混频器是一种特殊的电子电路，它将两个信号（周期性重复的波形）组合在一起。调音台在音频和射频系统中有很多用途，很少用作简单的模拟“计算机”。模拟音频混音器有两种类型：加法混频器和乘法混频器。
1.添加剂混合机
顾名思义，加法混频器可随时将两个信号的值相加，从而在输出端产生连续波形，该波形是各个波形的值之和。
最简单的加法混频器就是将两个信号源以下列方式连接到两个电阻器：
电阻可防止信号源相互干扰，相加发生在公共节点，而不是信号源本身。这种方法的 优点 在于，可以根据各个电阻值来 加权和 。
从数学上讲
z =轴+ By
其中“ z”是输出信号，“ x”和“ y”是输入信号，“ A”和“ B”是比例比例因子，即彼此相对的电阻值。
例如，如果一个电阻值为10K，另一个为5K，则由于10K是5K的两倍，所以A和B分别变为2和1。
当然，使用此混音器可以将两个以上的信号组合在一起。
构造一个简单的添加剂混合器
所需零件：
1. 2个10K电阻
2. 1个3.3K电阻
3.两通道信号源
电路原理图：
使用两个10K电阻器，输出就是输入信号的总和。A和B都为1，因为两个缩放电阻相同。
黄色和蓝色波形是输入，粉红色波形是输出。
当我们用3.3K电阻替换10K电阻之一时，比例因子变为3和1，一个信号的三分之一被添加到第二个信号中。
数学方程为：
z = x + 3y
下图以粉红色显示了输出波形，以黄色和蓝色显示了输入。
添加剂混合机的应用
像这样的简单混音器，最引人注目的业余爱好者以耳机均衡器或“单声道到立体声”转换器的形式来使用，该转换器使用两个（通常）10K将左声道和右声道从3.5mm立体声插孔转换为单个声道。电阻器。
2.乘法混合器
乘法混频器更有趣-它们 将 两个（或者可能更多，但这很困难）输入信号 相乘 ，而乘积就是输出信号。
加法很简单，但是我们如何以电子方式 相乘 呢？
我们可以在这里应用另一个数学小技巧，称为对数。
对数基本上是在问一个问题–给定的 底数 必须提高多少才能得出结果？
换一种说法，
2 x = 8，x =？
就对数而言，可以写成：
对数2 x = 8
根据共同底数的指数来写数字，使我们能够使用另一个基本的数学属性：
a x xa y = a x + y
将两个指数与一个共同的基数相乘等效于将指数相乘，然后将基数提高至该乘方。
这就意味着，如果我们对两个信号应用对数，将它们加在一起，然后“取”一个对 数 就等于将它们相乘！
电路实现可能会有些复杂。
在这里，我们将讨论一个称为 吉尔伯特单元混频器 的相当简单的电路。
吉尔伯特细胞混合器
下图显示了吉尔伯特单元混频器电路。
该电路乍看起来可能非常令人生畏，但是像所有复杂的电路一样，该电路可以分解为更简单的功能块。
晶体管对Q8 / Q10，Q11 / Q9和Q12 / Q13构成独立的差分放大器。
差分放大器简单地放大两个晶体管的差分输入电压。考虑下图所示的简单电路。
输入为差分形式，位于晶体管Q14和Q15的基极之间。基极电压相同，集电极电流也相同，R23和R24两端的电压相同，因此输出差分电压为零。如果基极电压不同，则集电极电流也会不同，从而在两个电阻器之间建立不同的电压。由于晶体管的作用，输出摆幅大于输入摆幅。
由此可以得出的结论是，放大器的增益取决于尾电流，该电流是两个集电极电流之和。尾电流越大，增益越大。
在上面显示的吉尔伯特单元混频器电路中，前两个差分放大器（由Q8 / Q10和Q11 / Q9组成）具有交叉连接的输出和一组共同的负载。
当两个放大器的尾电流相同且差分输入A为0时，电阻两端的电压相同，并且没有输出。当输入端A的差分电压较小时，情况也是如此，因为尾电流相同，所以交叉连接会抵消整个输出。
仅当两个尾电流不同时，输出电压才是尾电流差的函数。
取决于哪个尾电流更大或更小，增益可以为正或负（相对于输入信号），即反相或同相。
尾电流的差异是使用由晶体管Q12 / Q13形成的另一个差分放大器引起的。
总体结果是，输出微分摆幅与输入A和B的微分摆幅的乘积成正比。
构造吉尔伯特细胞混合器
所需零件：
1. 3个3.3K电阻
2. 6个NPN晶体管（2N2222，BC547等）
与示波器的数学乘法函数（其输出为紫色迹线）相比，两个相移正弦波被馈入输入（由黄色和蓝色迹线显示），输出在下图中以粉红色显示。
由于示波器执行“实时”乘法运算，因此输入必须进行交流耦合，以便计算负峰值，因为实际混频器的输入是直流耦合的，并且可以处理两个极性的乘法。
混频器输出与示波器轨迹之间也存在微小的相位差，因为在现实生活中必须考虑诸如传播延迟之类的问题。
乘法混合器的应用
乘法混频器的最大用途是在RF电路中，通过将其与中频波形混合来解调高频波形。
像这样的吉尔伯特像元是一个 四象限 乘数，这意味着遵循以下简单规则，两个极性都可以相乘：
A x B = AB -A x B = -AB A x -B = -AB -A x -B = AB
Arduino正弦波发生器
该项目使用的所有波形都是使用Arduino生成的。前面我们已经详细解释了Arduino函数发生器电路。
电路原理图：
代码说明：
设置部分使用正弦函数的值创建两个查找表，将它们缩放为从0到255的整数，并且将一个相移90度。
循环部分仅将存储在查找表中的值写入PWM定时器。可以对PWM引脚11和3的输出进行低通滤波，以获得接近完美的正弦波。这是DDS或直接数字合成的一个很好的例子。
产生的正弦波具有非常低的频率，受PWM频率限制。这可以通过一些低级寄存器魔术来解决。下面给出了正弦波发生器的完整Arduino代码：
Arduino代码：
#define pinOne 11 #define pinTwo 3 #define pi 3.14 float phase = 0; int result，resultTwo，sineValuesOne，sineValuesTwo，i，n; void setup（）{pinMode（pinOne，OUTPUT）; pinMode（pinTwo，INPUT）; Serial.begin（115200）; for（相位= 0，i = 0;相位<=（2 * pi）;相位=相位+ 0.1，i ++）{结果=（50 *（2.5 +（2.5 * sin（phase）））））; sineValuesOne =结果；resultTwo =（50 *（2.5 +（2.5 * sin（相-（pi * 0.5）））））; sineValuesTwo = resultTwo; } n = i; } void loop（）{for（i = 0; i <= n; i ++）{AnalogWrite（pinOne，sineValuesOne）; AnalogWrite（pinTwo，sineValuesTwo）; delay（5）; }}
结论
混频器是将两个输入相加或相乘的电子电路。它们在音频，RF中广泛使用，有时还用作模拟计算机的组成部分。