第五章振幅調(diào)制

1、 高頻電子線路高頻電子線路振幅調(diào)制：用待傳輸?shù)牡皖l信號(hào)去控制高頻載波信振幅調(diào)制：用待傳輸?shù)牡皖l信號(hào)去控制高頻載波信號(hào)的幅值號(hào)的幅值解調(diào)：從高頻已調(diào)信號(hào)中還原出原調(diào)制信號(hào)解調(diào)：從高頻已調(diào)信號(hào)中還原出原調(diào)制信號(hào)振幅調(diào)制、解調(diào)和混頻電路都是振幅調(diào)制、解調(diào)和混頻電路都是頻譜線性搬移頻譜線性搬移電路電路地位地位: : 通信系統(tǒng)的基本電路通信系統(tǒng)的基本電路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路概述概述調(diào)幅信號(hào)的基本特性調(diào)幅信號(hào)的基本特性低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波同步檢波同步檢波 高頻電子線路高頻電子線路5.1 概述概述

2、高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路5.2 振幅調(diào)制的基本原理振幅調(diào)制的基本原理主要要求：主要要求： 掌握普通調(diào)幅波、雙邊帶調(diào)幅波和單邊帶調(diào)幅波掌握普通調(diào)幅波、雙邊帶調(diào)幅波和單邊帶調(diào)幅波的表達(dá)式、波形特點(diǎn)、頻譜圖和頻帶寬度的計(jì)算的表達(dá)式、波形特點(diǎn)、頻譜圖和頻帶寬度的計(jì)算掌握線性頻譜搬移電路的構(gòu)成要素和頻譜特點(diǎn)掌握線性頻譜搬移電路的構(gòu)成要素和頻譜特點(diǎn)掌握調(diào)幅電路的組成模型掌握調(diào)幅電路的組成模型 高頻電子線路高頻電子線路5.2.1 普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波（AM）一、普通調(diào)幅波表達(dá)式一、普通調(diào)幅波表達(dá)式載波信號(hào)載波信號(hào)tUtuccmccos)(tfUccm 2c

3、os )(tu調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)根據(jù)調(diào)幅定義：已調(diào)幅波的幅度變化量應(yīng)和調(diào)制信根據(jù)調(diào)幅定義：已調(diào)幅波的幅度變化量應(yīng)和調(diào)制信號(hào)成正比，其包絡(luò)函數(shù)（瞬時(shí)振幅）號(hào)成正比，其包絡(luò)函數(shù)（瞬時(shí)振幅）U（t）可表示為：）可表示為：)()()(cmcmtKuUtUUtU 高頻電子線路高頻電子線路5.2.1 普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波（AM）一、普通調(diào)幅波表達(dá)式一、普通調(diào)幅波表達(dá)式包絡(luò)函數(shù)（瞬時(shí)振幅）包絡(luò)函數(shù)（瞬時(shí)振幅）U（t）可表示為：）可表示為：)()()(cmcmtKuUtUUtU 與調(diào)制電壓與調(diào)制電壓 成正比，代表已調(diào)波振幅的變化量；成正比，代表已調(diào)波振幅的變化量；包絡(luò)函數(shù)所對(duì)應(yīng)的曲線是由調(diào)幅波各高頻周期峰值所連

4、成的包絡(luò)函數(shù)所對(duì)應(yīng)的曲線是由調(diào)幅波各高頻周期峰值所連成的曲線，稱為調(diào)幅波的包絡(luò)。因此，包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)曲線，稱為調(diào)幅波的包絡(luò)。因此，包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律完全一致，其包含有調(diào)制信號(hào)的有用信息。律完全一致，其包含有調(diào)制信號(hào)的有用信息。)(tU)(tu 高頻電子線路高頻電子線路5.2.1 普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波（AM）一、普通調(diào)幅波表達(dá)式一、普通調(diào)幅波表達(dá)式由于實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制后載波頻率保持不變，則普通由于實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制后載波頻率保持不變，則普通調(diào)幅波信號(hào)的表達(dá)式為：調(diào)幅波信號(hào)的表達(dá)式為： ：為載波角頻率；：為載波角頻率； ：為載波的振幅；：為載波的振幅；K：由調(diào)幅電路確定的比例常數(shù)，又稱為調(diào)制靈

