第7章振幅調(diào)制與解調(diào)

1、第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)v7.1 概述概述v7.2 調(diào)幅波的性質(zhì)調(diào)幅波的性質(zhì)v7.3 平方律調(diào)幅平方律調(diào)幅v7.4 斬波調(diào)幅斬波調(diào)幅v7.5 模擬乘法器調(diào)幅模擬乘法器調(diào)幅v7.6 單邊帶信號的產(chǎn)生單邊帶信號的產(chǎn)生v7.7 高電平調(diào)幅高電平調(diào)幅v7.8 包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波v7.9 同步檢波同步檢波v7.10 單邊帶信號的接收單邊帶信號的接收第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.教學(xué)目標(biāo)及要求教學(xué)目標(biāo)及要求v1、熟練掌握調(diào)幅波的性質(zhì)；、熟練掌握調(diào)幅波的性質(zhì)；v2、正確理解實現(xiàn)調(diào)幅的基本原理；、正確理解實現(xiàn)調(diào)幅的基本原理；v

2、3、熟悉二極管調(diào)幅電路、集成模擬乘法器調(diào)幅電、熟悉二極管調(diào)幅電路、集成模擬乘法器調(diào)幅電路、高電平調(diào)幅電路；路、高電平調(diào)幅電路；v4、掌握包絡(luò)檢波的工作原理；、掌握包絡(luò)檢波的工作原理；v5、了解同步檢波的工作原理。、了解同步檢波的工作原理。 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.1 概述概述7.1-1 振幅調(diào)制簡述振幅調(diào)制簡述調(diào)制的概念調(diào)制的概念：在傳送信號的一方（發(fā)送端）將所要傳送的信號：在傳送信號的一方（發(fā)送端）將所要傳送的信號（它的頻率一般是較低的）（它的頻率一般是較低的）“附加附加”在高頻振蕩上，再由天線發(fā)射出在高頻振蕩上，再由天線發(fā)射出去。去。為什么要調(diào)制？為什么要調(diào)制

3、？1） 信號不調(diào)制進(jìn)行發(fā)射天線太長，無法架設(shè)；信號不調(diào)制進(jìn)行發(fā)射天線太長，無法架設(shè)；2）元件參數(shù)范圍變化大，這很難做到；）元件參數(shù)范圍變化大，這很難做到；3） 信號不調(diào)制進(jìn)行傳播會相互干擾，無法接收。信號不調(diào)制進(jìn)行傳播會相互干擾，無法接收。 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.三、調(diào)制的分類三、調(diào)制的分類連續(xù)波調(diào)制連續(xù)波調(diào)制調(diào)幅調(diào)幅AM線性幅度調(diào)制線性幅度調(diào)制調(diào)頻調(diào)頻FM非線性角度調(diào)制非線性角度調(diào)制調(diào)相調(diào)相PM脈沖波調(diào)制脈沖波調(diào)制脈沖寬度、脈沖振幅、脈沖脈沖寬度、脈沖振幅、脈沖相位相位二次調(diào)制（先用基帶二次調(diào)制（先用基帶信號控制脈沖的振幅、信號控制脈沖的振幅、寬度、位置等，在用寬

4、度、位置等，在用已調(diào)脈沖對載波進(jìn)行已調(diào)脈沖對載波進(jìn)行調(diào)制）調(diào)制）脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制PCM不同調(diào)制方式的比較：抗干擾性；實現(xiàn)調(diào)制的簡便程度；已調(diào)波信號所占的頻帶不同調(diào)制方式的比較：抗干擾性；實現(xiàn)調(diào)制的簡便程度；已調(diào)波信號所占的頻帶寬度；電子器件的效率與輸出功率；保真度寬度；電子器件的效率與輸出功率；保真度第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 載波載波：高頻振蕩波：高頻振蕩波 載頻載頻：載波的頻率：載波的頻率 調(diào)制調(diào)制：將低頻信號：將低頻信號“裝載裝載”在載波上的過程。即用低在載波上的過程。即用低頻信號去控制高頻振蕩波的某個參數(shù)，使高頻信號具有頻信號去控制高頻振蕩波的某個參數(shù)，

5、使高頻信號具有低頻信號的特征的過程。低頻信號的特征的過程。 已調(diào)波已調(diào)波：經(jīng)調(diào)制后的高頻振蕩波。：經(jīng)調(diào)制后的高頻振蕩波。 解調(diào)解調(diào)：從已調(diào)信號中取出原來的信息。：從已調(diào)信號中取出原來的信息。 調(diào)制信號調(diào)制信號：低頻信號（需傳送的信息）。：低頻信號（需傳送的信息）。四、幾個基本概念四、幾個基本概念第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.1)低電平調(diào)幅低電平調(diào)幅 調(diào)制過程是在低電平級進(jìn)行的，因而需要的調(diào)制功率調(diào)制過程是在低電平級進(jìn)行的，因而需要的調(diào)制功率小。小。屬于這種類型的調(diào)制方法有：屬于這種類型的調(diào)制方法有：(1)平方律調(diào)幅平方律調(diào)幅 利用電子器件的伏安特性曲線平方律部分的非線利用電

6、子器件的伏安特性曲線平方律部分的非線性作用進(jìn)行調(diào)幅。性作用進(jìn)行調(diào)幅。(2)斬波調(diào)幅斬波調(diào)幅 將所要傳送的音頻信號按照載波頻率來斬波，然將所要傳送的音頻信號按照載波頻率來斬波，然后通過中心頻率等于載波頻率的帶通濾波器濾波，取出調(diào)幅成后通過中心頻率等于載波頻率的帶通濾波器濾波，取出調(diào)幅成分。分。2)高電平調(diào)幅高電平調(diào)幅 調(diào)制過程在高電平進(jìn)行，通常是在丙類放大器中進(jìn)行調(diào)調(diào)制過程在高電平進(jìn)行，通常是在丙類放大器中進(jìn)行調(diào)制。制。(1)集電極（陽極）調(diào)幅集電極（陽極）調(diào)幅(2)基極（控制柵極）調(diào)幅基極（控制柵極）調(diào)幅 五、實現(xiàn)調(diào)幅的方法五、實現(xiàn)調(diào)幅的方法第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.按

