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合于混频器你分解众少

时间:2019-10-31 12:16 来源:国际ag旗舰厅 点击:

  混频器是输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。混频器通常由非线性元件和选频回路构成。 混频器位于低噪声放大器 (LNA )之后 , 直接处理 LNA 放大后的射频信号。为实现混频功能, 混频器还需要接收来自压控振荡器的本振 (LO)信号 ,其电路完全工作在射频频段。 简介 变频,是将信号频率由一个量值变换为另一个量值的过程。具有这种功能的电路称为变频器(或混频器)。 一般用混频器产生中频信号: 混频器将天线上接收到的射频信号与本振产生的信号相乘,cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2可以这样理解,α为射频信号频率量,β为本振频率量,产生和差频。当混频的频率等于中频时,这个信号可以通过中频放大器,被放大后,进行峰值检波。检波后的信号被视频放大器进行放大,然后显示出来。由于本振电路的振荡频率随着时间变化,因此频谱分析仪在不同的时间接收的频率是不同的。 当本振振荡器的频率随着时间进行扫描时,屏幕上就显示出了被测信号在不同频率上的幅度,将不同频率上信号的幅度记录下来,就得到了被测信号的频谱。 从频谱观点看,混频的作用就是将已调波的频谱不失真地从fc搬移到中频的位置上,因此,混频电路是一种典型的频谱搬移电路,可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。 基本概念 混频是指将信号从一个频率变换到另外一个频率的过程 ,其实质是频谱线性搬移的过程 。 在超外差接收机中 ,混频的目的是保证接收机获得较高的灵敏度 ,足够的放大量和适当的通频带 ,同时又能稳定地工作 。混频电路包括三个组成部分 : 本机振荡器 、非线性器件 、带通滤波器。 [1] 由于非线性元件( 如二极管 、三极管 、场效应管等) 的作用,混频过程中会产生很多的组合频率分量 : p f L ±qf S 。一般来讲 ,其中满足需要的仅仅是 f I =f L -f S 或者是f I =f S -f L 。前者产生中频的方式称为高差式混频 , 后者称为低差式混频 。在这里 ,混频过程中产生的一系列组合频率分量经过带通滤波器即可以选择输出相应的中频 ,而其他的频率分量会得到抑制 。 分类 从工 混频器 混频器 作性质可分为二类,即加法混频器和减法混频器分别得到和频及差频。从电路元件也可分为三极管混频器和二极管混频器。从电路工作方式可分为有源混频器和无源混频器。 混频器和频率混合器是有区别的。后者是把几个频率的信号线性的迭加在一起,不产生新的频率。 斜率鉴频器 利用线性网络的幅频特性把调频波变换为调幅一调频波的鉴频器。图1(a)所示的是这种鉴频器的原理电路图。晶体管VT和LC回路构成一个调谐放大器,但回路的谐振频率f0和调频波的中心频率fc是失谐的,如图l(b)所示。因此当调频波瞬时频率变化时,其幅度也随之变化,LC回路的输出是一个调幅一调频波。利用由二极管VD和RC并联电阻所构成的包络检波器,就可以检出所需的原来的调制信号,实现频率检波。斜率鉴频器的电路简单,但回路的幅频特性不是线性,因而鉴频特性的线性差。此外,这种鉴频器没有抑制寄生调幅干扰的能力,通常必须在鉴频之前,对调频波进行限幅,使其幅度保持不变,以减小寄生调幅的影响。 相位鉴频器 利用线性移相网络把调频波变换为调相一调频波的鉴频器。图2(a)是这种鉴频器的电路。初次级回路L1C1和L2C2都和调频波的中心频率fc调谐,即fc=f1=f2=f0;耦合电容C0将初级回路电压u1加到次级回路线圈的中心抽头上,因此两个二极管检波器的输入电压分别是: 鉴频器输出电压u则是检波器负载电阻R1和R2的电压差。图2(b)画出了u2三种不同相位时加到两个检波器的电压变化。当调频波瞬时频率f=f0时,U1与U2互相垂直,因而UVD1=UVD2,这时鉴频器输出等于零。当ff0时,U2滞后于U1的相位大于90°,UVD1UVD2 ,鉴频器的输出大于零;反之,当fUVD2,因而鉴频器的输出小于零。鉴频器输出电压对输入信号频率f的关系曲线,叫做鉴频特性曲线。相位鉴频器的线性较好,鉴频灵敏度(单位频率变化时所产生的输出电压)也较高,但抗寄生调幅干扰性能较差。采用具有自限幅能力的比例鉴频器是解决这个问题的较理想的办法。 CMOS混频器 在降低射频产品成本的驱动下 , 如何采用成本低廉、集成度高的 CMOS 工艺实现高性能的射频集成电路 ,已成为射频集成电路设计研究的焦点 。人们不断提出基于 CMOS工艺的射频电路结构及设计技术, 并逐渐推出成熟的 CMOS射频产品,取得了非常大的成绩。混频器作为接收机的关键模块 , 其CMOS设计技术的研究也是非常重要的课题之一。 [2] 因此, 混频器的设计通常需要考虑转换增益、线性度、噪声系数、端口之间的隔离度以及功耗等性能指标 。1)为了弥补中频滤波器的损耗 ,以及降低混频器后续电路噪声对系统噪声的贡献, 混频器需要有一定的转换增益 ,但是 ,增益太大又会影响混频器的输出。 2)混频器的线性度是各项性能中最重要的性能 ,直接决定接收机的动态范围 。当射频输入信号的功率过大 ,超过混频器的 1 dB压缩点时, 中频输出信号的功率就会比预期值有大幅度的衰减, 偏离原来的线性轨迹 ; 由于混频器存在三次非线性项,相邻频道的射频信号造成的三阶互调量会对中频输出信号造成严重的干扰 ,通常用 IIP3(inpu t th ird- orde r intercept point)或 O IP3(ou tpu t third- o rde r intercept point)来表征混频器对三阶互调量的抑制能力。3)为了降低系统噪声及减轻 LNA 的设计压力 , 混频器应该具有较低的噪声系数 。 4)混频器中的本振信号 LO 摆幅通常比较大, 很容易造成信号馈通引起干扰 ,特别是馈通到射频输入端,影响其他接收机或引起自混频(对零中频接收机的性能影响非常大)。因此 ,混频器需要具有良好的隔离度。 5)功耗是所有模块必须考虑的问题,降低混频器的功耗,可有效地降低系统功耗 。 混频器技术参数 品牌:ADI 型号:ADP-2-1W+ 批号:19+ 封装:QFN 数量:1 对无铅要求的达标情况 / 对限制有害物质指令(RoHS)规范的达标情况:无铅 / 符合限制有害物质指令(RoHS)规范要求湿气敏感性等级(MSL):3(168 小时)制造商标准提前期:8 周系列:-包装:剪切带(CT) ,带卷(TR) 零件状态:在售 稳压器拓扑:正,可调式 输出电压:0.75V~3V 输出电流:1.2A 压降:0.105V@1.2A 稳压器数:1 输入电压:1.6V~3.6V 电流-限制(最小值):1.5A 工作温度:-40°C~125°C 安装类型:表面贴装(SMT) 封装/外壳:16-WQFN裸露焊盘,CSP 供应商器件封装:16-LFCSP-WQ(4x4)


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