5、敏度，：由調(diào)幅電路確定的比例常數(shù)，又稱為調(diào)制靈敏度， 表示單位調(diào)制信號(hào)電壓所引起的高頻振蕩幅度的變化表示單位調(diào)制信號(hào)電壓所引起的高頻振蕩幅度的變化ttKuUttUtuccAMcos)(cos)()(cmccmU 高頻電子線路高頻電子線路FtUtUtu2coscos)(mm cmmaUKUm二、單頻調(diào)制二、單頻調(diào)制通常 Ffc)cos()()(ccmAMttKuUtu)cos(tcosccmtKUUm)cos(tcos1cacmtmU（ 調(diào)幅波的包絡(luò)調(diào)幅波的包絡(luò)（tcos1acm mU1. 表達(dá)式表達(dá)式調(diào)幅系數(shù)、調(diào)幅指數(shù)、調(diào)幅度：調(diào)幅系數(shù)、調(diào)幅指數(shù)、調(diào)幅度：表示載波振幅受調(diào)制信號(hào)控制的程度。表示

6、載波振幅受調(diào)制信號(hào)控制的程度。 高頻電子線路高頻電子線路cmmaUKUm 調(diào)幅波的包絡(luò)調(diào)幅波的包絡(luò):（tcos1acm mU調(diào)幅系數(shù)調(diào)幅系數(shù):10a m由上可知：調(diào)幅波也是一個(gè)高頻振蕩，其振幅變化規(guī)律與調(diào)由上可知：調(diào)幅波也是一個(gè)高頻振蕩，其振幅變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)完全一致，因此，調(diào)幅波攜帶著原調(diào)制信號(hào)的信息。制信號(hào)完全一致，因此，調(diào)幅波攜帶著原調(diào)制信號(hào)的信息。 與與 成正比，成正比， 越大，越大，ma就越大，調(diào)幅波就越大，調(diào)幅波的振幅變化也就越大的振幅變化也就越大 。ammUmU 高頻電子線路高頻電子線路)1(acmmU 最大振幅最大振幅)1(acmmU 最小振幅最小振幅2. 波形波形 與與 成

7、正成正比，比， 越大，越大，ma就越大，調(diào)幅就越大，調(diào)幅波的振幅變化也波的振幅變化也就越大就越大 。ammUmU 高頻電子線路高頻電子線路)1(acmmU 最大振幅最大振幅)1(acmmU 最小振幅最小振幅已調(diào)波的振幅：已調(diào)波的振幅：可得調(diào)幅指數(shù)的常用計(jì)算公式：可得調(diào)幅指數(shù)的常用計(jì)算公式：minmaxminmaxminmaxminmaxa2UUUUUUUUUUUUUmcmcmcmcmcm 高頻電子線路高頻電子線路調(diào)幅指數(shù)的常用計(jì)算公式：調(diào)幅指數(shù)的常用計(jì)算公式：minmaxminmaxminmaxa2UUUUUUUmcmcmminmaxa0UUUm 時(shí)，當(dāng)當(dāng)其輸出為等幅波，稱為非調(diào)制狀態(tài)其輸出為

8、等幅波，稱為非調(diào)制狀態(tài)當(dāng)當(dāng) 時(shí)，剛才前面的已調(diào)波波形時(shí)，剛才前面的已調(diào)波波形1am當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) ， ，此時(shí)調(diào)幅達(dá)到最，此時(shí)調(diào)幅達(dá)到最大值，稱為大值，稱為100%調(diào)制，又稱為最大調(diào)制狀態(tài)。調(diào)制，又稱為最大調(diào)制狀態(tài)。 1am0,2minmaxUUUcm當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) ， ，稱之為過調(diào)制狀，稱之為過調(diào)制狀態(tài)，此時(shí)包絡(luò)產(chǎn)生失真，與調(diào)制信號(hào)不再相同。態(tài)，此時(shí)包絡(luò)產(chǎn)生失真，與調(diào)制信號(hào)不再相同。 1am0,2minmaxUUUcm 高頻電子線路高頻電子線路 ma1 1包絡(luò)包絡(luò) 失真失真 高頻電子線路高頻電子線路ma1 1 包絡(luò)包絡(luò) 失真失真 高頻電子線路高頻電子線路3. 單頻調(diào)制時(shí)單頻調(diào)制時(shí)AM調(diào)幅波頻譜調(diào)幅波頻

9、譜)cos()cos()cos(ccma21ccma21ccmtUmtUmtU)cos(tcos1)(cacmtmUtuAM （ BW = 2FAM波的頻帶寬度波的頻帶寬度邊頻分量的幅值為邊頻分量的幅值為cma21Um 高頻電子線路高頻電子線路高于高于c的頻率分量稱為上邊帶，低于的頻率分量稱為上邊帶，低于c的頻率分的頻率分量稱為下邊帶。普通調(diào)幅波有上下兩個(gè)邊帶，它是量稱為下邊帶。普通調(diào)幅波有上下兩個(gè)邊帶，它是一個(gè)集中在一個(gè)集中在c附近的頻帶信號(hào)，所占帶寬為最高調(diào)附近的頻帶信號(hào)，所占帶寬為最高調(diào)制頻率的兩倍。制頻率的兩倍。由上式可知：載波分量的振幅與調(diào)制信號(hào)無關(guān)，由上式可知：載波分量的振幅與調(diào)制