7、解調(diào)方法分有按解調(diào)方法分有包絡(luò)檢波和同步檢波包絡(luò)檢波和同步檢波。包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波是指檢波器輸出電壓與輸入已調(diào)波的包絡(luò)成正比的檢波方法。是指檢波器輸出電壓與輸入已調(diào)波的包絡(luò)成正比的檢波方法。這種方法只適用于這種方法只適用于AM波。波。同步檢波同步檢波是本地載波和發(fā)送載波必須保持同頻同相，即完全同步的檢波是本地載波和發(fā)送載波必須保持同頻同相，即完全同步的檢波方法。它對于方法。它對于AM、DSB、SSB、VSB都適用，但解調(diào)都適用，但解調(diào)AM信號比包絡(luò)信號比包絡(luò)檢波復(fù)雜，所以很少采用。檢波復(fù)雜，所以很少采用。7.1-2 檢波簡述檢波簡述第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振

8、幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.2 調(diào)幅波的性質(zhì)調(diào)幅波的性質(zhì)調(diào)制信號調(diào)制信號載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波單頻調(diào)制單頻調(diào)制第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.多頻調(diào)制多頻調(diào)制第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.2-1 調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式與頻譜調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式與頻譜單音頻調(diào)幅波單音頻調(diào)幅波設(shè)調(diào)制信號為：設(shè)調(diào)制信號為：cosvVt00vV cost00( )cosaaV tVk vVk Vt設(shè)載波信號為：設(shè)載波信號為：則已調(diào)波的振幅為：則已調(diào)波的振幅為：因此已調(diào)波的表達(dá)式為：因此已調(diào)波的表達(dá)式為：00000( )( ) =(cos) =(1cos)aav tV t

9、costVk Vt costVmt cost0 aak VmorV調(diào)幅指數(shù)調(diào)幅度01am1 am 稱為過調(diào)幅第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.單頻調(diào)幅的頻譜單頻調(diào)幅的頻譜0000000000( )cos1 coscos)21 cos)2aaav tV costm VtcostVtm Vtm Vt（maxminmax00minmaxmin00aVVVVVVmVVVV頻率成分有：載波、上邊頻、下邊頻頻率成分有：載波、上邊頻、下邊頻2BW 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)201

10、3.多頻調(diào)幅波的表達(dá)式和頻譜多頻調(diào)幅波的表達(dá)式和頻譜設(shè)調(diào)制信號為：設(shè)調(diào)制信號為：1122( )coscoscosnnvtVtVtVt 011220112200101101202( )cos(coscoscos) cos(1coscoscos)cos11coscos()cos()221 cos()2oomaomannomnnomomomomvVk vttVk VtVtVttVmtmtmttVtmVtmVtm Vt 202001cos()211 cos()cos() 22omnomnnomnm Vtm Vtm Vt則調(diào)幅波方程為：則調(diào)幅波方程為：頻率成分有：上邊帶、下邊帶、載頻頻率成分有：上邊帶、

11、下邊帶、載頻第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.max2BW 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.2-2 調(diào)幅波的功率關(guān)系調(diào)幅波的功率關(guān)系（1）載波功率）載波功率 （2） 上、下邊頻功率上、下邊頻功率 （3）總邊頻功率）總邊頻功率 （有用的功率）（有用的功率）（4）總平均功率）總平均功率2012OTVPR0022()()0111()224aaOTPPm Vm PR002()()12aOTPPPm P2(1)2aOOTOTmPPPP第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 由此可知，調(diào)幅波的輸出功率隨由此可知，調(diào)幅波的輸出功率隨ma的增大而增加。它所的增

12、大而增加。它所增加的部分就是兩個變頻所產(chǎn)生的功率。增加的部分就是兩個變頻所產(chǎn)生的功率。 載波本身并不包含信號，但它的功率卻占整個調(diào)幅波功載波本身并不包含信號，但它的功率卻占整個調(diào)幅波功率的絕大部分。從信息傳遞的觀點來看，這一部分載波功率率的絕大部分。從信息傳遞的觀點來看，這一部分載波功率是沒有用的。所以是沒有用的。所以調(diào)幅發(fā)射機(jī)的效率低調(diào)幅發(fā)射機(jī)的效率低，這是調(diào)幅制所固有，這是調(diào)幅制所固有的缺點。其優(yōu)點是的缺點。其優(yōu)點是電路簡單電路簡單。 只發(fā)送一個包含信號的邊帶的方式稱為只發(fā)送一個包含信號的邊帶的方式稱為單邊帶發(fā)送單邊帶發(fā)送。單。單邊帶發(fā)送的優(yōu)點的邊帶發(fā)送的優(yōu)點的效率高、節(jié)約頻帶效率高、節(jié)約

13、頻帶，缺點是，缺點是電路復(fù)雜電路復(fù)雜。邊帶功率總平均功率第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.調(diào)幅波的幾種調(diào)制方式調(diào)幅波的幾種調(diào)制方式v普通調(diào)幅（普通調(diào)幅（AM）：含載頻、上、下邊帶：含載頻、上、下邊帶v雙邊帶調(diào)幅（雙邊帶調(diào)幅（DSB）：不含載頻，只含上、：不含載頻，只含上、下邊帶下邊帶v單邊帶調(diào)幅（單邊帶調(diào)幅（SSB）：只含一個邊帶：只含一個邊帶v殘留單邊帶調(diào)幅（殘留單邊帶調(diào)幅（VSB）：含載頻、一個邊：含載頻、一個邊帶、另一個邊帶的殘留部分帶、另一個邊帶的殘留部分第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.3 平方律調(diào)幅平方律調(diào)幅7.3-1 工作原理工作原理非線性調(diào)幅

14、方框圖非線性調(diào)幅方框圖vviv非線性非線性 器件器件帶通帶通濾波器濾波器ov( )v t第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.用冪級數(shù)來表示非線性器件的特性：230123oiiivaa va va v0001002222200003323000 coscos =a +a (coscos) +a (V cos2coscoscos) +a (V cos3iovvvVtVtvVtVttV VttVttV 而可得2022330001000222220000003323000coscos 3coscoscos)+a -a (coscos)-a (V cos2coscoscos)-2a (V

