第六章 振幅調(diào)制解調(diào)及混頻

1、模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1第第6 6章振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻章振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻6.1 6.1 振幅調(diào)制振幅調(diào)制 6.2 6.2 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 6.3 6.3 混頻混頻 6.4 6.4 混頻器的干擾混頻器的干擾 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路2(1)(1)什么是調(diào)制？什么是調(diào)制？調(diào)制是使消息載體的某些特性隨消息變化的過程。調(diào)制是使消息載體的某些特性隨消息變化的過程。調(diào)制的作用是把消息置于消息載體，以便傳輸和調(diào)制的作用是把消息置于消

2、息載體，以便傳輸和處理。處理。解調(diào)是調(diào)制的逆過程，從消息載體中還原出原來解調(diào)是調(diào)制的逆過程，從消息載體中還原出原來的消息。的消息。用來傳送消息的載體用來傳送消息的載體u uc c(t(t) )，稱為載波；稱為載波；消息消息u uf f(t(t) )，稱為調(diào)制信號；稱為調(diào)制信號；調(diào)制后的信號調(diào)制后的信號u(tu(t) )，稱為已調(diào)信號。稱為已調(diào)信號。用調(diào)制信號用調(diào)制信號u uf f(t(t) )控制載波控制載波u uc c(t(t) )的某些參數(shù)，使的某些參數(shù)，使之隨之隨u uf f(t(t) )的變化而變化，就可實現(xiàn)調(diào)制。的變化而變化，就可實現(xiàn)調(diào)制。引言模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線

3、 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路3(2)(2)為什么要調(diào)制？為什么要調(diào)制？天線尺寸天線尺寸 無線信道中傳輸信號時，利用電磁場在空間的傳播，需要天線發(fā)射和無線信道中傳輸信號時，利用電磁場在空間的傳播，需要天線發(fā)射和接收電磁波。接收電磁波。 天線的尺寸和波長相比擬，如采用天線的尺寸和波長相比擬，如采用 /4/4天線，對于天線，對于3 3kHzkHz的聲音信號，天的聲音信號，天線尺寸為線尺寸為2525kmkm，這是無法實現(xiàn)的，如果調(diào)制在這是無法實現(xiàn)的，如果調(diào)制在900900MHzMHz上，天線僅需上，天線僅需8 8cmcm，易于實現(xiàn)易于實現(xiàn) 無線傳輸系統(tǒng)，調(diào)制是一個基本

4、環(huán)節(jié)。無線傳輸系統(tǒng)，調(diào)制是一個基本環(huán)節(jié)。調(diào)制可以實現(xiàn)多路復(fù)用，例如頻分復(fù)用（調(diào)制可以實現(xiàn)多路復(fù)用，例如頻分復(fù)用（FDMAFDMA）。）。調(diào)制可以降低干擾對信號傳輸?shù)挠绊?，如擴頻調(diào)制。調(diào)制可以降低干擾對信號傳輸?shù)挠绊?，如擴頻調(diào)制。調(diào)制可以實現(xiàn)有效地發(fā)射和有選擇地接收模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路4(3)(3)通信系統(tǒng)中的發(fā)送與接收設(shè)備通信系統(tǒng)中的發(fā)送與接收設(shè)備緩沖級倍頻器放大級調(diào)制器功率放大器振蕩器低頻功放低頻放大調(diào)幅發(fā)射機方框原理圖模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子

5、線線 路路5高頻放大混頻器中頻放大解調(diào)器低頻放大輸入回路自動增益控制本地振蕩器超外差接收機方框原理圖模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路6(4)(4)調(diào)制分類調(diào)制分類按調(diào)制信號按調(diào)制信號uf(t)分分 模擬調(diào)制模擬調(diào)制 數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制按載波按載波uc(t)分分 脈沖調(diào)制脈沖調(diào)制 正弦波調(diào)制正弦波調(diào)制 光強度調(diào)制光強度調(diào)制模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路7 調(diào)制是一種調(diào)制是一種非線性非線性過程。載波被調(diào)制后將產(chǎn)生過程。載波被調(diào)制后將產(chǎn)生新的頻率新的頻率分量分量

6、, ,通常它們分布在載波頻率的兩邊，并占有一定的頻帶。通常它們分布在載波頻率的兩邊，并占有一定的頻帶。正弦波調(diào)制：正弦波調(diào)制：幅度調(diào)制、角度調(diào)制（頻率調(diào)制、相位調(diào)制）幅度調(diào)制、角度調(diào)制（頻率調(diào)制、相位調(diào)制）n幅度調(diào)制：調(diào)制信號控制載波的幅度調(diào)制：調(diào)制信號控制載波的幅度幅度：AMAM（AmplitudeAmplitude ModulationModulation）、）、 ASKASK（AmplitudeAmplitude shift keying shift keying）n頻率調(diào)制：調(diào)制信號控制載波的頻率調(diào)制：調(diào)制信號控制載波的頻率頻率：FMFM、 FSK FSKn相位調(diào)制：調(diào)制信號控制載波的

7、相位調(diào)制：調(diào)制信號控制載波的相位相位：PM PM 、PSKPSK模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路86.6.1 1 振幅調(diào)制振幅調(diào)制 幅度調(diào)制（幅度調(diào)制（AMAM）是指載波的幅度隨調(diào)制信號的是指載波的幅度隨調(diào)制信號的變化規(guī)律而變化，而其角頻率和初相位均為常變化規(guī)律而變化，而其角頻率和初相位均為常數(shù)。數(shù)。 幅度調(diào)制方式幅度調(diào)制方式標準幅度調(diào)制（標準幅度調(diào)制（Standard AMStandard AM）雙邊帶幅度調(diào)制（雙邊帶幅度調(diào)制（Double Double SideBandSideBand AM AM）單邊帶幅度調(diào)制（單邊帶

