东南大学_通电实验_实验2有源混频器仿真实验.docx

有源混频器仿真实验
实验目的
进一步理解混频器的工作原理；
掌握有源混频器的工程设计方法；
掌握混频器基本参数的测量方法；
进一步熟悉Multisim软件在分析与设计高频电路的性能方面的应用。
实验内容
三极管单平衡混频电路
(1)直流分析

(2)傅里叶分析
a.单管输出电压

b.差分管输出电压

(2)加入有源滤波器
a.电路图

b.差分对管输出的傅里叶性质

c.滤波输出幅频特性

吉尔伯特单元混频电路
(1)直流特性

(2)傅里叶特性
a.单管输出
b.差分对管输出

(2)有源滤波器傅里叶特性
a.电路图

b.差分对管输出
c.滤波器输出

3.思考题
（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。
吉尔伯特混频器最后得到的频率的分量比三极管单平衡混频电路的频率分量少，因为后者有较多的高次混频，而吉尔伯特不会产生高次频率。
吉尔伯特混频电路的输出频谱中不存在射频直通分量和本振分量。在三极管单平衡混频电路中，由于频率的提高导致增益降低，以至于无法分辨出中频分量。吉尔伯特混频电路由于带宽较大，能够分辨中频分量。

（2）对图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。
将滤波器中的运算放大器OPAMP_3T_YIRTUAL属性中的value项下的Unity-GainBandwidth(FU)由原来的1.5MHZ改成1.2M（减小20%）即可。
带宽B=1/C*(1/R4+2/R0-Rf2/(R3*Rf1))，要想使滤波器的带宽减小20%，可增大C、R4、R0、Rf2的值，减小R3、Rf1的值。
中心频率w0=1/C*[(R3+R4)/(R4*R0*R3)]^(1/2)，带宽减小后，中心频率将相应变小。