三极管混频的疑问

只看该作者 · 2018-1-17 19:12

最近在做三极管混频的电路，复习了之前的混频的知识，收获不少，但也有些许疑问：
1.所有的非线性器件都可以实现混频的效果，分线性器件最终产生的波形是由两个信号相加得到的，最后必须通过检波电路提取出差频信号？
2.很多乘法器，混频芯片是直接得到了一个新的频率分量，即两个信号的差频与和频，最终通过低通得到？
3.三极管混频的最终输出幅值由谁来决定，我用仿真的方式将本振为50mv的正弦波与输入信号为5mv至500mv的正弦波混频，基本上输出的幅值就是输入信号的大小，而实际电路却增益很大，这是什么原因？
4.在我的电路里，为什么最终的混频信号会出现正半周饱和，而负半轴正常的现象？
电路图如下：

3万 · 2018-1-17 19:40

1.所有的非线性器件都可以实现混频的效果，分线性器件最终产生的波形是由两个信号相加得到的，最后必须通过检波电路提取出差频信号？

“最终产生的波形”中含很多频率，假定输入的两个信号频率为m和n，那么“最终产生的信号”有m＋n、m－n、2m＋n、2m－n、2m＋2n、2m－2n……很多很多。

2万 · 2018-1-17 19:46

LZ：

理想的“混频”就是乘，即两个信号相乘，其可以有一个系数：

z(t) = k x(t) y(t)

如果x和y是两个正弦信号，那么z就是含有其和频和差频的信号。通过滤波可以得到需要的和频或差频信号。

如果混频不是理想的乘法（器），那么其就会含有输入正弦信号的各倍频的和差频成分，一般会很复杂。所以，混频通常要求尽量地与乘法运算相近，而采用二极管或三极管就是利用了其近似乘法的特性。

混频电路是典型的非线性电路，其不满足叠加性。

只看该作者 · 2018-1-17 20:11

HWM 发表于 2018-1-17 19:46
LZ：

理想的“混频”就是乘，即两个信号相乘，其可以有一个系数：

左图示波器的波形是依靠三极管所做的乘法吗？我的理解是两个波形不同相位的叠加，利用相位的差而产生了差频的包络，请问这个理解对吗？或者说三极管的这个混频信号是如何产生的？谢谢！

3万 · 2018-1-17 20:23

dylanrainiewan 发表于 2018-1-17 20:11
左图示波器的波形是依靠三极管所做的乘法吗？我的理解是两个波形不同相位的叠加，利用相位的差而产生了差 ...

我的理解是两个波形不同相位的叠加，利用相位的差而产生了差频的包络，请问这个理解对吗？

不对。

2万 · 2018-1-17 20:29

dylanrainiewan 发表于 2018-1-17 20:11
左图示波器的波形是依靠三极管所做的乘法吗？我的理解是两个波形不同相位的叠加，利用相位的差而产生了差 ...

混频应该是（近似）乘法，而非叠加。

你那个图如果是两个频率相近的小信号，那么是“拍”了。那是小信号线性近似，而不是非线性的混频。

3万 · 2018-1-17 20:35

dylanrainiewan 发表于 2018-1-17 20:11
左图示波器的波形是依靠三极管所做的乘法吗？我的理解是两个波形不同相位的叠加，利用相位的差而产生了差 ...

我的回复内容包含不良信息？

好吧。这样回复：

1万 · 2018-1-18 12:44

VG6输入端实际上是共基放大电路模式，其增益好好查查资料。。。。

只看该作者 · 2018-1-18 18:19

HWM 发表于 2018-1-17 20:29
混频应该是（近似）乘法，而非叠加。

你那个图如果是两个频率相近的小信号，那么是“拍”了。那是小信号 ...