10、信號(hào)無關(guān)，只有邊帶幅度隨調(diào)制信號(hào)的變化而改變。只有邊帶幅度隨調(diào)制信號(hào)的變化而改變。 高頻電子線路高頻電子線路多音頻調(diào)制普通調(diào)幅波的頻譜多音頻調(diào)制普通調(diào)幅波的頻譜 高頻電子線路高頻電子線路多音頻調(diào)制普通調(diào)幅波的頻譜多音頻調(diào)制普通調(diào)幅波的頻譜 可見：無論是單音可見：無論是單音頻調(diào)制信號(hào)還是多頻調(diào)制信號(hào)還是多音頻調(diào)制，其調(diào)幅音頻調(diào)制，其調(diào)幅過程均為在頻譜上過程均為在頻譜上將低頻調(diào)制信號(hào)不將低頻調(diào)制信號(hào)不失真的搬移到高頻失真的搬移到高頻載波分量?jī)蓚?cè)的過載波分量?jī)蓚?cè)的過程，即頻譜線性搬程，即頻譜線性搬移過程。移過程。 高頻電子線路高頻電子線路多音頻調(diào)制時(shí)的頻帶寬度為最高調(diào)制頻率的多音頻調(diào)制時(shí)的頻帶寬度為

11、最高調(diào)制頻率的兩倍：兩倍：max2FB 例如：例如：語音信號(hào)的頻率范圍為語音信號(hào)的頻率范圍為3003400HZ,3003400HZ,其調(diào)幅波的貸其調(diào)幅波的貸款為款為6800HZ.6800HZ.我國(guó)規(guī)定調(diào)幅廣播電臺(tái)占有的頻帶寬度為我國(guó)規(guī)定調(diào)幅廣播電臺(tái)占有的頻帶寬度為9kHz9kHz，也，也就是最高的調(diào)制頻率限制在就是最高的調(diào)制頻率限制在4.5kHz4.5kHz以內(nèi)。以內(nèi)。在接收和發(fā)送調(diào)幅波的通信設(shè)備中，所有的選頻網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)當(dāng)能通過載頻和各邊頻成分。 高頻電子線路高頻電子線路4. 單頻調(diào)制時(shí)單頻調(diào)制時(shí)AM調(diào)幅波的功率調(diào)幅波的功率載波分量功率：載波分量功率：Lcm2o21RUP 邊頻分量功率：邊頻分量

12、功率：L2cm21SB2SB1)(21RUmPPa Lcm2281RUma o241Pma 由于由于)cos()cos()cos(ccma21ccma21ccmtUmtUmtU )cos(tcos1)(cacmtmUtuAM （ 高頻電子線路高頻電子線路調(diào)幅波總平均功率：調(diào)幅波總平均功率：SB2SB1oAVPPPP )21(2oamP 當(dāng)當(dāng) ma = 1時(shí)，邊頻功率最大，但僅為時(shí)，邊頻功率最大，但僅為PA V / 3 實(shí)際使用中，實(shí)際使用中， ma在在0.11之間，平均值為之間，平均值為0.3。可?？梢娖胀ㄒ娖胀ㄕ{(diào)幅波中邊頻分量所占的功率非常小，而載調(diào)幅波中邊頻分量所占的功率非常小，而載波占絕

13、大多數(shù)。波占絕大多數(shù)。 信息含于邊頻分量中，載波不含有用信息，但信息含于邊頻分量中，載波不含有用信息，但載波占有很大能量。不經(jīng)濟(jì)。要抑制載波。載波占有很大能量。不經(jīng)濟(jì)。要抑制載波。 高頻電子線路高頻電子線路5.2.2 抑制載波的雙邊帶和單邊帶調(diào)幅波抑制載波的雙邊帶和單邊帶調(diào)幅波一、雙邊帶調(diào)幅波（一、雙邊帶調(diào)幅波（DSB）)cos()()(caDSBttuktu 1. 表達(dá)式表達(dá)式)cos()cos(cattUkm)cos(21)cos(21cacatUktUkmm 高頻電子線路高頻電子線路BW = 2F3. 雙邊帶調(diào)幅波頻譜雙邊帶調(diào)幅波頻譜 高頻電子線路高頻電子線路二、單邊帶調(diào)幅波二、單邊帶調(diào)