8、幅度調(diào)制（Single Single SideBandSideBand AM AM）模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路9 標準幅度調(diào)制是各種幅度調(diào)制中最基本的一標準幅度調(diào)制是各種幅度調(diào)制中最基本的一種。種。 由于在合理使用功率和占有頻帶寬度等方面，由于在合理使用功率和占有頻帶寬度等方面，不如其他調(diào)幅方式優(yōu)越，其應(yīng)用范圍受到限不如其他調(diào)幅方式優(yōu)越，其應(yīng)用范圍受到限制。制。 調(diào)制和解調(diào)電路簡單調(diào)制和解調(diào)電路簡單 在關(guān)于幅度調(diào)制的性質(zhì)以及調(diào)制與解調(diào)技術(shù)在關(guān)于幅度調(diào)制的性質(zhì)以及調(diào)制與解調(diào)技術(shù)原理等方面，它還是最基本的。原理等方面，它還

9、是最基本的。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路106.1.1 振幅調(diào)制信號分析振幅調(diào)制信號分析1. 調(diào)幅波的分析調(diào)幅波的分析1) 表示式及波形 設(shè)載波電壓為 uC=UCcosct 調(diào)制電壓為 u=U cost 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路11通常滿足 c。根據(jù)定義，已調(diào)信號的振幅隨調(diào)制信號u線性變化，由此可得振幅調(diào)制信號振幅振幅Um(t)： 調(diào)幅度調(diào)幅度(調(diào)制度調(diào)制度)：ka又稱為調(diào)制靈敏度?？傻谜{(diào)幅信號的表達式：mCCCaCaC( )( ) cos(1

10、cos)UtUUtUk uUk UtUmtCaCCUUkUUmttmUttUtucCcmAMcos)cos1 (cos)()(模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路12圖 6-1 AM調(diào)制過程中的信號波形調(diào)制信號載波信號調(diào)幅信號模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路13在標準幅度調(diào)制中，不允許出現(xiàn)過調(diào)制，要求m 1。5 . 1mn 實際過調(diào)幅波形往往如圖6-1（e），無法解調(diào)，且占據(jù)頻帶很寬過調(diào)制現(xiàn)象過調(diào)制現(xiàn)象：ttmUttUtucCcmAMcos)cos1 (cos

11、)()(。能反映調(diào)制信號的變化波反相，包絡(luò)將不會出現(xiàn)負值，導(dǎo)致調(diào)幅時，當(dāng))(1mtUm模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路14 uAM(t)=UC1+mf(t)cosct 式中，式中，mn=kaUn/UC1 )cos()(nnnntUtfttmUtunnnnc1 CAMcos)cos(1)(復(fù)雜音調(diào)制：復(fù)雜音調(diào)制：調(diào)制信號并非為單一頻率的信號，例如是一連續(xù)頻譜信號f(t)。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路15完成完成AM調(diào)制的原理框圖：其關(guān)鍵在于實現(xiàn)調(diào)制信號和

12、載波調(diào)制的原理框圖：其關(guān)鍵在于實現(xiàn)調(diào)制信號和載波的相乘。的相乘。ttmUttUtucCcmAMcos)cos1 (cos)()(模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路162) 調(diào)幅波的頻譜兩個邊頻分量c+及c則以載頻為中心對稱分布，兩個邊頻幅度相等并與調(diào)制信號幅度成正比。邊頻相對于載頻的位置僅取決于調(diào)制信號的頻率，這說明調(diào)制信號的幅度及頻率消息只含于邊頻分量中。tUmtUmtUtu)cos(2 )cos(2cos)(cCcCcCAMttmUttUtucCcmAMcos)cos1 (cos)()(模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子

13、 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路17單音調(diào)制時已調(diào)波的頻譜單音調(diào)制時已調(diào)波的頻譜調(diào)制信號頻調(diào)制信號頻譜譜載波信號頻載波信號頻譜譜AM信號頻譜信號頻譜單頻調(diào)制時，調(diào)幅波占用的帶寬單頻調(diào)制時，調(diào)幅波占用的帶寬BAM2F，F(xiàn)=/2。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路18 上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)與原調(diào)制信號的與原調(diào)制信號的頻譜結(jié)頻譜結(jié)構(gòu)相同構(gòu)相同（各頻率分量的（各頻率分量的相對振幅及相對位置沒相對振幅及相對位置沒有變化），下邊帶是上有變化），下邊帶是上邊帶的鏡像。邊帶的鏡像。復(fù)雜音調(diào)制時已調(diào)

14、波的頻譜復(fù)雜音調(diào)制時已調(diào)波的頻譜 AM調(diào)制是把調(diào)制信號的頻譜搬移到載頻兩側(cè)，在搬移調(diào)制是把調(diào)制信號的頻譜搬移到載頻兩側(cè)，在搬移過程中頻譜結(jié)構(gòu)不變。這類調(diào)制方式屬于頻譜線性搬移。過程中頻譜結(jié)構(gòu)不變。這類調(diào)制方式屬于頻譜線性搬移。調(diào)制信號頻調(diào)制信號頻譜譜AM信號頻譜信號頻譜Fmax=3400HzBAM=2Fmax=6800Hz模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路193) 調(diào)幅波的功率調(diào)幅波的功率平均功率平均功率(簡稱功率簡稱功率)是對恒定幅度、恒定頻率的正弦波是對恒定幅度、恒定頻率的正弦波而言的。調(diào)幅波的幅度是變化的，所以它存在幾種