15、cos3coVttV VttVtVtVttV VttVttV V 直流成分、直流成分、 、2 、222330000000scos3coscoscos)-32ttV VttVt 、 、 、3 、2、希望的得到希望的得到的頻率分量的頻率分量最有害的頻率分量最有害的頻率分量第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 當(dāng)當(dāng)vo通過中心頻率為通過中心頻率為 的濾波器后，不需要的的濾波器后，不需要的 諸項都很易于濾除，只讓諸項都很易于濾除，只讓 通過。但通過。但 也在也在 附近，不附近，不能被濾除，顯然要求能被濾除，顯然要求 =0。 0002323、 、 、00與02 03a 同樣道理，同樣道理，

16、 等項將產(chǎn)生等項將產(chǎn)生 等失真項。為了等失真項。為了避免調(diào)幅波失真，也應(yīng)要求避免調(diào)幅波失真，也應(yīng)要求 。45,a a 00(3 ),(4 ) 450aa 由此可見，為了獲得不失真調(diào)幅，要求非線性器件的特性為：由此可見，為了獲得不失真調(diào)幅，要求非線性器件的特性為：2012oiivaa va v其中產(chǎn)生調(diào)幅作用的是其中產(chǎn)生調(diào)幅作用的是 項，故稱為項，故稱為平方律調(diào)幅平方律調(diào)幅。22 ia v第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.通過調(diào)制和濾波后，輸出電壓為：通過調(diào)制和濾波后，輸出電壓為：10020001002002100110021( )coscos()cos() =cos2cosco

17、s2 =1coscos =1coscos2 1aaav taVta V VttaVta V VttaaVVttaaVmttamVamV調(diào)幅度結(jié)論：）調(diào)幅度的大小由調(diào)制信號電壓振幅及調(diào)制器的特性曲12122aaaa線所決定，亦即由 、所決定；）通常，因此用這種方法所得到的調(diào)幅度是不大的。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.3-2 平衡調(diào)幅器平衡調(diào)幅器 平衡調(diào)幅器的輸出電壓只有兩個上、下邊帶，沒有載波，亦即平平衡調(diào)幅器的輸出電壓只有兩個上、下邊帶，沒有載波，亦即平衡調(diào)幅器輸出是載波被抑制的雙邊帶。衡調(diào)幅器輸出是載波被抑制的雙邊帶。串聯(lián)雙二極管平衡調(diào)幅器簡化電路串聯(lián)雙二極管平衡調(diào)幅

18、器簡化電路第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.2101 12 12201 222100 coscos ibbvb vibbvb vvvvVtVt由于兩個二極管是相同的，可以假定它們的特性能用同一個平方律公式來表示：式中，2001212120 coscos () 2 (2) 2 cos2cosovvvVtVtvii RR bvb vvR bVtbV V 代入電流的表示式中得輸出電壓為：0200() cos() tbV Vt此為載波被抑制的雙邊帶，以此為載波被抑制的雙邊帶，以DSB-SC表示。表示。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 利用晶體三極管（或場效應(yīng)管、電子管

19、）也可以構(gòu)成平衡調(diào)幅器。其利用晶體三極管（或場效應(yīng)管、電子管）也可以構(gòu)成平衡調(diào)幅器。其工作原理與二極管平衡調(diào)幅器的相似，不過應(yīng)將三極管的工作原理與二極管平衡調(diào)幅器的相似，不過應(yīng)將三極管的集電極電流用基集電極電流用基極電壓的冪級數(shù)表示極電壓的冪級數(shù)表示而已。而已。 三極管電路的優(yōu)點是具有一定的功率增益；但線路比二極管電路復(fù)雜。三極管電路的優(yōu)點是具有一定的功率增益；但線路比二極管電路復(fù)雜。晶體三極管平衡調(diào)幅器晶體三極管平衡調(diào)幅器第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 應(yīng)該指出，在以上這些電路中，無形中都已假定所有的應(yīng)該指出，在以上這些電路中，無形中都已假定所有的二極管（或三極管）的特性

20、都相同，二極管（或三極管）的特性都相同，電路完全對稱電路完全對稱。這樣，輸。這樣，輸出中才能將載波完全抑制。事實上，電子器件的特性不可能完出中才能將載波完全抑制。事實上，電子器件的特性不可能完全對稱，所用的變壓器也難于做到完全對稱。因此，電路中往全對稱，所用的變壓器也難于做到完全對稱。因此，電路中往往要加平衡裝置，以使載漏減至最小。往要加平衡裝置，以使載漏減至最小。 從平衡調(diào)幅器獲得載波被抑止的雙邊帶后，再設(shè)法濾除一從平衡調(diào)幅器獲得載波被抑止的雙邊帶后，再設(shè)法濾除一條邊帶，即可獲得單邊帶輸出。因此，平衡調(diào)幅器是單邊帶技條邊帶，即可獲得單邊帶輸出。因此，平衡調(diào)幅器是單邊帶技術(shù)中的基本電路。術(shù)中的

21、基本電路。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.4斬波調(diào)幅斬波調(diào)幅7.4-1 工作原理工作原理( )vt002 所謂斬波調(diào)幅就是將所要傳送的信號所謂斬波調(diào)幅就是將所要傳送的信號 通過一個受載波頻率通過一個受載波頻率 控制控制的開關(guān)電路的開關(guān)電路(斬波電路斬波電路)，以使它的輸出波形被，以使它的輸出波形被“斬斬”成周期為成周期為 的脈沖，的脈沖，因因而包含而包含 及各種諧波分量。再通過中心頻率為及各種諧波分量。再通過中心頻率為 的的BPF，取出所需，取出所需要的調(diào)幅波輸出要的調(diào)幅波輸出 ，即實現(xiàn)了調(diào)幅。，即實現(xiàn)了調(diào)幅。00( )ov t斬波調(diào)幅器方框圖斬波調(diào)幅器方框圖第第7章章

22、振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.斬波電路按照開關(guān)函數(shù)斬波電路按照開關(guān)函數(shù) 對音頻信號對音頻信號 進(jìn)行斬波。進(jìn)行斬波。1( )S t( )vt0101 cos0( )0 cos0tS tt斬波后的電壓為：斬波后的電壓為：1000000( )( )( )1222 ( )coscos3cos52351222 ( )( )cos( )cos3cos5235v tvt S tvttttvtvttvttt雙邊帶信號雙邊帶信號DSB-SC第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.斬波調(diào)幅器工作圖解斬波調(diào)幅器工作圖解1( )( )vt S t第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.平衡

