场效应晶体管混频器原理及其电路
场效应晶体管的工作原理通俗解释
场效应晶体管的工作原理通俗解释
场效应晶体管是一种半导体器件，它广泛应用于电子电路中。
它
是一种三端管，由栅极 (Gate)，漏极 (Drain) 和源极 (Source) 三
个极组成。
场效应晶体管的工作原理非常复杂，但是可以用通俗易懂
的语言来解释。
第一步：当 Vgs = 0 时，场效应晶体管处于关闭状态。
此时，
漏结区域的电势高于源结区域，导致电子从源到漏流动。
第二步：当 Vgs > Vth 时，场效应晶体管处于开启状态。
此时
栅结区域形成一个电场，能够吸引电子从源极流入栅极，同时通过栅
极--漏极结实现漏极区域加电压，从而使电子从源极向漏极流动。
第三步：当 Vgs < Vth 时，场效应晶体管仍然处于关闭状态。
此时，栅结区域不会形成足够的电场，无法吸引电子从源极流入栅极，而漏极区域仍然在电势高于源区域。
因此，电子仍然从源到漏流动。
总之，场效应晶体管的工作原理可以用控制门极电压来控制漏极
电流的方式来概括。
因为场效应晶体管的控制能力非常强，它能够更
有效地控制大功耗电路。
混频器的工作原理
混频器的工作原理混频器是一种常见的电子器件，用于将不同频率的信号进行混合，产生新的频率信号。
混频器的工作原理涉及到频率转换和非线性元件的特性，下面将详细介绍混频器的工作原理。
首先，混频器的工作原理基于非线性元件的特性。
在混频器中，通常会使用二极管或场效应管等非线性元件。
当输入的两个不同频率的信号经过这些非线性元件时，会产生新的频率信号。
这是因为非线性元件会使输入信号产生交叉调制，产生新的频率成分。
其次，混频器的工作原理还涉及到频率转换。
在混频器中，通常会有一个本地振荡器。
本地振荡器会产生一个特定频率的信号，这个频率通常称为本振频率。
当输入的两个信号与本地振荡器产生的信号进行混合时，会产生新的频率信号，这个新的频率信号就是混频器的输出信号。
混频器的工作原理可以用以下公式来表示，f(IF) = |f(LO) f(RF)|，其中f(IF)为中频输出信号的频率，f(LO)为本地振荡器的频率，f(RF)为射频输入信号的频率。
根据这个公式可以看出，混频器的输出信号频率与本地振荡器的频率和射频输入信号的频率之差有关。
另外，混频器还可以实现频率的上变频和下变频。
当本地振荡器的频率大于射频输入信号的频率时，混频器实现的是频率的上变频；当本地振荡器的频率小于射频输入信号的频率时，混频器实现的是频率的下变频。
这样就可以实现对输入信号频率的转换。
总的来说，混频器的工作原理是通过非线性元件产生交叉调制，实现输入信号频率的转换，从而产生新的频率信号。
它在无线通信、雷达、电视接收等领域都有着广泛的应用。
混频器的工作原理的深入理解对于电子工程师来说是非常重要的，也为混频器的设计和应用提供了理论基础。
双栅场效应管混频电路
双栅场效应管混频电路1. 引言混频电路是一种将两个或多个不同频率的信号进行混合处理的电路。
双栅场效应管（Dual Gate Field Effect Transistor，简称DG-FET）是一种常用于射频放大和混频器应用的器件。
本文将介绍双栅场效应管混频电路的原理、特点和应用。
2. 双栅场效应管基本原理双栅场效应管是一种三极管，由两个栅极和一个漏极组成。
其工作原理与普通场效应管类似，但具有更高的增益和线性度。
其中一个栅极称为输入栅极（G1），另一个栅极称为控制栅极（G2）。
通过调节控制栅极电压，可以改变DG-FET的传输特性。
3. 双栅场效应管混频电路结构双栅场效应管混频电路由输入匹配网络、输出匹配网络和双栅场效应管组成。
输入匹配网络用于匹配输入信号源的阻抗，输出匹配网络用于匹配负载的阻抗，以提高功率传输效率。
双栅场效应管作为混频器的核心部件，负责将输入信号进行混频处理。