14、幅波（ SSB） 表達(dá)式表達(dá)式 )(SSBtutUkm)cos(21ca )(SSBtutUkm)cos(21ca 或或產(chǎn)生方法：產(chǎn)生方法：DSB濾波濾波 SSB 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路5.2.3 調(diào)幅電路的組成模型調(diào)幅電路的組成模型一、相乘器一、相乘器理想相乘器符號(hào)理想相乘器符號(hào)AMXYXYuxuyuoAM 增益系數(shù)或乘積系數(shù)增益系數(shù)或乘積系數(shù)1.實(shí)現(xiàn)相乘，對(duì)輸入電壓波形、幅度、極性、頻率無要求。實(shí)現(xiàn)相乘，對(duì)輸入電壓波形、幅度、極性、頻率無要求。2. ux 、uy中有一個(gè)為恒值時(shí)，相當(dāng)于線性放大器。中有一個(gè)為恒值時(shí)，相當(dāng)于線性放大器。 高頻電子線路高頻電子線路二、

15、二、AM調(diào)幅電路組成模型調(diào)幅電路組成模型AMXYXYuc(t)uAM(t)u (t)UQ+或或AMXYXYuc(t)uAM(t)u (t)UQ+ +tUtuUAtuccmQMAMcos)()( ttuUAUUAccmMcmQMcos)( ttukUcamcos)( 高頻電子線路高頻電子線路三、三、DSB調(diào)幅電路組成模型調(diào)幅電路組成模型AMXYXYuc(t)uDSB(t)u (t)cos()cos()(cmcmMDSBttUUAtu )()()(cMDSBtutuAtu )cos()cos(cmttU )cos(21)cos(21cctUtUmm 高頻電子線路高頻電子線路AMXYXYuc(t)u

16、 (t)BPuDSB(t)uSSB(t)ffcfc+ Fminfc+ FmaxfcFminfcfmax當(dāng)上下當(dāng)上下邊帶相對(duì)距離邊帶相對(duì)距離 f / fc小時(shí)，直接濾波很小時(shí)，直接濾波很困難。困難。濾波法的濾波法的關(guān)鍵關(guān)鍵是高頻帶是高頻帶通濾波器。通濾波器。四、四、SSB調(diào)幅電路組成模型調(diào)幅電路組成模型 高頻電子線路高頻電子線路解：解：（1）普通調(diào)幅信號(hào)，）普通調(diào)幅信號(hào)，a1m 例例 分別畫出下列電壓的波形和頻譜圖，并說明為何種信號(hào)。分別畫出下列電壓的波形和頻譜圖，并說明為何種信號(hào)。)cos()cos(1 )() 1 (ctttu)cos()cos()()2(ctttu)cos()()3(ctt

17、u)cos()cos()()4(ctttu 高頻電子線路高頻電子線路抑制載頻雙邊帶調(diào)輻信號(hào)抑制載頻雙邊帶調(diào)輻信號(hào) )cos()cos()()2(ctttu 高頻電子線路高頻電子線路單邊帶調(diào)幅信號(hào)單邊帶調(diào)幅信號(hào) )cos()()3(cttu 高頻電子線路高頻電子線路低頻信號(hào)與高頻信號(hào)相疊加低頻信號(hào)與高頻信號(hào)相疊加 )cos()cos()()4(ctttu 高頻電子線路高頻電子線路小結(jié)小結(jié)振幅調(diào)制：普通調(diào)幅信號(hào)（振幅調(diào)制：普通調(diào)幅信號(hào)（AM）、雙邊帶（）、雙邊帶（DSB）和單邊帶（和單邊帶（SSB）調(diào)制信號(hào)）調(diào)制信號(hào)AM信號(hào)頻譜含有載頻、上邊帶和下邊帶，包絡(luò)反映調(diào)信號(hào)頻譜含有載頻、上邊帶和下邊帶，

18、包絡(luò)反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。制信號(hào)的變化規(guī)律。DSB信號(hào)頻譜含有上邊帶和下邊帶，沒有載頻分量，信號(hào)頻譜含有上邊帶和下邊帶，沒有載頻分量，當(dāng)當(dāng) 過零值變化時(shí)，波形有過零值變化時(shí)，波形有180o相位突變，包絡(luò)相位突變，包絡(luò)不反映調(diào)制信號(hào)的形狀。不反映調(diào)制信號(hào)的形狀。)(tu 高頻電子線路高頻電子線路 SSB信號(hào)頻譜含有上邊帶信號(hào)頻譜含有上邊帶或或下邊帶分量，包絡(luò)不反映下邊帶分量，包絡(luò)不反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。 幅度調(diào)制就是頻譜線性搬移。幅度調(diào)制就是頻譜線性搬移。 頻譜線性搬移采用相乘器能夠?qū)崿F(xiàn)。頻譜線性搬移采用相乘器能夠?qū)崿F(xiàn)。 高頻電子線路高頻電子線路主要要求：主要要求： 了解