很感谢你的回复，能不能把我图中产生的波形的原理给我讲下，在这跪谢了！

只看该作者 · 2018-1-18 18:24

雪山飞狐D 发表于 2018-1-18 12:44
VG6输入端实际上是共基放大电路模式，其增益好好查查资料。。。。

可是VG5是共射电路，这个电路的增益我是按照共射电路设计的。当增加了VG6的输入后，该如何分析这个模型？

3万 · 2018-1-18 18:34

dylanrainiewan 发表于 2018-1-18 18:19
很感谢你的回复，能不能把我图中产生的波形的原理给我讲下，在这跪谢了！ ...

我以前发过一个帖子讨论拍频

1万 · 2018-1-18 18:48

本帖最后由雪山飞狐D 于 2018-1-18 19:04 编辑

dylanrainiewan 发表于 2018-1-18 18:24
可是VG5是共射电路，这个电路的增益我是按照共射电路设计的。当增加了VG6的输入后，该如何分析这个模型？ ...

有一种可能性就是VG6端等效电阻对三极管射级电阻产生了干扰，你可以假设VG6=0V，那么这个时候的VG5输入端三极管增益就是β，本来应该大致等于集电极的电阻除以射级的电阻，建议在VG6端加个电阻试试，具体先仿真，我说的可能不一定对

只看该作者 · 2018-1-18 19:00

非线性的2次方，乘法器，两路信号乘法运算，高中数学的积化和差。

只看该作者 · 2018-1-18 19:02

贴主应该没有学习过高频电子技术，估计不是电子信息类专业的。

只看该作者 · 2018-1-19 15:36

maychang 发表于 2018-1-18 18:34
我以前发过一个帖子讨论拍频

看了你的这个帖子，真的是受益匪浅！
当我将两个频率相近的正弦信号施加于电阻两端，于施加于电容的两端，两者所产生的拍信号会一致吗？两者会不会有线性于非线性元器件造成的区别？当然，这个实验比较好做，我接下来可以验证下。

3万 · 2018-1-19 15:44

dylanrainiewan 发表于 2018-1-19 15:36
看了你的这个帖子，真的是受益匪浅！
当我将两个频率相近的正弦信号施加于电阻两端，于施加于电容的两端 ...

“我将两个频率相近的正弦信号施加于电阻两端，于施加于电容的两端，两者所产生的拍信号会一致吗？”
一致。

“两者会不会有线性于非线性元器件造成的区别？”
理想电容仍属于线性元件。实际的电容，绝大部分偏离理想很小，仍可视为线性元件。但某些种类电容则偏离理想较大，例如PN结的结电容，不能视为线性元件。

2万 · 2018-1-19 16:29

dylanrainiewan 发表于 2018-1-17 20:11
左图示波器的波形是依靠三极管所做的乘法吗？我的理解是两个波形不同相位的叠加，利用相位的差而产生了差 ...

这个问题好！

调制波和拍波非常相似，但明显区别是我以前说的拍频未必是频！

调制的一个重要应用是常用的拍频振荡器！

只看该作者 · 2018-1-24 16:13

xukun977 发表于 2018-1-19 16:29
这个问题好！

调制波和拍波非常相似，但明显区别是我以前说的拍频未必是频！

版主你好，对于我帖子提出的第2和第3问题，能不能解答下，还是没有弄明白。
我的Q点应该是合理的，可这种混频的两个输入该如何分析？

只看该作者 · 2018-1-30 21:18

本帖最后由秉烛良宵于 2018-1-30 21:19 编辑

这个电路可以看做是由共射和共基两种组合而成的，把VG5短路，VG6作为信号源是共基接法。把VG6短路，VG5作为信号源是共射接法，注意共射接法中R16并没有起到交流负反馈作用（被VG6短路了），而rbe是随Ic变化的，这样就导致输入电流不一样，也就是导致失真的发生。一般是移入交流负反馈来减小失真，然而你这边的做法可以在VG5输入端串入一个远大于rbe的电阻作为信号源内阻也可以很好的减小失真。例如，可以接一个2K的电阻，但是相应要提高信号源电压

只看该作者 · 2018-1-31 00:07

上就是两信号相减加在了BE上。

三极管混频的疑问

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