15、狀態(tài)下而言的。調(diào)幅波的幅度是變化的，所以它存在幾種狀態(tài)下的功率，如載波功率、最大功率及最小功率、調(diào)幅波的平的功率，如載波功率、最大功率及最小功率、調(diào)幅波的平均功率等。均功率等。在負載電阻在負載電阻RL上消耗的載波功率為上消耗的載波功率為在負載電阻在負載電阻RL上，一個載波周期內(nèi)調(diào)幅波消耗的功率為上，一個載波周期內(nèi)調(diào)幅波消耗的功率為L2CcL2Cc2d21RUtRuP2c22CLcL2AM)cos(1 )cos1 (21d)(21tmPtmURtRtuP模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路20c22CL4221PmmURP邊頻21

16、 d212cavmPtPP22m載波功率邊頻功率調(diào)制信號周期內(nèi)平均功率調(diào)制信號周期內(nèi)平均功率 1coscos11 coscoscos22AMccccccccutUmttUtmUtm UtAM信號的平均功率模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路21調(diào)幅波的最大功率和最小功率，它們分別對應(yīng)調(diào)制信號的最大值和最小值為: Pmax=Pc(1+m)2 Pmin=Pc(1m)2 Pmax限定了用于調(diào)制的功放管的額定輸出功率PH, 要求PHPmax。 普通的AM調(diào)制方式中，載頻與邊帶一起發(fā)送，不攜帶調(diào)制信號分量的載頻占去了2/3以上的功率，而帶

17、有信息的邊頻功率不到總功率的 1/3，功率浪費大，效率低。但它仍廣泛地應(yīng)用于傳統(tǒng)的無線電通信及無線電廣播中，其主要原因是設(shè)備簡單，特別是AM波解調(diào)很簡單，便于接收，而且與其它調(diào)制方式(如調(diào)頻)相比，AM占用的頻帶窄。21 d212cavmPtPP模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路22例：有一標準例：有一標準AMAM波，未調(diào)制載波峰值電壓為波，未調(diào)制載波峰值電壓為1010V V，負載電負載電阻為阻為1010 ，調(diào)制指數(shù)為，調(diào)制指數(shù)為1 1，求載波和上下邊帶的功率；如果，求載波和上下邊帶的功率；如果調(diào)制指數(shù)變化為調(diào)制指數(shù)變化為0.

18、50.5，載波和上下邊帶功率？，載波和上下邊帶功率？/2.5/7.533.33%tsbtPP WRUPLcc51010212122 WPmPPclsbusb25. 142 WPPPlsbusbtsb5 . 2WPPPtsbct5 . 71m WRUPLcc51010212122 WPmPPclsbusb3125. 042 WPPPlsbusbtsb625. 0WPPPtsbct625. 55 . 0m/0.625/5.62511.11%tsbtPP 解：解： 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路23調(diào)幅指數(shù)的一般定義：調(diào)幅指數(shù)的

19、一般定義： 為調(diào)制信號的一個周期內(nèi)，調(diào)幅信號的為調(diào)制信號的一個周期內(nèi)，調(diào)幅信號的最大振幅。最大振幅。 為調(diào)制信號的一個周期內(nèi)，調(diào)幅信號的為調(diào)制信號的一個周期內(nèi)，調(diào)幅信號的最小振幅。最小振幅。 為為載波幅度。載波幅度。maxminmaxmminmaxminccmacmcmVVVVVVMVVVV 若其峰值和谷值不對稱，若其峰值和谷值不對稱，可定義可定義峰值調(diào)幅度峰值調(diào)幅度m上上和和谷谷值調(diào)幅度值調(diào)幅度m下下。maxmccmVVmV 上上mincmcmVVmV 下下maxVminVcmV模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路24 在保證

20、不過調(diào)的情況下，要使用盡可能高的調(diào)幅指在保證不過調(diào)的情況下，要使用盡可能高的調(diào)幅指數(shù)。數(shù)。 對于振幅最大的有用信號，標準對于振幅最大的有用信號，標準AM系統(tǒng)應(yīng)保證其系統(tǒng)應(yīng)保證其調(diào)制指數(shù)在調(diào)制指數(shù)在0.90.95之間。之間。n在實際系統(tǒng)中，在實際系統(tǒng)中，平均調(diào)幅指數(shù)很小平均調(diào)幅指數(shù)很小，所以邊，所以邊頻功率占的比例更小，功率利用率更低。頻功率占的比例更小，功率利用率更低。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路25 在調(diào)制過程中，將載波抑制就形成了抑制載波雙邊帶信號， 簡稱雙邊帶信號。 uDSB(t)=kf(t)uC 在單一正弦信號u

21、=Ucost調(diào)制時 uDSB(t)=kuuC=kUCUcost cosct =g(t) cosctAMmcCac( )( )cos()cos utUttUk ut標準調(diào)幅波：標準調(diào)幅波： g g( (t t) )是雙邊帶信號的振幅，與調(diào)制信號成正比。與是雙邊帶信號的振幅，與調(diào)制信號成正比。與AMAM波的波的U Um m( (t t) )不同，這里不同，這里g g( (t t) ) 可正可負?？烧韶?。2. 雙邊帶信號雙邊帶信號模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路26調(diào)制信調(diào)制信號號載波信載波信號號調(diào)幅信調(diào)幅信號號與AM波相比，它