19、調(diào)幅電路的主要要求了解調(diào)幅電路的主要要求理解常用振幅調(diào)制電路的工作原理理解常用振幅調(diào)制電路的工作原理5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 高頻電子線路高頻電子線路 要求：要求：失真小、調(diào)制線性范圍大、調(diào)制效率高。失真小、調(diào)制線性范圍大、調(diào)制效率高。 調(diào)制在發(fā)送設(shè)備的低電平級(jí)實(shí)現(xiàn)，然后經(jīng)線性功率調(diào)制在發(fā)送設(shè)備的低電平級(jí)實(shí)現(xiàn)，然后經(jīng)線性功率放大器放大。三種調(diào)制方式都適用。放大器放大。三種調(diào)制方式都適用。按輸出功率的高低分為：按輸出功率的高低分為：低電平調(diào)幅低電平調(diào)幅高電平調(diào)幅高電平調(diào)幅載漏：邊帶分量載漏：邊帶分量/泄漏載波分量（泄漏載波分量（dB）。值越大則）。值越大則載漏越小載漏越小, DSB、SS

20、B波的載波抑制能力強(qiáng)波的載波抑制能力強(qiáng). 調(diào)制與功放合一，在發(fā)送設(shè)備末級(jí)實(shí)現(xiàn)。適用普通調(diào)制與功放合一，在發(fā)送設(shè)備末級(jí)實(shí)現(xiàn)。適用普通調(diào)幅。整機(jī)效率高。調(diào)幅。整機(jī)效率高。5.3.1 概述概述 高頻電子線路高頻電子線路5.3.2 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅過程發(fā)生在發(fā)射機(jī)低電平級(jí)（功率放大之低電平調(diào)幅過程發(fā)生在發(fā)射機(jī)低電平級(jí)（功率放大之前），即現(xiàn)在發(fā)射機(jī)前級(jí)產(chǎn)生小功率的已調(diào)波，在經(jīng)前），即現(xiàn)在發(fā)射機(jī)前級(jí)產(chǎn)生小功率的已調(diào)波，在經(jīng)過線性功率放大得到所需要的發(fā)射功率電平的調(diào)幅波。過線性功率放大得到所需要的發(fā)射功率電平的調(diào)幅波。也就是，先調(diào)制后功放。也就是，先調(diào)制后功放。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：調(diào)制與高頻功放

21、分開，調(diào)制的實(shí)現(xiàn)比較方便，可以：調(diào)制與高頻功放分開，調(diào)制的實(shí)現(xiàn)比較方便，可以保證調(diào)制的良好線性。保證調(diào)制的良好線性。常用的低電平調(diào)幅方法有：常用的低電平調(diào)幅方法有：平方律調(diào)幅；平衡調(diào)幅；環(huán)形調(diào)幅平方律調(diào)幅；平衡調(diào)幅；環(huán)形調(diào)幅 高頻電子線路高頻電子線路5.3.2 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 高頻電子線路高頻電子線路5.3.2 二極管調(diào)幅電路二極管調(diào)幅電路一、簡(jiǎn)單的二極管調(diào)幅電路一、簡(jiǎn)單的二極管調(diào)幅電路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 1 1 非線性器件的相乘作用：非線性器件的相乘作用：頻率分量為：

22、頻率分量為： pq= p 1 q 2 p、q為為0或正整數(shù)或正整數(shù)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)所以：為了減小無用組合分量，獲得不失真調(diào)幅，所以：為了減小無用組合分量，獲得不失真調(diào)幅，應(yīng)選擇合適的應(yīng)選擇合適的Q點(diǎn)，使非線性器件工作在特性接近平方點(diǎn)，使非線性器件工作在特性接近平方律的區(qū)段，或選用具有二次的或平方律特性的非線性器律的區(qū)段，或選用具有二次的或平方律特性的非線性器件。件。 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路可見：?jiǎn)味O管調(diào)幅電路只能產(chǎn)生普通調(diào)幅波。在可見：?jiǎn)味O管調(diào)幅電路只能產(chǎn)生普通調(diào)幅波。在單二極管調(diào)幅中，大信號(hào)開關(guān)式調(diào)幅比小信號(hào)平方律調(diào)單二極管調(diào)幅中，大信號(hào)開關(guān)式調(diào)幅比小信號(hào)平方律調(diào)幅效