4. 双栅场效应管混频电路工作原理双栅场效应管混频电路的工作原理如下：1.输入信号经过输入匹配网络进入DG-FET的输入栅极（G1）。
2.控制栅极（G2）的电压调节DG-FET的传输特性，控制输出信号的幅度和相位。
3.输入信号和控制信号在DG-FET内部相互混合，产生混频效果。
4.输出信号经过输出匹配网络传送到负载。
5. 双栅场效应管混频电路特点双栅场效应管混频电路具有以下特点：•宽带特性：双栅场效应管具有较宽的工作带宽，可以处理多个不同频率的信号。
•高增益：由于双栅结构，DG-FET具有较高的增益，可以放大微弱的输入信号。
•低噪声：DG-FET具有低噪声系数，适用于对噪声要求较高的应用。
•线性度好：双栅结构使得DG-FET具有良好的线性度，适用于需要高精度的应用。
6. 双栅场效应管混频电路应用双栅场效应管混频电路广泛应用于射频领域，包括通信、雷达、无线电等领域。
具体应用包括：•射频信号放大：双栅场效应管可以将微弱的射频信号放大到适合后续处理的级别。
混频器的工作原理
混频器的工作原理混频器是一种常用的电子器件，广泛应用于通信、雷达、无线电等领域。
它的主要作用是将不同频率的信号进行混合，产生出新的频率信号。
混频器的工作原理主要包括非线性特性和频率转换两个方面。
首先，混频器的工作原理与其非线性特性密切相关。
在混频器中，通常会采用二极管或场效应管等元件，这些元件的特性是非线性的。
当输入两路不同频率的信号时，由于非线性元件的特性，会产生新的频率信号。
这是因为非线性元件会导致输入信号产生谐波，而混频器正是利用这些谐波来产生新的频率信号。
其次，混频器的工作原理还涉及频率转换的过程。
当两路不同频率的信号输入混频器后，会产生出新的频率信号，这个过程就是频率转换。
混频器中通常会设置一个局部振荡器，用来提供一个参考频率。
通过将输入信号与局部振荡器的频率进行混合，就可以产生出新的频率信号。
这样，就实现了不同频率信号之间的转换。
混频器的工作原理可以通过以下简单的示意图来说明：输入信号1（频率f1）——|—非线性元件—|——输出信号（频率f1-f2）。
输入信号2（频率f2）——|—局部振荡器—|——。
通过上述示意图可以看出，混频器的工作原理是利用非线性元件和局部振荡器来实现不同频率信号的混合和转换。
这样就可以得到新的频率信号，从而实现了信号的处理和调制。
总的来说，混频器是一种非常重要的电子器件，其工作原理涉及到非线性特性和频率转换两个方面。
通过混频器，不同频率的信号可以进行混合和转换，从而实现了信号的处理和调制。
混频器在通信、雷达、无线电等领域都有着广泛的应用，对于提高信号处理的效率和精度起着至关重要的作用。
晶体管混频器解读
-
e
+
知道了变频跨导gc，即知道了混 频器对输入信号vs的放大能力。这 时可以把电路看成只有vs输入，不 必理会本机振荡的信号v0 。
2、混频器的变频电压增益Avc
Vi= —goc—I+iG—L = —ggo—ccV+—Gs L—
晶体管混频器等效电路
gic—混频器的输入电导 goc—混频器的输出电导 gc—混频器的变频跨导 GL—负载电导
+ -
vs -+v0
(c)
(c)共基混频组态，信 vi 号电压和本振电压均
由射极注入。
+ -
vs
+ - v0
(d)
(d)共基混频组态，信 vi 号电压由射极注入，
本振电压由基极注入。
本继页续完
晶
体
管 混 二、晶体管混频器的工作原理
频
器
二、晶体管混频器的工作原理
iiBC
变频电路工作在晶体 管的非线性区，所以分 析混频器工作时只取这 一段曲线进行研究。
变频器工作时，送至晶体管的 输入电压为
vBE= VBB+v0+vS
iC
Q
O
VBB
vBE
晶体管转移特性曲线
变频电路工作在晶体 管的非线性区，所以分 析混频器工作时只取这 一段曲线进行研究。
信号
输入
+ -
vs
+ -