22、有如下特點: (1) 包絡(luò)不同。AM波的包絡(luò)正比于調(diào)制信號f(t)的波形，而DSB波的包絡(luò)則正比于|f(t)|。例如g(t)=kcost，它具有正、負兩個半周，所形成的DSB信號的包絡(luò)為|cost|。當(dāng)調(diào)制信號為零時，即cost=0，DSB波的幅度也為零。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路27(2)DSB信號的高頻載波相位在調(diào)制電壓零交點處(調(diào)制電壓正負交替時)要突變180。由圖可見，在調(diào)制信號正半周內(nèi)，已調(diào)波的高頻與原載頻同相，相差0; 在調(diào)制信號負半周內(nèi)，已調(diào)波的高頻與原載頻反相，相差180。這就表明，DSB信號的相位反映

23、了調(diào)制信號的極性。因此，嚴格地講，DSB信號已非單純的振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路28由于DSB信號不含載波，它的全部功率為邊帶占有，所以發(fā)送的全部功率都載有消息, 功率利用率高于AM信號。由于兩個邊帶所含消息完全相同，故從消息傳輸角度看，發(fā)送一個邊帶的信號即可，這種方式稱為單邊帶調(diào)制。 c mc mc jVAM 下邊帶 上邊帶 c mc mc jVDSB 下邊帶 上邊帶 DSBDSB信號的頻譜相當(dāng)于從信號的頻譜相當(dāng)于從AMAM波頻譜圖中將載頻分量去掉后的頻譜。波頻譜圖中將載頻分量去

24、掉后的頻譜。BDSB=2Fmax模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路29單邊帶(SSB)信號是由DSB信號經(jīng)邊帶濾波器濾除一個邊帶或在調(diào)制過程中，直接將一個邊帶抵消而成。單頻調(diào)制時：單頻調(diào)制時： uDSB(t)=kuuC 取上邊帶時 uSSB(t)=Ucos(c+)t 取下邊帶時 uSSB(t)=Ucos(c)t3. 單邊帶信號單邊帶信號模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路30單頻調(diào)制時的SSB信號仍是等幅波，但它與原載波電壓是不同的。SSB信號的振幅與調(diào)制信號的

25、幅度成正比，它的頻率隨調(diào)制信號頻率的不同而不同，因此它含有消息特征。單邊帶信號的包絡(luò)與調(diào)制信號的包絡(luò)形狀相同。在單頻調(diào)制時，它們的包絡(luò)都是一常數(shù)。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路31調(diào)制信調(diào)制信號號載波信載波信號號上邊帶上邊帶調(diào)幅信調(diào)幅信號號調(diào)制過程中的信號頻譜調(diào)制過程中的信號頻譜模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路32雙音調(diào)制時：雙音調(diào)制時：設(shè)u(t)=Ucos1t+Ucos2t，且21，則可以寫成下式: 受u調(diào)制的雙邊帶信號為：雙邊帶信號為：從中任取一個邊

26、帶,就是雙音調(diào)制的SSB信號。取上邊帶：取上邊帶：ttUu)(21cos)(21cos21212tttUuc1212DSBcos)(21cos)(21cos2tUtUttUucccSSB211212cos2cos221cos21cos模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路33雙音調(diào)制時雙音調(diào)制時SSB信號的波形和頻譜信號的波形和頻譜模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路34(1) 若將|2Ucos(21)t/2|看成是調(diào)制信號的包絡(luò)，(2+1)/2為調(diào)制信號的填充頻率

27、，則SSB信號的包絡(luò)與調(diào)制信號的包絡(luò)形狀相同，填充頻率移動了c。SSB信號有如下特點：(2) 雙音調(diào)制時，每一個調(diào)制頻率分量產(chǎn)生一個對應(yīng)的單邊帶信號分量，它們之間的關(guān)系和單音調(diào)制時一樣，振幅之間成正比，頻率則線性移動。這一調(diào)制關(guān)系也同樣適用于多頻率分量信號f(t)的SSB調(diào)制。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路35上邊帶：上邊帶：- /2 f t f ttcostsinsinsin1cos()cos()2DSBMmcmcMmcmccuA UUttA UUcoscos1cos()cos()2DSBMmcmcMmcmccuA UU

28、ttA UU c mc mc :cosDSBcUjf tt 下邊帶 上邊帶 c mc mc :( )sinDSBcUjf tt 下邊帶 上邊帶 :cosDSBcUjf tt:( )sinDSBcUjf tt 11cossin22SSBccutf ttf tt用移相法實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅用移相法實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅 11cossin22SSBccutf ttf tt下邊帶：下邊帶：模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路36- /2- /2 f t f ttccostcsin coscf tt sincf tt SSButn寬帶移相器在很寬的頻帶

29、上要求移動相同的相位，很難制造寬帶移相器在很寬的頻帶上要求移動相同的相位，很難制造n R、L、C無源網(wǎng)絡(luò)移相器無源網(wǎng)絡(luò)移相器n 兩極點放大器移相器兩極點放大器移相器 11cossin22SSBccutf ttf tt模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路37DSBDSB頻譜頻譜上邊帶頻譜上邊帶頻譜下邊帶頻譜下邊帶頻譜語音調(diào)制的語音調(diào)制的SSB信號頻譜信號頻譜BSSBFmax模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路38單邊帶調(diào)制從本質(zhì)上說是幅度和頻率都隨調(diào)制信號改變的調(diào)制