23、率高、無用成分少，所以應(yīng)用比較廣泛。幅效率高、無用成分少，所以應(yīng)用比較廣泛。但是，其輸出依然還有載波成分，若要得到抑制載但是，其輸出依然還有載波成分，若要得到抑制載波雙邊帶信號(hào)，可采用平衡調(diào)幅方式實(shí)現(xiàn)。波雙邊帶信號(hào)，可采用平衡調(diào)幅方式實(shí)現(xiàn)。 高頻電子線路高頻電子線路二、二極管平衡調(diào)幅電路二、二極管平衡調(diào)幅電路RLV1N2N2N2N2N2N2V2Tr1Tr2+u2+ u1+ uD1 + uD2 +u2+u2i1i2i+uO接成接成平衡電路平衡電路V1、V2特性完全一特性完全一致，輸入和輸出變壓致，輸入和輸出變壓器均為理想變壓器，器均為理想變壓器，即抽頭為中心抽頭，即抽頭為中心抽頭，上下完全對(duì)稱，

24、輸入上下完全對(duì)稱，輸入變壓器的初次級(jí)匝數(shù)變壓器的初次級(jí)匝數(shù)比為比為1:2；輸出的為；輸出的為2:1.設(shè)設(shè)N1=N2u1為大信號(hào)，載波信號(hào)。為大信號(hào)，載波信號(hào)。u2為小信號(hào)，調(diào)制信號(hào)。為小信號(hào)，調(diào)制信號(hào)。以看做是兩個(gè)單二極管開關(guān)調(diào)幅電路對(duì)稱組合而成。其二極以看做是兩個(gè)單二極管開關(guān)調(diào)幅電路對(duì)稱組合而成。其二極管工作在開關(guān)狀態(tài)。管工作在開關(guān)狀態(tài)。 高頻電子線路高頻電子線路二、二極管平衡調(diào)幅電路工作原理二、二極管平衡調(diào)幅電路工作原理運(yùn)用將二極管工作在小信號(hào)或大信號(hào)狀態(tài)可以分為兩種：運(yùn)用將二極管工作在小信號(hào)或大信號(hào)狀態(tài)可以分為兩種：大信號(hào)：看做是兩個(gè)單二極管開關(guān)調(diào)幅電路對(duì)稱組合而成。其二大信號(hào)：看做是兩

25、個(gè)單二極管開關(guān)調(diào)幅電路對(duì)稱組合而成。其二極管工作在開關(guān)狀態(tài)。這種情況下的二極管平衡調(diào)幅電路也稱為二極極管工作在開關(guān)狀態(tài)。這種情況下的二極管平衡調(diào)幅電路也稱為二極管平衡斬波調(diào)幅電路。管平衡斬波調(diào)幅電路。小信號(hào)：看做是兩個(gè)平方律調(diào)幅電路對(duì)稱連接而成，按照冪級(jí)數(shù)小信號(hào)：看做是兩個(gè)平方律調(diào)幅電路對(duì)稱連接而成，按照冪級(jí)數(shù)法來分析。法來分析。對(duì)于平衡器而言，不論工作在那種狀態(tài)，只要兩個(gè)二對(duì)于平衡器而言，不論工作在那種狀態(tài)，只要兩個(gè)二極管特性相同、電路完全對(duì)稱，載波成分就因?qū)ΨQ而被抵極管特性相同、電路完全對(duì)稱，載波成分就因?qū)ΨQ而被抵消，則在輸出電壓中，只有上、下邊帶而沒有載波，即輸消，則在輸出電壓中，只有上

26、、下邊帶而沒有載波，即輸出的是雙邊帶信號(hào)。出的是雙邊帶信號(hào)。 高頻電子線路高頻電子線路二、平衡調(diào)制器二、平衡調(diào)制器_大信號(hào)情況大信號(hào)情況 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路抑制載波雙邊帶信號(hào)波形特點(diǎn)：抑制載波雙邊帶信號(hào)波形特點(diǎn)：1）它雖然是調(diào)幅波，但因?yàn)槭チ溯d波，因而包絡(luò)不能）它雖然是調(diào)幅波，但因?yàn)槭チ溯d波，因而包絡(luò)不能完全反應(yīng)調(diào)制信號(hào)變化的規(guī)律，這就給以后的解調(diào)工作完全反應(yīng)調(diào)制信號(hào)變化的規(guī)律，這就給以后的解調(diào)工作帶來困難。帶來困難。2）普通調(diào)幅波的高頻振蕩是連續(xù)的，可是雙邊帶波在調(diào)）普通調(diào)幅波的高頻振蕩是連續(xù)的，可是雙邊

