• 混頻器

    編輯
    本詞條由“匿名用戶” 建檔。

    目錄

    混頻器

    編輯

    電子產品中,混頻器或混頻器是一種電路,可從施加到它的兩個信號中產生新的頻率。 在其最常見的應用中,兩個信號被應用到一個混頻器,它會以原始頻率的和和差產生新信號。 其他頻率分量也可以在實際的混頻器中產生。

    混頻器廣泛用于將信號從一個頻率范圍轉移到另一個頻率范圍,這一過程稱為外差,以便于傳輸或進一步的信號處理。 例如,超外差接收器的一個關鍵部件是一個混頻器,用于將接收到的信號移動到一個共同的中頻。 混頻器也用于調制無線電發射機中的載波信號。

    類型

    編輯

    混頻器的基本特征是它在其輸出中產生一個分量,該分量是兩個輸入信號的乘積。 有源和無源電路都可以實現混頻器。 無源混頻器使用一個或多個二極管,并依靠它們在電壓和電流之間的非線性關系來提供倍增元件。 在無源混頻器中,所需輸出信號的功率始終低于輸入信號。

    有源混頻器使用放大設備(例如晶體管真空管),可以增加產品信號的強度。 有源混頻器改善了端口之間的隔離,但可能具有更高的噪聲和更多的功耗。 有源混頻器對過載的容忍度較低。

    混頻器可以由分立元件構成,可以是集成電路的一部分,也可以作為混合模塊提供。

    混頻器也可以按其拓撲結構分類:

    • 平衡混頻器除了產生乘積信號外,還允許兩個輸入信號通過并作為分量出現在輸出中。
    • 將單個平衡混頻器的一個輸入應用于平衡(差分)電路,以便在輸出端抑制本機振蕩器 (LO) 或信號輸入 (RF),但不會同時抑制兩者。
    • 雙平衡混頻器的兩個輸入都應用于差分電路,因此輸入信號和乘積信號都不會出現在輸出端。 雙平衡混頻器比不平衡和單平衡設計更復雜,需要更高的驅動電平。

    混合器類型的選擇是針對特定應用的權衡。

    混頻器電路的特征在于它們的特性,例如轉換增益(或損耗)、噪聲系數和非線性。

    用作混頻器的非線性電子元件包括偏置在截止附近的二極管和晶體管。 線性時變器件(例如模擬乘法器)提供卓越的性能,因為只有在真正的乘法器中,輸出幅度才與輸入幅度成正比,這是線性轉換所要求的。 還使用了驅動到飽和狀態的鐵磁芯電感器。 在非線性光學中,具有非線性特性的晶體用于混合兩種頻率的激光以產生光學外差。

    二極管

    二極管可用于創建簡單的不平衡混頻器。 這種類型的混頻器產生原始頻率以及它們的和和差。 二極管的重要特性是它的非線性(或非歐姆行為),這意味著它的響應(電流)與其輸入(電壓)不成比例。 二極管不會在通過它的電流中再現其驅動電壓的頻率,這允許進行所需的頻率操作。 通過理想二極管的電流 I {\\displaystyle I} 作為其兩端電壓 V D {\\displaystyle V_{D}} 的函數由下式給出

    I = I S ( e q V D n k T ? 1 ) {\\displaystyle I=I_{\\mathrm {S} }\\left(e{qV_{\\mathrm {D} } \\over nkT}-1\\ 正確的)}

    其中非線性的重要特性來自 V D {\\displaystyle V_{D}} 在 e {\\displaystyle e} \ 的指數中。 指數可以展開為

    e x = ∑ n = 0 ∞ x n n ! {\\displaystyle e{x}=\\sum _{n=0}{\\infty }{\\frac {x{n}}{n!}}}

    并且可以通過該級數的前幾項對小 x {\\displaystyle x}(即小電壓)進行近似:

    e x ? 1 ≈ x + x 2 2 {\\displaystyle e{x}-1\\approx x+{\\frac {x{2}}{2}}}

    混頻器

    假設將兩個輸入信號 v 1 + v 2 {\\displaystyle v_{1}+v_{2}} 的總和施加到一個二極管,并產生與通過二極管的電流成正比的輸出電壓 (也許通過提供與二極管串聯的電阻兩端的電壓)。 然后,忽略二極管方程中的常數,輸出電壓將具有以下形式

    v o = ( v 1 + v 2 ) + 1 2 ( v 1 + v 2 ) 2 + … {\\displaystyle v_{\\mathrm {o} }=(v_{1}+v_{2})+{\ \frac {1}{2}}(v_{1}+v_{2}){2}+\\點}

    右邊的第一項是原始的兩個信號,正如預期的那樣,后面是總和的平方,可以重寫為 ( v 1 + v 2 ) 2 = v 1 2 + 2 v 1 v 2 + v 2 2 {\\displaystyle (v_{1}+v_{2}){2}=v_{1}{2}+2v_{1}v_{2}+v_{2

    內容由匿名用戶提供,本內容不代表www.gelinmeiz.com立場,內容投訴舉報請聯系www.gelinmeiz.com客服。如若轉載,請注明出處:http://www.gelinmeiz.com/195211/

    (1)
    詞條目錄
    1. 混頻器
    2. 類型
    3. 二極管

    輕觸這里

    關閉目錄

    目錄
    91麻精品国产91久久久久