30、方式。但是由于它產(chǎn)生的已調(diào)信號頻率與調(diào)制信號頻率間只是一個線性變換關(guān)系(由變至c+或c的線性搬移)，這一點與AM及DSB相似，因此通常把它歸于振幅調(diào)制。SSB調(diào)制方式在傳送信息時，不但功率利用率高，而且它所占用頻帶為BSSBFm，比AM、DSB減少了一半，頻帶利用充分，目前已成為短波通信中一種重要的調(diào)制方式。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路396.1.2 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路由上面的分析可以看出，AM、DSB及SSB信號都是將調(diào)制信號的頻譜搬移到載頻上去(允許取一部分)，搬移的過程中，頻譜的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，不產(chǎn)生fcnF

31、分量，均屬于頻譜的線性搬移，故同屬線性調(diào)制?；蛘哒f這些調(diào)制的實現(xiàn)必須以乘法器為基礎(chǔ)。因此，這些調(diào)制的實現(xiàn)電路應(yīng)包含有乘積項。第5章介紹了頻譜的線性搬移電路，只要包含平方項(包含有乘積項)，就可以用來完成上述調(diào)制功能。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路40調(diào)制可分為高電平調(diào)制和低電平調(diào)制。 高電平調(diào)制：高電平調(diào)制：是將功放和調(diào)制合二為一，調(diào)制后的信號不需再放大就可直接發(fā)送出去。如許多廣播發(fā)射機都采用這種調(diào)制，這種調(diào)制主要用于形成AM信號。 低電平調(diào)制：低電平調(diào)制：是將調(diào)制和功放分開，調(diào)制后的信號電平較低，還需經(jīng)功率放大后達到一定

32、的發(fā)射功率再發(fā)送出去。DSB、SSB以及第7章介紹的調(diào)頻(FM)信號均采用這種方式。對調(diào)制器的主要要求是調(diào)制效率高、調(diào)制線性范圍大、對調(diào)制器的主要要求是調(diào)制效率高、調(diào)制線性范圍大、失真要小等。失真要小等。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路41CCU0ccU1. AM調(diào)制電路調(diào)制電路1) 高電平調(diào)制高電平調(diào)制集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路：UCC=Ucc0+u, 即集電極電源電壓隨調(diào)制信號即集電極電源電壓隨調(diào)制信號變化，從而使集電極電流的基波分量隨變化，從而使集電極電流的基波分量隨u u的規(guī)律變化。的規(guī)律變化。0ccUCCU0cc

33、U模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路42由功放的分析已知，當(dāng)功率放大器工作于過壓狀態(tài)時，集電極電流的基波分量與集電極偏置電壓成線性關(guān)系。因此，要實現(xiàn)集電極調(diào)幅，應(yīng)使放大器工作在過壓狀態(tài)。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路43基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路：圖中LB1是高頻扼流圈，LB為低頻扼流圈，C1、C3、C5為低頻旁路電容，C2、C4、C6為高頻旁路電容。基極調(diào)幅與諧振功放的區(qū)別是基極偏壓隨調(diào)制電壓變化。如果UBB隨u變化，Ic1將隨之變化, 從而得到已調(diào)幅信號

34、。從調(diào)制特性看，為了使Ic1受UBB的控制明顯, 放大器應(yīng)工作在欠壓狀態(tài)。CCUBBU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路44基極調(diào)幅的波形基極調(diào)幅的波形 BBU0bbU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路45由于基極電路電流小，消耗功率小，故所需調(diào)制信號功率很小，調(diào)制信號的放大電路比較簡單，這是基極調(diào)幅的優(yōu)點。但因其工作在欠壓狀態(tài)，集電極效率低是其一大缺點。一般只一般只用于功率不大，對失真要求較低的發(fā)射機中。而集電極調(diào)幅用于功率不大，對失真要求較低的發(fā)射機中。而

35、集電極調(diào)幅效率較高，適用于較大功率的調(diào)幅發(fā)射機中。效率較高，適用于較大功率的調(diào)幅發(fā)射機中。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路462) 低電平調(diào)制低電平調(diào)制要完成AM信號的低電平調(diào)制，可采用第5章介紹的頻譜線性搬移電路來實現(xiàn)。(a) 二極管電路二極管電路輸出濾波器輸出濾波器H(j)對載波對載波c調(diào)諧，帶寬為調(diào)諧，帶寬為2F。這樣最后的輸出。這樣最后的輸出頻率分量為頻率分量為c，c+和和c，輸出信號是，輸出信號是AM信號。信號。當(dāng)當(dāng)UCU時時:tUgtUgtUgtUgUgi )cos( )cos( cos2 cos2cDcDcCD

36、DCDD模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路47對于二極管平衡調(diào)制器，在圖5-7所示電路中，令u1=uC，u2=u, 且有UCU，在大信號工作，可得輸出變壓器的次級電流iL為tUgtUgtUgtUgtUgutKgi )3cos(32 )3cos(32 )cos(2 )cos(2 cos )(2cDcDcDcDDcDLi iL L中包含中包含F(xiàn) F分量和分量和(2(2n n+1)+1)f fc cF F( (n n=0=0，1 1，2 2，) )分量，若輸出濾分量，若輸出濾波器的中心頻率為波器的中心頻率為f fc c，帶寬為，帶寬

37、為2 2F F，諧振阻抗為，諧振阻抗為R RL L，則輸出電壓，則輸出電壓: :模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路54ttgRUtUgRtUgRtu cos cos4 )cos(2 )cos(2)(cDLcDLcDLo二極管平衡調(diào)制電路1i2i模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路55二極管平衡調(diào)制器波形模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路56 加在VD1、VD2上的電壓僅音頻信號u的相位不同(反相