23、斬波調(diào)幅器及其圖解平衡斬波調(diào)幅器及其圖解第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.0200000001 cos0( ) 1 cos0444 coscos3cos535444( )( )cos( )cos3( )cos535tS tttttv tvttvttvttDSB-SC1000000( )( )( )1222 ( )coscos3cos52351222 ( )( )cos( )cos3cos5235v tvt S tvttttvtvttvttt雙邊帶信號雙邊帶信號DSB-SC與開關(guān)函數(shù)與開關(guān)函數(shù)S1(t)比較：比較：第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.4-2 實現(xiàn)

24、斬波調(diào)幅的兩種電路實現(xiàn)斬波調(diào)幅的兩種電路11( )0( )0( )0( )( )ababvvv tv tvvv tv tvt時，即時，四個二極管導(dǎo)通，使時，即時，四個二極管截止，使1、二極管電橋斬波調(diào)幅電路、二極管電橋斬波調(diào)幅電路1( )( )vt S t第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 環(huán)形平衡調(diào)制器電路及波形環(huán)形平衡調(diào)制器電路及波形 T1RLT2iLucVD1VD2ui2VD3VD4i3i4u(a)(b)tttt0000uoiLiL1iL1i12、環(huán)形平衡調(diào)制器電路、環(huán)形平衡調(diào)制器電路10cmmVV2第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.5 模擬乘法器調(diào)幅

25、模擬乘法器調(diào)幅 現(xiàn)將常用的現(xiàn)將常用的Motorola公司公司MC1496/1596(國內(nèi)同類型號是國內(nèi)同類型號是XFC-1596), MC1495/1595(國內(nèi)同類型號是國內(nèi)同類型號是BG314)和和MC1494/1594單片模擬乘法器的單片模擬乘法器的參數(shù)指標(biāo)簡介如下。參數(shù)指標(biāo)簡介如下。 MC14系列與系列與MC15系列的主要區(qū)別在于工作溫度系列的主要區(qū)別在于工作溫度, 前者為前者為070, 后者為后者為-55125。 其余指標(biāo)大部分相同其余指標(biāo)大部分相同, 個別后者稍好一些。表給出了個別后者稍好一些。表給出了MC15系列三種系列三種型號模擬乘法器的參數(shù)典型值。型號模擬乘法器的參數(shù)典型值。

26、 模擬乘法器的輸出為兩輸入信號的乘積，故能實現(xiàn)調(diào)幅。單片集成模擬乘法器的輸出為兩輸入信號的乘積，故能實現(xiàn)調(diào)幅。單片集成模擬乘法器種類較多模擬乘法器種類較多, 由于內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)不同由于內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)不同, 各項參數(shù)指標(biāo)也不同。在各項參數(shù)指標(biāo)也不同。在選擇時選擇時, 應(yīng)注意以下主要參數(shù)：工作頻率范圍、電源電壓、輸入電壓動態(tài)應(yīng)注意以下主要參數(shù)：工作頻率范圍、電源電壓、輸入電壓動態(tài)范圍、線性度等。范圍、線性度等。 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. MC1596是以雙差分電路為基礎(chǔ)是以雙差分電路為基礎(chǔ), 在在Y輸入通道加入了反輸入通道加入

27、了反饋電阻饋電阻, 故故Y通道輸入電壓動態(tài)范圍較大通道輸入電壓動態(tài)范圍較大, X通道輸入電壓動態(tài)通道輸入電壓動態(tài)范圍很小。范圍很小。MC1595是在是在MC1596中增加了中增加了X通道線性補償網(wǎng)絡(luò)通道線性補償網(wǎng)絡(luò), 使使X通道輸入動態(tài)范圍增大。通道輸入動態(tài)范圍增大。 MC1594是以是以MC1595為基礎(chǔ)為基礎(chǔ), 增增加了電壓調(diào)整器和輸出電流放大器。加了電壓調(diào)整器和輸出電流放大器。 MC1595和和MC1594分別作為第一代和第二代模擬乘法器分別作為第一代和第二代模擬乘法器的典型產(chǎn)品的典型產(chǎn)品, 線性度很好線性度很好, 既可用于乘、除等模擬運算既可用于乘、除等模擬運算, 也可用也可用于調(diào)制、

28、于調(diào)制、 解調(diào)等頻率變換解調(diào)等頻率變換, 缺點是工作頻率不高。缺點是工作頻率不高。 MC1596工作頻率高工作頻率高, 常用作調(diào)制、常用作調(diào)制、 解調(diào)和混頻解調(diào)和混頻, 通常通常X通通道作為載波或本振的輸入端道作為載波或本振的輸入端, 而調(diào)制信號或已調(diào)波信號從而調(diào)制信號或已調(diào)波信號從Y通通道輸入。當(dāng)?shù)垒斎?。?dāng)X通道輸入是小信號通道輸入是小信號(小于小于26 mV)時時, 輸出信號是輸出信號是X、 Y通道輸入信號的線性乘積。通道輸入信號的線性乘積。 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.模擬乘法器調(diào)幅電路模擬乘法器調(diào)幅電路由圖可知由圖

29、可知, X通道兩輸入端通道兩輸入端、10腳直流電位均為腳直流電位均為6.V, 可作為載波輸入通道；可作為載波輸入通道； 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. Y通道兩輸入端通道兩輸入端、腳之間外接有調(diào)零電路腳之間外接有調(diào)零電路, 可通過調(diào)節(jié)可通過調(diào)節(jié)50k電位器電位器使使腳電位比腳電位比腳高腳高UY, 調(diào)制信號調(diào)制信號u(t)與直流電壓與直流電壓UY迭加后輸入迭加后輸入Y通道。通道。調(diào)節(jié)電位器可改變調(diào)制指數(shù)調(diào)節(jié)電位器可改變調(diào)制指數(shù)Ma。輸出端。輸出端、12腳外應(yīng)接調(diào)諧于載頻的帶腳外應(yīng)接調(diào)諧于載頻的帶通濾波器。通濾波器。、腳之間外接腳之間外接Y通道負(fù)反饋電阻。通道負(fù)反饋電阻。 采用