v0
本机
振荡
中
vi
频 输
出
本继页续完
晶
体
管 混 晶体管混频器的变频原理
频
器
二、晶体管混频器的工作原理
组态，信号 电压和本振 电压均由基 极注入。
混频器电路工作原理
混频器电路工作原理
混频器电路是一种用于频率变换的电路，其工作原理主要是利用非线性电阻元件的特性，将两个不同频率的信号混合在一起，输出得到两个输入信号的和频信号和差频信号。
在混频器电路中，常用的非线性元件有二极管、晶体管等。
以二极管混频器为例来说明其工作原理：
1. 工作偏置：对二极管进行偏置使其在正向截止区工作，即保持二极管处于反向偏置状态。
2. 输入信号：将两个不同频率的输入信号分别输入到二极管的两个端口，其中一个信号为射频信号(RF)，另一个信号为本振信号(LO)。
3. 非线性特性：二极管在正向截止区具有非线性特性，当输入射频信号和本振信号通过二极管时，非线性特性会导致二极管产生交叉调制效应。
交叉调制过程实际上是两个频率信号相乘的过程。
4. 输出信号：经过交叉调制后，二极管产生了和频信号
(RF+LO)和差频信号(RF-LO)。
通常情况下只取其中一个也可
以称之为产品信号。
5. 滤波：由于混频器产生了很多杂散频率，需要通过滤波器对输出信号进行滤波，保留所需的和频信号或差频信号。
总结起来，混频器电路的工作原理主要包括非线性调制、交叉调制和滤波等过程。
通过将不同频率的输入信号经过非线性元件相乘，得到和频信号和差频信号，进而实现频率变换的功能。
第7章 混频.
混频
图7.1.1 混频器输入、输出信号的波形和频谱
混频
接收机中使用混频器的原因： ① 若减小接收机的体积，降低电路设计制造和调整难度； ② 改善接收机灵敏度、选择性。
混频
采用混频器（变频器）接收机性能提高的原因：
增强； 3〉选中频时应考虑组合频率的影响，使其远离混频过程中可
能产生的组合频率。
混频
2. 一个外来干扰和本振产生的组合频率干扰（副波道干扰 或称寄生通道干扰）
若外来干扰和本振产生的无用组合频率分量满足:
|±pfL±rfn1|=fI , p、r=0, 1, 2, …
会产生干扰作用，常将这类组合频率干扰称为寄生通道干扰, 其中中频干扰和镜频干扰影响很大。 1) 中频干扰
混频
第七章 混频
§7.1 概述 §7.2 晶体三极管混频器 §7.3 场效应管混频器（了解） §7.4 晶体二极管混频器 §7.5 混频器的干扰
混频
§7.1 概述
一、混频 为使高频信号经频率变换后所携带的有用信息保持不变，
要求电路仅将高频信号的各个频率分量搬移至新的频域，而各 分量的频率间隔和相对幅度保持不变，这个过程称为混频。
2us 2RL RVD
[K1(Lt)
K1(Lt
)]
2us 2RL RVD
K2 (Lt)
2Usm 2RL
cosst
RVD
[4
cosLt
4
3
cos 3Lt
]
K1(Lt)
0
K2(Lt)
0
混频
(a)
Lt
Lt
(b)
晶体管混频器实验报告
晶体管混频器实验报告
实验目的：通过搭建晶体管混频器电路，学习混频器的工作原理和特点，掌握其在无线电通信中的应用。
实验器材：晶体管、电容、电感、电源、示波器等。
实验原理：晶体管混频器是一种将两个不同频率的信号混合成一个信号的电路。
在混频器中，晶体管扮演着开关的角色，完成信号的混合。
当两个信号进入混频器时，它们会经过晶体管的交替导通和截止，产生一个新的信号，其频率为两个输入信号的差值。
实验步骤：
1.根据电路图连接电路。
2.接通电源，调节电源电压至合适值。
3.将信号源接入电路中。
4.调节示波器，观察输出波形。
5.改变输入信号频率，观察输出波形。
6.记录实验数据，分析实验结果。
实验结果：通过实验可知，晶体管混频器可以将两个不同频率的信号混合成一个信号，并输出到示波器上。
当输入频率分别为1MHz 和3MHz时，混频器输出的信号频率为2MHz。
