變頻主要是靠非線性器件來實現(xiàn)的一種線性頻率變換過程。非線性器件可以采用二極管,也可以采用三極管,通常多用三極管,因為三極管變頻電路兼有變頻和放大作用。利用管實現(xiàn)變頻的原理電路如圖所示。
當高頻載波信號uS 和高頻等幅振蕩信號uL 同時加到三極管的發(fā)射結(jié)(相當于一個二極管)上時,利用發(fā)射結(jié)特性的非線性便會產(chǎn)生許多頻率成分,經(jīng)三極管進行放大、再由集電極電路中的LC諧振回路選頻,因回路調(diào)諧在預先設計好的差頻即中頻 fP = fL - fS上,故只有差頻分量能有效地輸出,這就是三極管變頻的過程。
本機振蕩高頻等幅電壓為: 。當uS 和uL同時作用于混頻管時,并適當調(diào)節(jié)該管的工作點,使其工作在非線性區(qū),則該管的集電極電流iC同樣符合式GS0901關(guān)系,將uS 和uL代入并展開,便得知iC中含有角頻率為ωL、2ωL、ωS、2ωS、(ωL +ωS),(ωL -ωS)等交流分量。若使調(diào)諧回路諧振在(ωL -ωS)上,則從混頻器輸出的差頻(中頻)調(diào)幅信號電壓為:
式中:Z0為諧振回路阻抗。
由上式可見,中頻電壓的幅度與高頻電壓幅值的一次方成正比,說明中頻信號包絡線與高頻信號包絡線是一致的,只是改變了載波頻率,而調(diào)制規(guī)律并沒有改變。