27、帶波在調(diào)制信號(hào)極性變化時(shí)，它的高頻振蕩的相位要發(fā)生制信號(hào)極性變化時(shí)，它的高頻振蕩的相位要發(fā)生180的的突變，這是因?yàn)殡p邊帶波是由突變，這是因?yàn)殡p邊帶波是由vc和和v相乘而產(chǎn)生的。相乘而產(chǎn)生的。 高頻電子線路高頻電子線路三、三、 二極管環(huán)形調(diào)幅電路二極管環(huán)形調(diào)幅電路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路輸出電流含有：輸出電流含有： 1 奇次諧波與奇次諧波與 2的組合頻率分量的組合頻率分量結(jié)論：結(jié)論：無用成分更進(jìn)一步被抑制，且很容易濾除無用成分更進(jìn)一步被抑制，且很容易濾除無無用頻率分量。用頻率分量。接近理想

28、相乘器。接近理想相乘器。 高頻電子線路高頻電子線路+ u1 RLV1N1N1N2N2N2N2V2Tr1Tr2+u2V3V4電路改畫為：電路改畫為：+ u1 RLV1N1N1N2N2N2N2V2Tr1Tr2+u2V3V4環(huán)型相乘器環(huán)型相乘器若二極管特性一致，變壓器中心抽頭上下完全對(duì)稱，各端若二極管特性一致，變壓器中心抽頭上下完全對(duì)稱，各端口間隔離良好，信號(hào)分別從其中兩個(gè)端口輸入，則另一端口間隔離良好，信號(hào)分別從其中兩個(gè)端口輸入，則另一端口為相乘器輸出端?？跒橄喑似鬏敵龆恕?高頻電子線路高頻電子線路小結(jié)小結(jié) 1 1 非線性器件的相乘作用：非線性器件的相乘作用：頻率分量為：頻率分量為： pq= p

29、1 q 2 p、q為為0或正整數(shù)或正整數(shù)2 線性時(shí)變工作狀態(tài)能減少無用組合頻率分量：線性時(shí)變工作狀態(tài)能減少無用組合頻率分量：輸出電流中含有：輸出電流中含有：直流直流、 2 、 1 諧波諧波 1 諧波與諧波與 2的組合頻率的組合頻率 高頻電子線路高頻電子線路3 開關(guān)工作狀態(tài)（線性時(shí)變特例）開關(guān)工作狀態(tài)（線性時(shí)變特例）輸出電流含有：輸出電流含有：直流直流、 2 、 1 及其偶次諧波及其偶次諧波 1 奇次諧波與奇次諧波與 2的組合頻率的組合頻率4 二極管平衡相乘器二極管平衡相乘器輸出電流含有：輸出電流含有： 2 、 1 奇次諧波與奇次諧波與 2的組合頻率的組合頻率 5 二極管雙平衡相乘器二極管雙平衡

30、相乘器輸出電流含有：輸出電流含有： 1 奇次諧波與奇次諧波與 2的組合頻率分量的組合頻率分量 高頻電子線路高頻電子線路.3coscos)(132122111tttS開關(guān)函數(shù)開關(guān)函數(shù).3coscos)(1341412tttS雙向開關(guān)函數(shù)雙向開關(guān)函數(shù) 高頻電子線路高頻電子線路5.3.3 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅過程發(fā)生在發(fā)射機(jī)高電平級(jí)（功放末級(jí)或高電平調(diào)幅過程發(fā)生在發(fā)射機(jī)高電平級(jí)（功放末級(jí)或末前級(jí)），因此稱為高電平調(diào)幅。末前級(jí)），因此稱為高電平調(diào)幅。在調(diào)幅發(fā)射機(jī)中，一般采用高電平調(diào)幅電路。在調(diào)幅發(fā)射機(jī)中，一般采用高電平調(diào)幅電路。高電平調(diào)幅電路以高頻功率放大器為基礎(chǔ)構(gòu)成，它就是一高電平

31、調(diào)幅電路以高頻功率放大器為基礎(chǔ)構(gòu)成，它就是一個(gè)輸出電壓振幅受調(diào)制信號(hào)控制的高頻功率放大器。能同個(gè)輸出電壓振幅受調(diào)制信號(hào)控制的高頻功率放大器。能同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)制和功率放大，將功放和調(diào)制電路合二為一。時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)制和功率放大，將功放和調(diào)制電路合二為一。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：采用高功率的丙類功率放大器來實(shí)現(xiàn)高電平調(diào)幅，：采用高功率的丙類功率放大器來實(shí)現(xiàn)高電平調(diào)幅，對(duì)提高發(fā)射機(jī)整機(jī)效率有利，且在調(diào)幅時(shí)還具有一定的功對(duì)提高發(fā)射機(jī)整機(jī)效率有利，且在調(diào)幅時(shí)還具有一定的功率增益。率增益。 高頻電子線路高頻電子線路5.3.3 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路要求：要求：輸出功率大、效率高、調(diào)制線性度好輸出功率大、效率高、調(diào)制線性度好主