38、)，故電流i1和i2僅音頻包絡(luò)反相。電流i1i2經(jīng)高頻變壓器T2及帶通濾波器濾除低頻和3c等高頻分量后，負載上得到DSB信號電壓uo(t) 。對平衡調(diào)制器的主要要求是調(diào)制線性好、載漏小(輸出端的殘留載波電壓要小，一般應(yīng)比有用邊帶信號低20 dB以上)，同時希望調(diào)制效率高及阻抗匹配等。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路57平衡調(diào)制器的一種實際線路實用平衡調(diào)制器電路實用平衡調(diào)制器電路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路58調(diào)制電壓為單端輸入，已調(diào)信號為單端輸出，省去

39、了中心抽頭音頻變壓器和輸出變壓器。由于兩個二極管方向相反，故載波電壓仍同相加于兩管上，而調(diào)制電壓反相加到兩管上。流經(jīng)負載電阻RL的電流仍為兩管電流之差，所以它的原理與基本的平衡電路相同。圖中，C1對高頻短路、對音頻開路，因此T次級中心抽頭為高頻地電位。R2、R3與二極管串聯(lián)，同時用并聯(lián)的可調(diào)電阻R1來使兩管等效正向電阻相同。C2、C3用于平衡反向工作時兩管的結(jié)電容。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路59tUttgutKgi cos3cos34cos42 )(2ccDcDLttUgRucDLocos cos8雙平衡調(diào)制器雙平衡調(diào)

40、制器(環(huán)形調(diào)制器環(huán)形調(diào)制器)模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路60模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路61在二極管平衡調(diào)制電路中，調(diào)制電壓u與載波uC的注入位置與所要完成的調(diào)制功能有密切的關(guān)系。u加到u1處，uC加到u2處，可以得到DSB信號，但兩個信號的位置相互交換后，只能得到AM信號，而不能得到DSB信號。但在雙平衡電路中，uC、u可任意加到兩個輸入端，完成DSB調(diào)制。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子

41、 線線 路路62兩個橋路構(gòu)成的電路等效一個環(huán)形調(diào)制器，載波電壓對兩個橋路兩個橋路構(gòu)成的電路等效一個環(huán)形調(diào)制器，載波電壓對兩個橋路是反相的。當(dāng)是反相的。當(dāng)u uC C0 0時，上橋路導(dǎo)通，下橋路截止時，上橋路導(dǎo)通，下橋路截止; ; 反之，當(dāng)反之，當(dāng)u uC C0 0時，上橋路截止，下橋路導(dǎo)通。調(diào)制電壓反向加于兩橋的另時，上橋路截止，下橋路導(dǎo)通。調(diào)制電壓反向加于兩橋的另一對角線上。如果忽略晶體管輸入阻抗的影響，則圖中一對角線上。如果忽略晶體管輸入阻抗的影響，則圖中u ua a( (t t) )為為平衡調(diào)制器的一種等效電路平衡調(diào)制器的一種等效電路:橋式調(diào)制器橋式調(diào)制器模 擬 電 子 線 路模 擬 電

42、 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路63)()(cd11atKurRRtueaeeeecRtuRtuiii)()(ttUrRRRRtucdeLocoscos4)(11模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路64式中，I0=UEE/Re，m=Uc/UEE，x=U/UT。經(jīng)濾波后的輸出電壓: uo(t)I0RLm1(x) cost cosct=Uo cost cosct(b) 差分對調(diào)制器差分對調(diào)制器 在單差分電路中，將載波電壓uC加到線性通道，即uB=uC，調(diào)制信號u加到非線性通道，即uA=u，則雙端

43、輸出電流io(t)為: txtxtmItUUtUUIticTcEEco3coscoscos1cos2tanhcos1)(3100模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路65上式表明，u、uC采用與產(chǎn)生AM信號的相反方式加入電路，可以得到DSB信號。但由于u加在非線性通道，故出現(xiàn)了fcnF(n=3，5，)分量，它們是不易濾除的，這就是說，這種注入方式會產(chǎn)生包絡(luò)失真。只有當(dāng)u較小時，使3(x) 充電時常充電時常Dr模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路83放電、充電過程，直

44、至VD導(dǎo)通時C的充電電荷量等于VD截止時C的放電電荷量，便達到動態(tài)平衡狀態(tài)穩(wěn)定工作狀態(tài)。如圖中U4以后所示情況，此時，U4已接近輸入電壓峰值。在下面的研究中，將只考慮穩(wěn)態(tài)過程，因為暫態(tài)過程是很短暫的瞬間過程。輸入信號為載波輸入信號為載波CiDuuu模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路84二極管電流iD包含平均分量Iav及高頻分量。Iav流經(jīng)電阻R形成平均電壓Uav(載波輸入時，Uav為直流電壓)，它是檢波器的有用輸出電壓; 高頻電流主要被旁路電容C旁路， 在其上產(chǎn)生很小的殘余高頻電壓u，所以檢波器輸出電壓 uo=uC=Uav+u

45、當(dāng)電路元件選擇正確時，高頻波紋電壓可以忽略，這時檢波器輸出電壓為uo=uC=Uav=Uo。直流輸出電壓接近于但小于輸入電壓峰值Um。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路85檢波器穩(wěn)態(tài)時的電流電壓波形檢波器穩(wěn)態(tài)時的電流電壓波形 VD iu t iR R C out oiCiDUuuuu模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路86-2-1012345678-1.5-1-0.500.511.5二極管是在輸入電壓的每個高頻周期的峰值附近導(dǎo)通，因此其輸出電壓波形與輸入信號包絡(luò)形

