文档介绍：混频器实验(虚拟实验)
(一)二极管环形混频电路
傅里叶分析
得到的频谱图为
分析:可以看出信号在900Hz和1100Hz有分量,与理论相符
(二)三极管单平衡混频电路
直流分析
傅里叶分析
一个节点的傅里叶分析的频谱图为
两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的频谱图为:
分析:同样在1K的两侧有两个频率分量,900Hz和1100Hz
有源滤波器加入电路后
UIF的傅里叶分析的频谱图为:
Uout节点的傅里叶分析的频谱图为:
分析:加入滤波器后,会增加有2k和3k附近的频率分量
(三)吉尔伯特单元混频电路
直流分析
傅里叶分析
一个节点的输出电压的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图如下:
两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为:
分析:1k和3k两侧都有频率分量,有IP3失真
将有源滤波器加入电路
UIF的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为:
Uout节点的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为:
分析:有源滤波器Uout节点的傅里叶分析的频谱相对于Uif的傅里叶分析的频谱来说,其他频率分量的影响更小,而且Uout节点的输出下混频的频谱明显减小了。输出的电压幅度有一定程度的下降。
思考题(教材P116):
(1)比较在输入相同的本振信号与射频信号的情况下,三极管单平衡混频电路与吉尔伯特混频器两种混频器的仿真结果尤其是傅里叶分析结果的差异,分析其中的原因。若将本振信号都设为
1MHz,射频频率设为200kHz,结果有何变化,分析原因。
答:三极管
吉尔伯特
(2)对图18中加入的有源滤波器的特性进行分析,对其幅频特性、相频特性进行仿真。若要使得滤波器的带宽减小20%,应对滤波器元件参数如何调整。将调整带宽后的滤波器与混频器相连,比较前后傅里叶分析的结果异同,分析原因。
答:对有源滤波器进行仿真结果如下
根据增益带宽积不变原则,弱带宽减少20%,则增益变为原先的125%,故可将运放处的反馈电阻由76K变为95K。
改变后傅里叶分析结果如下:
改变前傅里叶分析结果如下: