模擬混音器
　　可以設計一個接受兩個模擬輸入并產(chǎn)生與輸入的乘積相對應的輸出信號的電路。它們是圍繞二極管或晶體管構建的，并利用這些設備固有特性的乘法關系。我將這些設備稱為“模擬”混頻器，以強調乘法不涉及數(shù)字切換操作的事實。
　　這種模擬混音方法非常直觀。不幸的是，現(xiàn)代射頻接收器經(jīng)常采用遠不直觀的數(shù)字/開關方法作為降低功耗的手段。模擬混頻器絕不是無用的，基于二極管的版本在甚高頻系統(tǒng)中很有價值，在這些系統(tǒng)中，BJT 和 FET 所表現(xiàn)出的不可避免的帶寬限制會損害性能。盡管如此，“數(shù)字”下變頻混頻器——或“開關”混頻器，或（在某些實現(xiàn)中）“電流換向”混頻器——廣泛應用于當今的射頻系統(tǒng)中，因此最好了解它們是什么以及它們如何工作。
　　切換混音器　　開關混頻器提出的第一個概念障礙是本地振蕩器 (LO) 信號。它是方波（或者，如果它是正弦波，則混頻器將其視為方波）。就我而言，這是不可原諒的。在我的世界觀中，射頻是模擬電子學的最高點——隨處可見的正弦波、老式的數(shù)學關系……甚至數(shù)字數(shù)據(jù)也是使用模擬波形來傳輸?shù)?。一旦您接受了這種開關混頻器業(yè)務允許笨重的數(shù)字信號進入平滑變化的射頻世界的事實，您就必須面對這樣一個事實：開/關切換是一種乘法形式。

　　事實上，這只不過是一個電壓控制開關。接收到的 RF 信號用作輸入電壓，LO 控制開關。所以我們在這里真正要做的就是根據(jù) LO 的頻率打開和關閉輸入信號。
　　我知道你問的第一個問題是：“這怎么可能是混合的？”好吧，首先記住混合是乘法。如果將 LO 視為在 0 V 和 1 V 之間轉換的方波，則開關實際上將輸入信號乘以 LO：當開關閉合時，輸出等于輸入乘以 1。當開關打開時，輸出等于輸入乘以零。
　　下一個問題：“這怎么可能等于乘以正弦曲線？當然，頻率可能是相同的，但表明乘法產(chǎn)生頻率轉換的數(shù)學關系是基于兩個正弦波，而不是一個正弦波和一個方波?！焙芎玫囊稽c，但是您忘記了一件事：正弦波位于方波內部。傅里葉已經(jīng)告訴我們了，我們不敢懷疑他。我們看不到它，因為它無可救藥地與所有諧波分量混合在一起，但它就在那里某處，這意味著以下內容：如果此開關裝置將輸入信號乘以 LO 方波，那么它也會將輸入信號相乘頻率等于 LO 頻率的正弦信號。
　　此時，您可能想知道為什么我們想要用所有這些諧波分量來搞亂乘法，但是諧波能量可以通過濾波來抑制，而且事實證明，在許多情況下，諧波的問題比基于模擬混頻器的解決方案。
　　這真的有效嗎？　　讓我們看一個例子。這是 LTspice 電路：

　　讓我們想象一下，該混頻器正在將接收到的射頻信號下移至中頻 (IF)。接收到的信號為 11 MHz，LO 為 10 MHz 方波。乘法是通過連接到 LO 信號的壓控開關來實現(xiàn)的。輸出信號的頻率應等于輸入頻率減去LO頻率，即1 MHz?！　∽屛覀兛匆幌乱恍┎ㄐ?。第一個圖顯示了輸入信號和 LO。

　　這是相同的圖，但輸出包含在單獨的窗格中?！　∧梢栽谶@里看到乘法關系，但到目前為止，看起來我們所做的只是破解了一個完美的正弦波。不過，當你縮小時，圖片開始出現(xiàn)：

　　您可以看到，所有這些黑客行為都以某種方式導致了一些看起來模糊的正弦曲線，而這個模糊的正弦曲線恰好具有 1 MHz 的頻率。我們的最終確認來自FFT，它顯示了 1 MHz 處的主導尖峰（以及大量諧波內容）：

　　結論
　　混頻器電路是一個廣泛的主題，本文只不過是介紹基于開關的混音的基本概念。盡管如此，我們必須從某個地方開始，實際上您可以通過使用CMOS 傳輸門代替理想化的壓控開關來實現(xiàn)上述電路，從而創(chuàng)建一個真正的混頻器。