高频电子线路2、工作原理输入信号u,=Umcoso,t为小信号；本振信号：ui=ULmcoso,t为大信号即 U>>UU he晶体三级管的发射结加有三个电压Vbb、u和U。，晶体三极管工作于非线性状态。而对于V+u来说u由于12很小，可以认为是在b、u的作用下，晶体管的工作点在变化。Ui...在每一个工作点，对u来说都是工作于线性状态，只不过不同的工作点其线性参量不同。这种随时间变化的参量称为时变参量。一个大信号和一个小信号同时作用于非线性元件哈京旗工程大学
高频电子线路 首页 上页 下页 退出 哈尔滨工程大学 2、工作原理 一个大信号和一个小信号 同时作用于非线性元件 输入信号： 为小信号； 本振信号： 为大信号 即 晶体三级管的发射结加有三个电压 和 ，晶体三极管 工作于非线性 状态。而对于 来说，由于 很小，可以认为是在 的作用 下，晶体管的工作点在变化。 在每一个工作点，对 来说都是 工作于线性状态，只不过不同的工 作点其线性参量不同。这种随时间 变化的参量称为时变参量。 cos s sm s u U t = cos L Lm L u U t = U U Lm sm V u bb L 、 V u bb L 、 s u s u V u bb L + us
首页良高频电子线路3、晶体三极管混频器的时变参量分析①混频器的时变参量表示式晶体三极管的u=V+Umcosの,t+Umcosot，正向传输特性为i=f(ube、uce）因为u的值很小，在u的变化范围内正向传输特性是线性的。所以，可以将函数i.=f(ue）在时变偏压V+u,(t)上展开成泰勒级数，则i=[V +u()]+f"[Vb +u ()]u ()+"[Vb +u()]u()+.对于小信号u，，其高阶导数很小，可近似为i=f[Vh+u,(o]+f'[Vb+u,()]u,(t)ic=g为=V+u()式中，[V+u(]为ue=V+()时集电极电流；[V+(0]=au时晶体三极管的跨导。由于本振电压为大信号，工作于非线性状态，J[Vh+u,()和g均随u,(t)变化呈非线性，则f [Vbb +u,(t)] = Ico + Iem cosO,t+ Ie2m cos2o,t+..f'[Vb +u,(o)]= g(t)= go +g, coso,t +g2 cos2o,t+..式中，1ov1em、Ic2m、g0、g、g2分别为u=V+u,(0)时集电极电流中的直流、基波、二次谐波分量的幅值及跨导的平均分量、基波和二次谐波分量的幅值。哈京旗工程大学
高频电子线路 首页 上页 下页 退出 哈尔滨工程大学 3、晶体三极管混频器的时变参量分析 ①混频器的时变参量表示式 晶体三极管的 u V U t U t be bb Lm L sm s = + + cos cos ，正向传输特性为 ( ) c be ce i f u u = 、 因为 的值很小，在 的变化范围内正向传输特性是线性的。所以，可以将函数 在时变偏压 上展开成泰勒级数，则 ce u s u ( ) i f u c be = ( ) V u t bb L + 1 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 c bb L bb L s bb L s i f V u t f V u t u t f V u t u t = + + + + + + 对于小信号 us ，其高阶导数很小，可近似为 i f V u t f V u t u t c bb L bb L s = + + + ( ) ( ) ( ) 式中， 为 时集电极电流； 为 时晶体三极管的跨导。 f V u t bb L + ( ) ( ) be bb L u V u t = + bb L ( ) be ic f V u t g u + = = ( ) be bb L u V u t = + 由于本振电压为大信号，工作于非线性状态， 和g均随 变化呈非线 性，则 f V u t bb L + ( ) () L u t 0 1 2 ( ) cos cos2 bb I c c m L c m L f V u t I I t I t + = + + + 0 1 2 f V u t g t g g t g t bb L L L + = = + + + ( ) ( ) cos cos2 式中， 分别为 时集电极电流中的直流、基波、 二次谐波分量的幅值及跨导的平均分量、基波和二次谐波分量的幅值。 c c m c m 0 1 2 0 1 2 I I I g g g 、 、 、 、 、 ( ) bw bb L u V u t = +
