变频原理
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变频主要是靠非线性器件来实现的一种线性频率变换过程。非线性器件可以采用二极管,也可以采用三极管,通常多用三极管,因为三极管变频电路兼有变频和放大作用。利用管实现变频的原理电路如图所示。
当高频载波信号uS 和高频等幅振荡信号uL 同时加到三极管的发射结(相当于一个二极管)上时,利用发射结特性的非线性便会产生许多频率成分,经三极管进行放大、再由集电极电路中的LC谐振回路选频,因回路调谐在预先设计好的差频即中频 fP = fL - fS上,故只有差频分量能有效地输出,这就是三极管变频的过程。
本机振荡高频等幅电压为: 。当uS 和uL同时作用于混频管时,并适当调节该管的工作点,使其工作在非线性区,则该管的集电极电流iC同样符合式GS0901关系,将uS 和uL代入并展开,便得知iC中含有角频率为ωL、2ωL、ωS、2ωS、(ωL +ωS),(ωL -ωS)等交流分量。若使调谐回路谐振在(ωL -ωS)上,则从混频器输出的差频(中频)调幅信号电压为:
式中:Z0为谐振回路阻抗。
由上式可见,中频电压的幅度与高频电压幅值的一次方成正比,说明中频信号包络线与高频信号包络线是一致的,只是改变了载波频率,而调制规律并没有改变。