同时，改变输入信号频率可以得到不同的输出信号频率。
实验结论：晶体管混频器是一种常用的无线电通信电路，其混频效果优异，可以将不同频率的信号混合成一个信号，实现信号的转换和处理。
在实践应用中，晶体管混频器广泛应用于无线电接收、发射、
调制等领域。
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场效应晶体管混频器原理及其电路
混频器一般由输入信号回路、本机振荡器、非线性器件和滤波网络等4部分组成，如图1所示。
这里的非线性器件本身仅实现频率变换，本振信号由本机振荡器产生。
若非线性器件既产生本振信号，又实现频率变换，则图1变为变频器。
所谓混频，是将两个不同的信号（如一个有用信号和一个本机振荡信号）加到非线性器件上，取其差频或和频。
图1 混频器的组成部分
混频器可根据所用非线性器件的不同分为二极管混频器、晶体管混频器、场效应管混频器和变容管混频器等。
混频器又可根据工作特点的不同，分为单管混频器、平衡混频器、环形混频器、差分对混频器和参量混频器等。
在设计混频器时应注意如下几点：（1）要求混频放大系数越大越好。
混频放大系数是指混频器的中频输出电压振幅与变频输入信号电压振幅之比，也称混频电压增益。
增大混频放大系数是提高接收机灵敏度的一项有力措施。
（2）要求混频器的中频输出电路有良好的选择性，以抑制不需要的干扰频率。
（3）为了减少混频器的频率失真和非线性失真以及本振频率产生的各种混频现象，要求混频器工作在非线性特性不过于严重的区域，使之既能完成频率变换，又能少产生各种形式的干扰。
（4）要求混频器的噪声系数越小越好，在设计混频器时，必须按设备总噪声系数分配给出的要求，合理地选择线路和器件以及器件的工作点电流。
（5）要考虑混频器的工作稳定性，如本机振荡器频率不稳定引起的混频器输出不稳等。
（6）注意混频器的输入端和输出端的连接条件，在选定电路和设计回路时，应充分考虑如何匹配的问题。
场效应管混频性能比三极管混频好，原因在于场效应管工作频率高，其特性近似平方率，动态范围大，非线性失真小，噪声系数低，单向传播性能好。
场效应管混频器实际电路举例（1）有源混频器1）200MHz 场效应管混频器电路(有源混频器) 为提高混频增益，在下列的A、B电路中输入、输出端都有匹配网络完成阻抗匹配，获得大的变频增益；并且L3，C5均谐振ωL，起了抑制本振信号输出的作用。
电路A)υs，υ
L均从栅极注入（如图2所示）。
图2 υs，υL均从栅极注入电路图
电路B)υs从栅极注入，本振υL从源极注入（如图3所示）。
图3 υs从栅极注入，υL从源极注入电路图
优点：场效应管混频性能比三极管混频好，原因在于场效应管工作频率高，其特性近似平方率，动态范围大，非线性失真小，噪声系数低，单向传播性能好。
2）场效应管平衡混频（如图4所示）
图4 场效应管平衡混频电路图
(2）场效应管开关工作时混频器（无源混频器）
例：场效应管环形混频（如图5所示）
图5 场效应管环形混频电路图
1)工作原理：υL加到T1，T2，T3，T4的栅极，控制其开关工作，由于输入电阻很大，所以本振功率不大；υs和中频电路υI接在T1-T4的漏极和源极电路中，所以FET管对υs只起到导通和截止的开关二极管作用(无放大和混频增益)；当υL使“a”点为正时，T1,T3导通至低阻区，c点与f点，d点与e点均相连，此时相当T1,T3构成单平衡电路，信号电流按一定的方向和相位流过Tr2；当υL使“b”点为正时，T2,T4导通，c点与f点，d点与e点均相连，T2,T4构成单平衡电路，其电流与T1,T3流过Tr2时正相反。
可见，T1,T3与T2,T4轮流工作，构成双平衡（环形）混频器。
2）优点所需本振功率小，变频损耗小；动态范围大；四只场效应管可集中在一个单片上，性能一致，对称性好。