首页良高频电子线路②输入后产生的混频电流在输欠信号u()=Umcoso,1作用下，集电极电流为i=f[Vb+u,()]+'[Vb+u()]u,(t)=(lco+Iclmcoso,t+lc2mcos2o,t+.-)+(go+g,coso,t+g2cos2o,t+..)Um.coso,t= lo+/am.coso,+/e2m cos20,++U.g cos 0,1+g cos(o -0,)+号cos(o, +0, )++cos(20 -0,)+cos(20, +0, +.③通过带通滤波器取出中频若中频频率取差频の,=①-①，则混频后通过带通滤波器输出中频电流为i, =U.号cos(o, -0,)其振幅为=8U。表明中频电流振幅与高频输入信号振幅U成正比。若输入信号为调幅波，U(l+mcosQt)cos@t，则输出中频电流为i, ==g/Um(1+m,cos2t)coso,t哈京旗工程大学
高频电子线路 首页 上页 下页 退出 哈尔滨工程大学 ②输入 后产生的混频电流 s u 在输入信号 u t U t s sm s ( ) cos = 作用下，集电极电流为 0 1 2 0 1 2 1 1 2 2 0 1 2 0 ( ) ( ) ( ) ( cos cos 2 ) ( cos cos 2 ) cos cos cos 2 cos cos( ) cos( ) cos(2 ) cos(2 2 2 2 2 c bb L bb L s c c m L c m L L L sm s c c m L c m L sm s L s L s L s L s i f V u t f V u t u t I I t I t g g t g t U t g g g g I I t I t U g t t t t = + + + = + + + + + + + = + + + + + − + + + − + + )t + ③通过带通滤波器取出中频 若中频频率取差频 I L s = − ，则混频后通过带通滤波器输出中频电流为 1 cos( ) 2 I sm L s g i U t = − 其振幅为 Im 1 。表明中频电流振幅与高频输入信号振幅 成正比。 1 2 sm I g U = Usm 若输入信号为调幅波， U m t t sm a s (1 cos )cos + ，则输出中频电流为 1 1 (1 cos )cos 2 I sm a I i g U m t t = +
首-高频电子线路④混频器的变频跨导8。变频跨导是输出中频电流振幅I与输入高频信号振幅U之比，即Im定义:g.g1Usm2在数值上变频跨导是时变跨导g(t)的基波分量的一半，可以通过g(t)的基波分量g来求变频跨导g(t)cos ,tdo,tg1元1g(t)coso,tdo,g.g122哈京旗工蕉大学
高频电子线路 首页 上页 下页 退出 哈尔滨工程大学 ④混频器的变频跨导 c g 变频跨导是输出中频电流振幅 I Im 与输入高频信号振幅 Usm 之比，即 Im 1 1 2 sm I c U g g = = 在数值上变频跨导是时变跨导 的基波分量的一半，可以通过 的基波分量 来求变频跨导 g t() g t() 1 g 1 1 ( )cos d L L g g t t t − = 1 1 1 ( )cos d 2 2 c L L g g g t t t − = = 定义:
2高频电子线路晶体三极管混频器的等效电路io++g.Ugo0gicüsgU10由于本振电压为大信号，对于输入信号为小信号来说可以等效为时变参量的线性电路。可用上图所示电路等效。输入回路调谐于のs，输出回路调谐于の，等效电路各参量可根据定义和混合元等效电路求出。哈京旗工程大学
高频电子线路 首页 上页 下页 退出 哈尔滨工程大学 二、晶体三极管混频器的等效电路 ◆由于本振电压为大信号，对于输入信号 为小信号来说可以等效为时变参量的线性 电路。可用上图所示电路等效。 s u ◆输入回路调谐于 ，输出回路调谐于 ，等效电路各参量可根据定义和混合 等 效电路求出。 s I