30、圖中電路也可以組成雙邊帶調(diào)幅電路采用圖中電路也可以組成雙邊帶調(diào)幅電路, 區(qū)別在于調(diào)節(jié)電位器的目區(qū)別在于調(diào)節(jié)電位器的目的是為了使的是為了使Y通道通道、 腳之間的直流電位差為零腳之間的直流電位差為零, 即即Y通道輸入信號僅為通道輸入信號僅為交流調(diào)制信號。為了減小流經(jīng)電位器的電流交流調(diào)制信號。為了減小流經(jīng)電位器的電流, 便于調(diào)零準(zhǔn)確便于調(diào)零準(zhǔn)確, 可加大兩個可加大兩個750 電阻的阻值電阻的阻值, 比如各增大比如各增大10k。 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.6 單邊帶信號的產(chǎn)生單邊帶信號的產(chǎn)生 單邊帶發(fā)送單邊帶發(fā)送：將載波抑止

31、，并進(jìn)一步再抑止一個邊帶，只讓另一：將載波抑止，并進(jìn)一步再抑止一個邊帶，只讓另一個邊帶發(fā)送出去。這樣，仍具有傳遞信息的功能。個邊帶發(fā)送出去。這樣，仍具有傳遞信息的功能。 單邊帶制在載波電話和短波通信中占有重要的地位，獲得了廣泛單邊帶制在載波電話和短波通信中占有重要的地位，獲得了廣泛的應(yīng)用。的應(yīng)用。 7.6-1 單邊帶通信的優(yōu)缺點單邊帶通信的優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：1、頻帶節(jié)約一半，大大提高了短波波段的利用率。這是單邊帶制的主要優(yōu)點。、頻帶節(jié)約一半，大大提高了短波波段的利用率。這是單邊帶制的主要優(yōu)點。2、單邊帶制能大大節(jié)省發(fā)送的功率，單邊帶制能獲得更好的通信效果。、單邊帶制能大大節(jié)省發(fā)送的功率，單邊帶

32、制能獲得更好的通信效果。3、單邊帶制的選擇性衰落現(xiàn)象要輕得多。、單邊帶制的選擇性衰落現(xiàn)象要輕得多。缺點：缺點： 主要是接收端必須先恢復(fù)原來失去的載波，才能檢出原來的信號。因而要主要是接收端必須先恢復(fù)原來失去的載波，才能檢出原來的信號。因而要求收、發(fā)設(shè)備的頻率穩(wěn)定度高，使整個設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)要求高。求收、發(fā)設(shè)備的頻率穩(wěn)定度高，使整個設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)要求高。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.6-2 產(chǎn)生單邊帶信號的方法產(chǎn)生單邊帶信號的方法 SSB信號是將雙邊帶信號濾除一個邊帶形成的。根據(jù)濾除方法的不同，信號是將雙邊帶信號濾除一個邊帶形成的。根據(jù)濾除方法的不同，SSB信號產(chǎn)生方法有好

33、幾種，主要有信號產(chǎn)生方法有好幾種，主要有濾波器法濾波器法和和移相法移相法兩種。兩種。1) 濾波器法濾波器法 這種方法對濾波器的要求很高，而且由于載波頻率不能太高，要這種方法對濾波器的要求很高，而且由于載波頻率不能太高，要將載頻逐步提高到所需要的工作頻率上，就需要經(jīng)過多次的平衡調(diào)幅將載頻逐步提高到所需要的工作頻率上，就需要經(jīng)過多次的平衡調(diào)幅與濾波。因此整個設(shè)備復(fù)雜昂貴。但性能穩(wěn)定可靠，所以仍然是目前與濾波。因此整個設(shè)備復(fù)雜昂貴。但性能穩(wěn)定可靠，所以仍然是目前干線通信所采用的標(biāo)準(zhǔn)形式。干線通信所采用的標(biāo)準(zhǔn)形式。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.濾波器法單邊帶發(fā)射機(jī)方框圖濾波器法單邊

34、帶發(fā)射機(jī)方框圖第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 2) 移相法移相法 移相法是利用移相網(wǎng)絡(luò)，對載波和調(diào)制信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊葡喾ㄊ抢靡葡嗑W(wǎng)絡(luò)，對載波和調(diào)制信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)南嘁疲员阍谙嗉舆^程中將其中的一個邊帶抵消而獲得相移，以便在相加過程中將其中的一個邊帶抵消而獲得SSB信號。信號。 移相法的優(yōu)點是省去了邊帶濾波器，但要把無用邊帶完全移相法的優(yōu)點是省去了邊帶濾波器，但要把無用邊帶完全抑制掉，必須滿足下列兩個條件抑制掉，必須滿足下列兩個條件: (1)兩個調(diào)制器輸出的振幅應(yīng)完全相同兩個調(diào)制器輸出的振幅應(yīng)完全相同 (2)移相網(wǎng)絡(luò)必須對載頻及調(diào)制信號均保證精確的移相網(wǎng)絡(luò)必須對載頻及調(diào)制信號

35、均保證精確的/2相移。相移。 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.移相法移相法SSB信號調(diào)制器方框圖信號調(diào)制器方框圖 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.1000200031201sinsincos()cos() 21coscoscos()cos() 2 cos()vVttVttvVttVttvK vvKVt因此，輸出電壓為（）第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.3）修正的移相濾波器）修正的移相濾波器56215621sin() sin() vvtvvt第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.8 高電平調(diào)幅高電平調(diào)幅 AM信號的產(chǎn)生可以采用

36、高電平調(diào)制和低電平調(diào)制兩種方信號的產(chǎn)生可以采用高電平調(diào)制和低電平調(diào)制兩種方式完成。目前，式完成。目前，AM信號大都用于無線電廣播，因此多采用高信號大都用于無線電廣播，因此多采用高電平調(diào)制方式。電平調(diào)制方式。 高電平調(diào)制主要用于高電平調(diào)制主要用于AM調(diào)制，這種調(diào)制是在高頻功率放調(diào)制，這種調(diào)制是在高頻功率放大器中進(jìn)行的。丙類諧振功放的調(diào)制特性分為基極調(diào)制特性大器中進(jìn)行的。丙類諧振功放的調(diào)制特性分為基極調(diào)制特性和集電極調(diào)制特性兩種和集電極調(diào)制特性兩種, 據(jù)此可以分別組成據(jù)此可以分別組成集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路和和基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.7-

