卢 炜

（华中师范大学 物理学院，湖北 武汉 430074）

1 案设计要求

设计要求频率测量范围为1~30M，频率分辨率为10k，输入信号电压有效值为20mV左右，输入阻抗为50欧，可设置中心频率和扫频宽度；借助于示波器显示被测信号的频谱图，并在示波器上标出间隔为1M的频标。具有识别调幅、调频和等幅波信号。设计的参考原理框图如图1所示。

2 总体方案设计

图1中方案基本电路包括放大电路，本振电路，混频电路，滤波电路，检波电路和显示电路；本设计实现的关键在于本机振荡器、混频器、滤波器和检波器等高中频部分。

2.1 前置放大器

由于进入混频器的输入信号峰峰值为2V左右时，此时混频出来的效果最好，所以被测输入信号必须先进行放大，经计算，放大倍数大概为20倍；由于又是高频信号，选择芯片必须放大频带宽，故选择AD8009，电流型运放，单增益带宽可达1GHz。

2.2 混频和滤波部分

设计要求输入频率测量范围为1MHz 30MHz，为了防止混频时产生镜像干扰，本设计采用二次混频，第一次混频后经过滤波器，再进行第二次混频，变成低频，再通过一个低频带通滤波器。这样就可以彻底消除镜像干扰。

第一级混频器的输出滤波器中心频率就必须大于30MHz。考虑到中频滤波器的实际选频特性，取中频带通滤波器1的中心频率为34.3MHz，选择晶体滤波器，中心频率为34.3M.由于经过滤波器后，幅度会变小，故再经过一级放大器放大到峰峰值为2V左右，接着进行第二混频；第二级固定的本振频率的选择与后一级的低频滤波器有关，由于第二级是一个中心频率为20K，3dB带宽为1k的带通滤波器，所以第二级振荡频率为34.28M。……