46、狀相同。平均電壓Uav包含直流及低頻調(diào)制分量，即Uo(t)=Uav=Udc+u。輸入信號為輸入信號為AM波波模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路87輸入為AM信號時檢波器的輸出波形圖模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路88 D iu t iR R C out Di uD=uAMUo(t) iD中的高頻分量被中的高頻分量被C旁通，旁通，Idc及調(diào)制及調(diào)制分量分量i流經(jīng)流經(jīng)R形成輸出電壓。形成輸出電壓。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路

47、 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路89圖 6-38 包絡(luò)檢波器的輸出電路如果只需輸出調(diào)制頻率電壓，則可增加隔直電容Cg和負載電阻Rg，如圖6-38(a)所示。若需要檢波器提供與載波電壓大小成比例的直流電壓，例如作自動控制放大器增益的偏壓時，則可用低通濾波器RC 取出直流分量，如圖6-38(b)所示。其中， C 對調(diào)制分量短路。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路90從檢波過程還可以看出，RC的數(shù)值對檢波器輸出的性能有很大影響。如果R值小(或C小)，則放電快，高頻波紋加大，平均電壓下降; RC數(shù)值大則作用相反。當(dāng)檢波器電路一定時

48、，它跟隨輸入電壓的能力取決于輸入電壓幅度變化的速度。當(dāng)幅度變化快，例如調(diào)制頻率高或調(diào)制幅度m大時，電容器必須較快地放電，以使電容器電壓能跟上峰值包絡(luò)而下降，此時, 如果RC太大，就會造成失真。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路912 性能分析性能分析1) 傳輸系數(shù)傳輸系數(shù)Kd檢波器傳輸系數(shù)Kd或稱為檢波系數(shù)、檢波效率，是用來描述檢波器對輸入已調(diào)信號的解調(diào)能力或效率的一個物理量。若若輸入載波電壓振幅為輸入載波電壓振幅為Um，輸出直流電壓為，輸出直流電壓為Uo，則，則 對對AM信號，其定義為檢波器信號，其定義為檢波器輸出低頻電壓振

49、幅與輸入高頻輸出低頻電壓振幅與輸入高頻已調(diào)波包絡(luò)振幅之比已調(diào)波包絡(luò)振幅之比:這兩個定義是一致的。modUUK cdmUUK cmUU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路922)檢波器的輸入阻抗檢波器的輸入阻抗 輸入電阻是輸入載波電壓的振幅Um與檢波器電流的基頻分量振幅I1之比值，即1miIUR 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路93輸入電阻是前級的負載，它直接并入輸入回路，影響著回路的有效Q值及回路阻抗。串聯(lián)二極管峰值包絡(luò)檢波器的輸入電阻與二極管檢波器負載電阻R

50、有關(guān)。當(dāng)較小時，近似為R的一半。R越大，Ri越大，對前級的影響就越小。 可以用能量守恒原理來解釋。由于很小，消耗在rD上的功率很小, 可以忽略，所以檢波器輸入的高頻功率全部轉(zhuǎn)換為輸出的平均功率，即 則這里Kd1。RURU2oi2m22iRR 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路943 檢波器的失真檢波器的失真在二極管峰值包絡(luò)檢波器中，存在著兩種特有的失真惰性失真和底部切削失真。1) 惰性失真惰性失真在二極管截止期間，電容C兩端電壓下降的速度取決于RC的時間常數(shù)。如RC數(shù)值很大，則下降速度很慢，將會使得輸入電壓的下一個正峰值來到時

51、仍小于uC，形成輸出波形不隨包絡(luò)形狀而變化，產(chǎn)生了失真。由于是由電容放電的惰性引起的，故稱惰性失真或失隨失真。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路95為了避免產(chǎn)生惰性失真，必須在任何一個高頻周期內(nèi)，使電容C通過R放電的速度大于或等于包絡(luò)的下降速度，即o( )uU ttt如果輸入信號為一調(diào)幅波：如果輸入信號為一調(diào)幅波：( )(1cos)cosAMmcutUmtt調(diào)幅信號包絡(luò)：調(diào)幅信號包絡(luò)：( )(1cos)mU tUmtt 在時刻在時刻 包絡(luò)下降速度包絡(luò)下降速度：1t11( )sinmttU tmUtt模 擬 電 子 線 路模 擬

52、 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路96二極管停止導(dǎo)通的瞬間，電容兩端電壓uC近似為輸入電壓包絡(luò)值，即uC=Um(1+mcost)。從t1時刻開始通過R放電的起始電壓uC1=Um(1+mcost1)速度為1C1m11e(1cos )t tRCuUmttRC 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路97 得出不失真條件如下: 由此可見，m、越大，包絡(luò)下降速度就越快，要求的RC就越小。在設(shè)計中，應(yīng)用最大調(diào)制度及最高調(diào)制頻率檢驗有無惰性失真，其檢驗公式為mmRC 12maxmax2max 1mmRC模

53、 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路98為了取出低頻調(diào)制信號，電容Cg應(yīng)對低頻呈現(xiàn)短路，其電容值一般為510F; Rg是所接負載。檢波器的直流負載R= = R，而低頻交流負載R=RRg/(R+Rg)。因R=R，將引起底部失真。2) 底部切削失真底部切削失真底部切削失真又稱為負峰切削失真。這種失真是因檢波器的交直流負載不同引起的。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路99因為Cg較大，在音頻一周內(nèi)，其兩端的直流電壓基本不變，其大小約為載波振幅值UC，可以把它看作一直流電