37、1 集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅 集電極調(diào)幅：就是利用調(diào)制信號去改變高頻功率放大器集電極調(diào)幅：就是利用調(diào)制信號去改變高頻功率放大器的集電極直流電源電壓，以實現(xiàn)調(diào)幅。的集電極直流電源電壓，以實現(xiàn)調(diào)幅。 在在過壓狀態(tài)過壓狀態(tài)下，集電極電流的基波分量下，集電極電流的基波分量 隨集電極電隨集電極電壓成正比變化。因此，集電極的回路輸出高頻電壓振幅將壓成正比變化。因此，集電極的回路輸出高頻電壓振幅將隨調(diào)制信號的波形而變化，得到調(diào)幅波的輸出。隨調(diào)制信號的波形而變化，得到調(diào)幅波的輸出。1cmI第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路 ucT1EcT2Ec0uuAMT3第第7章章

38、振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.集電極調(diào)幅的波形集電極調(diào)幅的波形 (a)t(b)ttttuCEc0 uEc000ic0ic10Ic10Ecu0t0Ic1Ec0臨界欠壓區(qū)過壓區(qū)第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.7-2 基極調(diào)幅基極調(diào)幅 基極調(diào)幅：就是用調(diào)制信號電壓來控制高頻功率放大器的基極基極調(diào)幅：就是用調(diào)制信號電壓來控制高頻功率放大器的基極偏壓，以實現(xiàn)調(diào)幅。偏壓，以實現(xiàn)調(diào)幅。 在欠壓狀態(tài)下，集電極電流的基波分量在欠壓狀態(tài)下，集電極電流的基波分量 隨基極電壓成正比變隨基極電壓成正比變化。因此，集電極的回路輸出高頻電壓振幅將隨調(diào)制信號的波形而化。因此，集電極的回路輸出高頻

39、電壓振幅將隨調(diào)制信號的波形而變化，于是得到調(diào)幅波。變化，于是得到調(diào)幅波。 基極調(diào)幅的平均集電極效率不高，這是它的缺點。它的主要優(yōu)基極調(diào)幅的平均集電極效率不高，這是它的缺點。它的主要優(yōu)點是所需調(diào)制功率很小，對整機(jī)的小型化有利。點是所需調(diào)制功率很小，對整機(jī)的小型化有利。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路 RLuC1C2ucC3C4C6C5EcR1LBCBLB1第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.基極調(diào)幅的波形基極調(diào)幅的波形 t0EbIc1Ebmin欠壓區(qū)過壓區(qū)Ic1ic1ub00ttEb0EbmaxEbcr第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解

40、調(diào)2013. 高電平調(diào)幅電路的高電平調(diào)幅電路的優(yōu)點優(yōu)點是調(diào)幅、是調(diào)幅、 功放合一功放合一, 整機(jī)效率高整機(jī)效率高, 可直接產(chǎn)生很大功率輸出的調(diào)幅信號可直接產(chǎn)生很大功率輸出的調(diào)幅信號, 但也有一些但也有一些缺點和局限性缺點和局限性： 一是只能產(chǎn)生普通調(diào)一是只能產(chǎn)生普通調(diào)幅信號；二是調(diào)制線性度差幅信號；二是調(diào)制線性度差, 例如集電極調(diào)制特性例如集電極調(diào)制特性中中Vcm與與VCC并非完全成線性關(guān)系。并非完全成線性關(guān)系。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.7.9 包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波 7.9-1 包絡(luò)檢波電路的工作原理包絡(luò)檢波電路的工作原理 包絡(luò)檢波原理如圖。其中的非線性器件可以是二極管包絡(luò)

41、檢波原理如圖。其中的非線性器件可以是二極管, 也也可以是三極管或場效應(yīng)管可以是三極管或場效應(yīng)管, 電路種類也較多。電路種類也較多。 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.現(xiàn)以二極管峰值包絡(luò)檢波器為例進(jìn)行討論現(xiàn)以二極管峰值包絡(luò)檢波器為例進(jìn)行討論, 其中其中RC元件組成了低通濾波器元件組成了低通濾波器第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. vi正半周時，二極管導(dǎo)通，即輸入電壓正半周時，二極管導(dǎo)通，即輸入電壓vi對對C充電。由于充電。由于二極管正向電阻很小，故充電時間常數(shù)小，很快充到輸入電壓二極管正向電阻很小，故充電時間常數(shù)小，很快充到輸入電壓峰值，充電電壓相對二極管是附加了

42、反向偏置峰值，充電電壓相對二極管是附加了反向偏置uo ，當(dāng)，當(dāng)ui下降下降到小于充電電壓到小于充電電壓uo時，二極管截止，時，二極管截止， C向向RL放電，由于放電，由于RL很很大，放電時間常數(shù)大，故大，放電時間常數(shù)大，故C上電壓還沒下降多少，輸入信號上電壓還沒下降多少，輸入信號ui下一個周期又來到，充電、放電下一個周期又來到，充電、放電 如此循環(huán)，直到電容上如此循環(huán)，直到電容上的充放電達(dá)到平衡。的充放電達(dá)到平衡。 結(jié)論：利用二極管的單向?qū)щ娦院蜋z波負(fù)載電阻、電容的結(jié)論：利用二極管的單向?qū)щ娦院蜋z波負(fù)載電阻、電容的充放電過程來完成檢波任務(wù)。充放電過程來完成檢波任務(wù)。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振

43、幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 7.9-2 包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo) 二極管峰值包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)主要有檢波效率、輸入電阻、二極管峰值包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)主要有檢波效率、輸入電阻、 惰性惰性失真和底部切割失真幾項。失真和底部切割失真幾項。 1) 檢波效率檢波效率Kd。 如果考慮到二極管的實際導(dǎo)通電壓不為零如果考慮到二極管的實際導(dǎo)通電壓不為零, 以及充電電流在二極管微以及充電電流在二極管微變等效電阻上的電壓降等因素變等效電阻上的電壓降等因素, 實際檢波效率比以上公式計算值要小。實際檢波效率比以上公式計算值要小。 3cos30cos11d

