二極管的使用十分常見,很多電子設備中都有二極管的身影。為增進大家對二極管的認識,本文將對混頻二極管予以介紹。通過本文,您將對混頻二極管、混頻二極管的應用有所了解。如果你對二極管具有興趣,不妨繼續往下閱讀哦。
一、混頻二極管
混頻二極管是一種肖特基勢壘二極管,它是利用金屬和N型半導體相接觸所形成的金屬——半導體結的原理而制成的。當金屬與半導體相接觸時,它們的交界面處會形成阻礙電子通過的肖特基勢壘,即表面勢壘。為了使半導體中的載流子容易地越過勢壘進入金屬,它必須采用電子逸出功(電子跑出半導體或金屬表面所需的能量)比金屬大得多的N型半導體。當二極管加上正向偏壓時,勢壘下降,多數載流子(電子)便從半導體進入金屬。
混頻二極管與一般二極管相比,由于利用多數載流子工作,沒有少數載流子儲存效應,所以具有頻率高、噪聲低和反向電流小等特點,主要用于混頻器。使用二極管混頻方式時,在500~10,000Hz的頻率范圍內,多采用肖特基型和點接觸型二極管。
二、混頻二極管的應用
1.混頻器
混頻器一般由輸入信號回路、本機振蕩器、非線性器件和濾波網絡等4部分組成。這里的非線性器件本身僅實現頻率變換,本振信號由本機振蕩器產生。若非線性器件既產生本振信號,又實現頻率變換。
所謂混頻,是將兩個不同的信號(如一個有用信號和一個本機振蕩信號)加到非線性器件上,取其差頻或和頻。混頻器可根據所用非線性器件的不同分為二極管混頻器、晶體管混頻器、場效應管混頻器和變容管混頻器等。混頻器又可根據工作特點的不同,分為單管混頻器、平衡混頻器、環形混頻器、差分對混頻器和參量混頻器等。
在設計混頻器時應注意如下幾點:
(1)要求混頻放大系數越大越好。混頻放大系數是指混頻器的中頻輸出電壓振幅與變頻輸入信號電壓振幅之比,也稱混頻電壓增益。增大混頻放大系數是提高接收機靈敏度的一項有力措施。
(2)要求混頻器的中頻輸出電路有良好的選擇性,以抑制不需要的干擾頻率。
(3)為了減少混頻器的頻率失真和非線性失真以及本振頻率產生的各種混頻現象,要求混頻器工作在非線性特性不過于嚴重的區域,使之既能完成頻率變換,又能少產生各種形式的干擾。
(4)要求混頻器的噪聲系數越小越好,在設計混頻器時,必須按設備總噪聲系數分配給出的要求,合理地選擇線路和器件以及器件的工作點電流。
(5)要考慮混頻器的工作穩定性,如本機振蕩器頻率不穩定引起的混頻器輸出不穩等。
(6)注意混頻器的輸入端和輸出端的連接條件,在選定電路和設計回路時,應充分考慮如何匹配的問題。
(2)二極管混頻器
所謂二極管混頻器就是混頻器中的非線性器件采取混頻二極管的混頻器,L1C1為輸入信號回路,調諧于輸入信號頻率fS;L2C2為輸出中頻回路,調諧于中頻頻率fi。輸出中頻回路直接與混頻二極管D、信號輸入電壓μS、本振電壓μO和偏置電源EO串聯在一起,輸出中頻電壓μi全部反作用到混頻二極管上。
這種二極管混頻器具有電路簡單、噪聲小和工作頻率高等特點,但混頻電壓增益較低。這種電路在大信號混頻中使用時,混頻二極管在開關狀態工作,它能獲得較大的動態范圍,所以在微波電路中較廣泛地應用。若采用單個器件組成的混頻器,其非線性和動態范圍都不太理想。現在,彩電電調諧器大多采用兩個或多個器件組成的平衡混頻器和差分對混頻器等,以提高混頻器的性能。
在微波領域中,若將非線性器件采用兩個混頻二極管,則可構成混頻二極管短波混頻器。
這種混頻器具有如下特性:
(1)它屬平衡電路形式,可克服單管混頻器在非線性和動態范圍方面的不足;
(2)具有穩定可靠的優點,變頻增益低和無再生效應;
(3)混頻噪聲小;
(4)混頻器的動態范圍依賴于本振電壓的大小。
以上便是此次小編帶來的二極管相關內容,通過本文,希望大家對二極管具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術應用-AET<<