54、源。它在電阻R和Rg上產(chǎn)生分壓。在電阻R上的壓降為調(diào)幅波的最小幅度為UC(1m)，若小于UR,二極管會截止，產(chǎn)生底部切削失真。CgRURRRU要避免底部切削失真，應(yīng)滿足 即CgC)1 (URRRmURRRRRmg模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路100 這一結(jié)果表明，為防止底部切削失真，檢波器交流負載與直流負載之比應(yīng)大于調(diào)幅波的調(diào)制度m。因此必須限制交、直流負載的差別。在工程上，減小檢波器交、直流負載的差別有兩種常用的措施： 一是在檢波器與低放級之間插入高輸入阻抗的射極跟隨器; 二是將R分成R1和R2，R=R1+R2。此時，R

55、=R1+R2 ，R=R1+R2Rg。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1015. 二極管并聯(lián)檢波器二極管并聯(lián)檢波器并聯(lián)檢波器的二極管、負載電阻和信號源是并聯(lián)的，其工作原理與串聯(lián)檢波器相似。電容C起檢波兼隔離作用，但不能起到高頻濾波作用，所以輸出電壓就是二極管兩端的電壓。不僅含有平均分量，還含有高頻分量; 因此輸出端除需隔直電容外，還需加高頻濾波電路，以濾除高頻分量，得到所需的低頻分量。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路102當(dāng)電路參數(shù)相同時，并聯(lián)型檢波器和串聯(lián)

56、型檢波器具有相同的電壓傳輸系數(shù)Kd，但因高頻電流通過負載電阻R時，損耗了一部分高頻功率，因而并聯(lián)型檢波器的輸入電阻比串聯(lián)型檢波器小。根據(jù)能量守恒原理，實際加到并聯(lián)型檢波器中的高頻功率，一部分消耗在R上，一部分轉(zhuǎn)換為輸出平均功率，即當(dāng)UavUC時(UC為載波振幅)有 RURURU2av2ci2c223iRR 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1036.2.3 同步檢波同步檢波前已指出，同步檢波分為乘積型和疊加型兩種方式，這兩種檢波方式都需要接收端恢復(fù)載波接收端恢復(fù)載波支持，恢復(fù)載波性能的好壞，直接關(guān)系到接收機解調(diào)性能的優(yōu)劣。1

57、乘積型乘積型 低通濾波器低通濾波器 ( )su t( )ru t( )ov t設(shè)輸入信號為DSB信號：us=Us cost cosct本地恢復(fù)載波：ur=Ur cos(rt+)模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路104經(jīng)低通濾波器的輸出，且考慮rc=c在低通濾波器頻帶內(nèi)，有 uo=Uo cos(ct+) cost 當(dāng)恢復(fù)載波與發(fā)射載波同頻同相時即r=c ，=0，則 uo=Uo cost無失真地將調(diào)制信號恢復(fù)出來。 t )cos(t )cos(t cosUU21 )tcos(tcost cosUUuucrcrrsrcrsrs 模

58、擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路105 若恢復(fù)載波與發(fā)射載頻有一定的頻差若恢復(fù)載波與發(fā)射載頻有一定的頻差，即，即r=c+c uo=Uo cosct cost引起振幅失真。引起振幅失真。 若有一定的相差若有一定的相差，則，則 uo=Uo cos cost相當(dāng)于引入一個振幅的衰減因子相當(dāng)于引入一個振幅的衰減因子cos，當(dāng)，當(dāng)=/2時，時，uo=0。當(dāng)。當(dāng)是一個隨時間變化的變量時，即是一個隨時間變化的變量時，即=(t)時，恢復(fù)出的解調(diào)信時，恢復(fù)出的解調(diào)信號將產(chǎn)生振幅失真。號將產(chǎn)生振幅失真。類似的分析也可以用于AM波和SSB波。這種解調(diào)

59、方式關(guān)鍵在于獲得兩個信號的乘積，所學(xué)的頻譜線性搬移電路均可用于乘積型同步檢波。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1062. 疊加型疊加型 疊加型同步檢波是將DSB或SSB信號插入恢復(fù)載波，使之成為或近似為AM信號，再利用包絡(luò)檢波器將調(diào)制信號恢復(fù)出來。 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路107本地恢復(fù)載波本地恢復(fù)載波 同步檢波的關(guān)鍵是產(chǎn)生一個與載波信號同頻同相的恢復(fù)載波。同步檢波的關(guān)鍵是產(chǎn)生一個與載波信號同頻同相的恢復(fù)載波。 AM波通過限幅器就能去除其包絡(luò)變化,

60、 得到等幅載波信號，這就是所需同頻同相的恢復(fù)載波。 DSB信號，將其取平方，從中取出角頻率為2c的分量，再經(jīng)二分頻器，就可得到角頻率為c的恢復(fù)載波。 SSB信號，往往在發(fā)射機發(fā)射SSB信號的同時，附帶發(fā)射一個載波信號，稱為導(dǎo)頻信號，它的功率遠低于SSB信號的功率。接收端就可用高選擇性的窄帶濾波器從輸入信號中取出該導(dǎo)頻信號，導(dǎo)頻信號經(jīng)放大后就可作為恢復(fù)載波信號。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1086.3 混混 頻頻6.3.1 混頻的概述混頻的概述 混頻，又稱變頻，也是一種頻譜的線性搬移過程，它是使信號自某一個頻率變換成另一個