44、aimddddVKm VRRRRRRK檢波器的音頻輸出電壓幅度輸入調(diào)幅波包絡(luò)振幅為檢波器負(fù)載電阻；為檢波器內(nèi)阻當(dāng)時， ，第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 檢波器的前級通常是一個調(diào)諧在載頻的高檢波器的前級通常是一個調(diào)諧在載頻的高Q值諧振回路值諧振回路, 檢波器相當(dāng)檢波器相當(dāng)于此諧振回路的負(fù)載。于此諧振回路的負(fù)載。 為了研究檢波器對前級諧振回路的影響為了研究檢波器對前級諧振回路的影響, 故定義故定義檢波器等效輸入電阻檢波器等效輸入電阻 其中其中Uim是輸入等幅高頻載波的振幅。是輸入等幅高頻載波的振幅。 I1m即為輸入高頻電流的基波即為輸入高頻電流的基波分量的振幅。顯然分量的振幅。

45、顯然, 檢波器對前級諧振回路等效電阻的影響是并聯(lián)了一個檢波器對前級諧振回路等效電阻的影響是并聯(lián)了一個阻值為阻值為Ri的電阻。的電阻。 mimiIUR12) 等效輸入電阻等效輸入電阻Ri。 由于二極管在大部分時間處于截止?fàn)顟B(tài)由于二極管在大部分時間處于截止?fàn)顟B(tài), 僅在輸入高頻信號僅在輸入高頻信號的峰值附近才導(dǎo)通的峰值附近才導(dǎo)通, 所以檢波器的瞬時輸入電阻是變化的。所以檢波器的瞬時輸入電阻是變化的。 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 按照第按照第5章尖頂余弦脈沖序列的分析方法章尖頂余弦脈沖序列的分析方法, 可以求得可以求得I1m與與Uim的關(guān)系式的關(guān)系式, 從而可得到從而可得到:

46、上式也可以利用功率守恒的原理求出。上式也可以利用功率守恒的原理求出。 因檢波器輸入功因檢波器輸入功率為率為, 輸出功率為輸出功率為 , 若忽略二極管上的若忽略二極管上的功率損耗功率損耗, 則輸入功率應(yīng)與輸出功率相等則輸入功率應(yīng)與輸出功率相等, 考慮到考慮到Kd1, 由此由此也可得到上式。也可得到上式。12iRRiimRU221220()dimUK URR第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 3) 惰性失真惰性失真 在調(diào)幅波包絡(luò)線下降部分在調(diào)幅波包絡(luò)線下降部分, 若電容放電速度過慢若電容放電速度過慢, 導(dǎo)致導(dǎo)致uo的下降速率比包絡(luò)線的下降速率慢的下降速率比包絡(luò)線的下降速率慢, 則在

47、緊接其后的一個或幾則在緊接其后的一個或幾個高頻周期內(nèi)二極管上為負(fù)電壓個高頻周期內(nèi)二極管上為負(fù)電壓, 二極管不能導(dǎo)通二極管不能導(dǎo)通, 造成造成uo波波形與包絡(luò)線的失真。由于這種失真來源于電容來不及放電的形與包絡(luò)線的失真。由于這種失真來源于電容來不及放電的惰性惰性, 故稱為惰性失真。故稱為惰性失真。 要避免惰性失真要避免惰性失真, 就要保證電容電壓的減小速率在任何一就要保證電容電壓的減小速率在任何一個高頻周期內(nèi)都要大于或等于包絡(luò)線的下降速率。個高頻周期內(nèi)都要大于或等于包絡(luò)線的下降速率。 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 單頻調(diào)幅波

48、的包絡(luò)線表達(dá)式為：單頻調(diào)幅波的包絡(luò)線表達(dá)式為： us(t)=Uim(1+Macost) 其下降速率為：其下降速率為： 因為電容通過因為電容通過R放電時放電時, 電容電流與電阻電流相同電容電流與電阻電流相同, 即即: 所以電容電壓的減小速率所以電容電壓的減小速率( )sinsimadu tU mtdt1cCcduiCudtR1ccduudtRC第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 在開始放電時刻在開始放電時刻, 電容電壓電容電壓uc可近似視為包絡(luò)電壓可近似視為包絡(luò)電壓us, 故避故避免惰性失真的不等式可寫為免惰性失真的不等式可寫為: 1cscduduudtRCdt 即即tMUtMU

49、RCaimaimsin)cos1 (1上式又可寫成上式又可寫成:sin11cosaamtARCmt避免惰性失真應(yīng)該滿足的條件避免惰性失真應(yīng)該滿足的條件可見，調(diào)幅指數(shù)越大，調(diào)制信號的頻率越高，時間常數(shù)可見，調(diào)幅指數(shù)越大，調(diào)制信號的頻率越高，時間常數(shù)RC的允許值越小。的允許值越小。第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.max22maxmaxmax 0111 1.5 aaaaaadAdtmARCmmRCmmRCmRCRC令得到 越大，則時間常數(shù)應(yīng)選擇得愈小，這是因為越大，高頻信號的包絡(luò)變化愈快。同樣，當(dāng)最高調(diào)制角頻率加大時，高頻信號的包絡(luò)變化愈快，所以則時間常數(shù)應(yīng)選擇得愈小。 第第7章章

50、 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 4) 底部切割失真。檢波器輸出底部切割失真。檢波器輸出uo是在一個直流電壓上迭加了一個交流是在一個直流電壓上迭加了一個交流調(diào)制信號調(diào)制信號, 故需要用隔直流電容將解調(diào)后的交流調(diào)制信號耦合到下一級進(jìn)故需要用隔直流電容將解調(diào)后的交流調(diào)制信號耦合到下一級進(jìn)行放大或其它處理。下一級電路的輸入電阻即作為檢波器的實際負(fù)載行放大或其它處理。下一級電路的輸入電阻即作為檢波器的實際負(fù)載RL。 為了有效地將檢波后的低頻信號耦合到下一級電路為了有效地將檢波后的低頻信號耦合到下一級電路, 要求耦合電容要求耦合電容Cc的容抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于的容抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于RL, 所以所以Cc的值很大。這

