t) 线性关系的输出电压。
随后通过低频电压放大、功率放大、由扬声器还原为原来的声音，因为中频放大器的中心频率是固定不变的，中频放大器容易取得较大的增益和近似理想的选择性曲线。