一、混頻二極管的應(yīng)用

混頻器通常包括四個(gè)基本組成部分：輸入信號(hào)路徑、本振、非線性元件和濾波網(wǎng)絡(luò)。混頻的過(guò)程是將兩個(gè)不同頻率的信號(hào)（例如一個(gè)有用信號(hào)和一個(gè)本機(jī)振蕩信號(hào)）送入非線性設(shè)備中，以生成和頻或差頻。混頻器的類型根據(jù)使用的非線性元件的不同而不同，包括二極管混頻器、晶體管混頻器、場(chǎng)效應(yīng)管混頻器和變?nèi)莨芑祛l器。根據(jù)工作性質(zhì)的不同，混頻器還可以分為單管混頻器、平衡混頻器、環(huán)形混頻器、差分對(duì)混頻器和參數(shù)混頻器。

設(shè)計(jì)混頻器時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：要求混頻放大系數(shù)盡可能大，混頻放大系數(shù)指的是混頻器的中頻輸出電壓振幅與變頻輸入信號(hào)電壓振幅之比，稱為混頻電壓增益；混頻器的中頻輸出電路應(yīng)具有良好的選擇性，以抑制不必要的干擾頻率；減少頻率失真和非線性失真，以及本振頻率引起的混頻現(xiàn)象；混頻器的噪聲系數(shù)越低越好，在設(shè)計(jì)時(shí)要按照設(shè)備總噪聲系數(shù)的要求合理選擇線路和器件；還需考慮混頻器的工作穩(wěn)定性，避免由于本振頻率不穩(wěn)定引起的輸出不穩(wěn)；最后，混頻器的輸入和輸出端的連接條件也需考慮，以確保電路和設(shè)計(jì)回路的匹配性。

二、混頻二極管

混頻二極管屬于肖特基勢(shì)壘二極管的一種，它的制造基于金屬與N型半導(dǎo)體接觸形成的金屬——半導(dǎo)體結(jié)的原理。金屬和半導(dǎo)體接觸時(shí)，在交界面處會(huì)形成阻礙電子通過(guò)的肖特基勢(shì)壘，也稱為表面勢(shì)壘。為了便于半導(dǎo)體中的載流子跨過(guò)此勢(shì)壘進(jìn)入金屬，必須使用電子逸出功（即電子從半導(dǎo)體或金屬表面逃逸所需的能量）較高的N型半導(dǎo)體。當(dāng)在二極管上施加正向偏壓時(shí)，勢(shì)壘降低，多數(shù)載流子（電子）可從半導(dǎo)體進(jìn)入金屬。

與常規(guī)二極管相比，混頻二極管利用多數(shù)載流子工作，沒(méi)有少數(shù)載流子儲(chǔ)存效應(yīng)，因此具有高頻、低噪聲和小反向電流的特點(diǎn)。這使得混頻二極管主要應(yīng)用于混頻器中。在頻率范圍500～10，000 Hz內(nèi)，混頻器多采用肖特基型和點(diǎn)接觸型二極管。

在微波領(lǐng)域的應(yīng)用中，若將非線性器件采用兩個(gè)混頻二極管，可構(gòu)成短波混頻器。這種混頻器是一種平衡電路形式，能克服單管混頻器在非線性和動(dòng)態(tài)范圍方面的局限。它具有穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，變頻增益低且無(wú)再生效應(yīng)，混頻噪聲小，其動(dòng)態(tài)范圍取決于本振電壓的大小。這種類型的混頻器在微波電路中有廣泛應(yīng)用。在大信號(hào)混頻應(yīng)用中，混頻二極管以開(kāi)關(guān)狀態(tài)工作，能獲得較大的動(dòng)態(tài)范圍。目前，許多彩電電調(diào)諧器采用兩個(gè)或多個(gè)器件組成的平衡混頻器和差分對(duì)混頻器等，以提高混頻器的整體性能。