51、樣的值很大。這樣, uo中的直流分量幾乎都落在中的直流分量幾乎都落在Cc上上, 這個直流分量的大小近似為輸入載波的振幅這個直流分量的大小近似為輸入載波的振幅Uim。所以。所以Cc可等效為一個可等效為一個電壓為電壓為Uim的直流電壓源。的直流電壓源。 此電壓源在此電壓源在R上的分壓為：上的分壓為：第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 這意味著檢波器處于穩(wěn)定工作時這意味著檢波器處于穩(wěn)定工作時, 其輸出端其輸出端R上將存在一上將存在一個固定電壓個固定電壓UR。當(dāng)輸入調(diào)幅波。當(dāng)輸入調(diào)幅波ui(t)的值小于的值小于UR時時, 二極管將會二極管將會截止。截止。 也就是說也就是說, 電平小于電

52、平小于UR 的包絡(luò)線不能被提取出來的包絡(luò)線不能被提取出來, 出現(xiàn)出現(xiàn)了失真所示。由于這種失真出現(xiàn)在調(diào)制信號的底部了失真所示。由于這種失真出現(xiàn)在調(diào)制信號的底部, 故稱為底故稱為底部切割失真。部切割失真。 調(diào)幅信號的最小振幅或包絡(luò)線的最小電平為調(diào)幅信號的最小振幅或包絡(luò)線的最小電平為Uim(1-Ma), 所所以以, 要避免底部切割失真要避免底部切割失真, 必須使包絡(luò)線的最小電平大于或等必須使包絡(luò)線的最小電平大于或等于于UR, 即即:RimLRuURR第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.()(1) imaimRimLaLLaLRVm VVVRRRmRRRRormRRR第第7章章 振幅調(diào)制

53、與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 交流負(fù)載交流負(fù)載R與直流負(fù)載與直流負(fù)載R越接近越接近, 可允許的調(diào)幅指數(shù)越大?？稍试S的調(diào)幅指數(shù)越大。 在實際電路中在實際電路中, 有兩種措施可減小交直流負(fù)載之間的差別。有兩種措施可減小交直流負(fù)載之間的差別。 一是在檢波器與下一級電路之間插入一級射隨器一是在檢波器與下一級電路之間插入一級射隨器, 即增大即增大RL的的值。二是采用改進(jìn)電路值。二是采用改進(jìn)電路, 將檢波器直流負(fù)載將檢波器直流負(fù)載R分成分成R1和和R2兩部兩部分。顯然，在直流負(fù)載不變的情況下分。顯然，在直流負(fù)載不變的情況下, 改進(jìn)電路的交流負(fù)載改進(jìn)電路的

54、交流負(fù)載 比原電路增大。通常比原電路增大。通常以免分壓過大使輸出到后級的信號減小過多。以免分壓過大使輸出到后級的信號減小過多。 212LLR RRRR, 2 . 01 . 021RR第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013.第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 3 參數(shù)設(shè)計參數(shù)設(shè)計 為了使二極管峰值包絡(luò)檢波器能正常工作為了使二極管峰值包絡(luò)檢波器能正常工作, 避免失真避免失真, 必須必須根據(jù)輸入調(diào)幅信號的工作頻率與調(diào)幅指數(shù)以及實際負(fù)載根據(jù)輸入調(diào)幅信號的工作頻率與調(diào)幅指數(shù)以及實際負(fù)載RL, 正正確選擇二極管和確選擇二極管和R、C、 Cc的值。的值。 例例 已知普通調(diào)幅信號載頻

55、已知普通調(diào)幅信號載頻fc=465kHz, 調(diào)制信號頻率范圍為調(diào)制信號頻率范圍為300 Hz3400 Hz, Ma=0.3, RL=10 k, 如何確定圖所示二極管峰值如何確定圖所示二極管峰值包絡(luò)檢波器有關(guān)元器件參數(shù)包絡(luò)檢波器有關(guān)元器件參數(shù)? 解：解： 一般可按以下步驟進(jìn)行一般可按以下步驟進(jìn)行: 第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 1) 檢波二極管通常選正向電阻小檢波二極管通常選正向電阻小(500以下以下)、 反向電阻反向電阻大大(500k以上以上)、結(jié)電容小的點接觸型鍺二極管、結(jié)電容小的點接觸型鍺二極管, 注意最高工注意最高工作頻率應(yīng)滿足要求。作頻率應(yīng)滿足要求。 2) RC時間

56、常數(shù)應(yīng)同時滿足以下兩個條件時間常數(shù)應(yīng)同時滿足以下兩個條件: 電容電容C對載頻信號應(yīng)近似短路對載頻信號應(yīng)近似短路, 故有故有 , 通常取通常取 ; 為避免惰性失真，應(yīng)有為避免惰性失真，應(yīng)有RC 。代入已知條件。代入已知條件, 可可得得(1734)10-6RC0.1510-3 11 ,ccRRCC5 10cRCmax21aaMM第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 3) 設(shè)設(shè) =0.2, 則則R1= , R2= 。 為避免底為避免底部切割失真部切割失真, 應(yīng)有應(yīng)有Ma , 其中其中R=R1+ 。 代入已知代入已知條件條件, 可得可得R63 k。因為檢波器的輸入電阻。因為檢波器的輸入電

57、阻Ri不應(yīng)太小不應(yīng)太小, 而而Ri= , 所以所以R不能太小。不能太小。 取取R=6k, 另取另取C=0.01 F, 這樣這樣, RC=0.0610-3, 滿足上一步對時間常數(shù)的要求。滿足上一步對時間常數(shù)的要求。 因此因此, R1=1k, R2=5k。 4) Cc的取值應(yīng)使低頻調(diào)制信號能有效地耦合到的取值應(yīng)使低頻調(diào)制信號能有效地耦合到RL上上, 即即滿足滿足:21RR6R65RRRLLRRRR22R21LCRCmin1或min1CLCR第第7章章 振幅調(diào)制與解調(diào)振幅調(diào)制與解調(diào)2013. 取取 Cc=47F 在集成電路里常采用由三極管包絡(luò)檢波器組成的差分在集成電路里常采用由三極管包絡(luò)檢波器組成的差分電路電路, 如圖所示。其工作原理與二極管峰值包絡(luò)檢波器相如圖所示。其工作原理與二極管峰值包絡(luò)檢波器相似似, 讀者可自行分析讀者可自行分析, 注意它的輸入