32、要電路：主要電路：丙類諧振功放根據(jù)調(diào)制信號(hào)控制的電極不同，高電平調(diào)幅電路可根據(jù)調(diào)制信號(hào)控制的電極不同，高電平調(diào)幅電路可以分為：以分為：基極調(diào)幅基極調(diào)幅集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅工作于工作于欠壓區(qū)欠壓區(qū)，效率較低，效率較低，適用于小功率發(fā)射機(jī)適用于小功率發(fā)射機(jī)工作于工作于過壓區(qū)過壓區(qū)，效率高，效率高總的說來，高電平調(diào)幅的基本工作原理是將調(diào)制信號(hào)加到高頻總的說來，高電平調(diào)幅的基本工作原理是將調(diào)制信號(hào)加到高頻功率放大器的某一個(gè)電極上，改變其電流電壓瞬時(shí)值，控制高功率放大器的某一個(gè)電極上，改變其電流電壓瞬時(shí)值，控制高頻功率放大器的集電極電流振幅，從而控制輸出電壓振幅。頻功率放大器的集電極電流振幅，從而控制輸

33、出電壓振幅。 高頻電子線路高頻電子線路VBB對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響基級(jí)調(diào)制特性基級(jí)調(diào)制特性 VBBI UO欠壓欠壓臨界臨界過壓過壓UcmIc1mIC0Re 、VCC 、Vim 不變時(shí)，不變時(shí)， Vcm隨隨VBB變化的特性稱為變化的特性稱為基極調(diào)制特性基極調(diào)制特性諧振功放用作基極調(diào)制電路時(shí)，必須工作于諧振功放用作基極調(diào)制電路時(shí)，必須工作于欠壓區(qū)欠壓區(qū)。 高頻電子線路高頻電子線路用作集電極調(diào)制電路時(shí)，工作于用作集電極調(diào)制電路時(shí)，工作于過壓區(qū)過壓區(qū)。集電極調(diào)制特性集電極調(diào)制特性VCC對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響對(duì)放大器工作狀態(tài)的影響集電極調(diào)制特性集電極調(diào)制特性 高頻電子線路高頻電子線

34、路應(yīng)用：應(yīng)用：諧振功放用作功放時(shí)，工作于臨界狀態(tài)；諧振功放用作功放時(shí)，工作于臨界狀態(tài)；用作基極調(diào)幅電路時(shí)，必須工作于欠壓區(qū)用作基極調(diào)幅電路時(shí)，必須工作于欠壓區(qū)；用作集電極調(diào)幅電路時(shí)，必須工作于過壓區(qū)用作集電極調(diào)幅電路時(shí)，必須工作于過壓區(qū)；對(duì)對(duì)Vim而言，而言，工作于欠壓區(qū)時(shí)，可用作線性放大電路，工作于欠壓區(qū)時(shí)，可用作線性放大電路，工作于過壓區(qū)時(shí)，可用作限幅電路。工作于過壓區(qū)時(shí)，可用作限幅電路。 高頻電子線路高頻電子線路一、基極調(diào)幅電路一、基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路的特點(diǎn)是載波和調(diào)制信號(hào)都串接在放大基極調(diào)幅電路的特點(diǎn)是載波和調(diào)制信號(hào)都串接在放大器基極回路。原理與丙類功放原理類似，所不同的時(shí)電器基極

35、回路。原理與丙類功放原理類似，所不同的時(shí)電路中，載波作為激勵(lì)信號(hào)，調(diào)制信號(hào)和基極偏壓疊加作路中，載波作為激勵(lì)信號(hào)，調(diào)制信號(hào)和基極偏壓疊加作為基極的時(shí)變偏壓，它的值隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化而變?yōu)榛鶚O的時(shí)變偏壓，它的值隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化而變化?；?高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路二、二、 集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅是用調(diào)制電壓去控制集電極電壓，從而使集電極調(diào)幅是用調(diào)制電壓去控制集電極電壓，從而使得集電極高頻電流的基波分量隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化，得集電極高頻電流的基波分量隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。實(shí)際上，它就是一個(gè)集電極電源受調(diào)制從而實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。實(shí)際上，它就是一個(gè)集電極電

36、源受調(diào)制信號(hào)控制的高頻功率放大器。信號(hào)控制的高頻功率放大器。以高頻功放為基本電路，電路的集電極電源隨調(diào)制以高頻功放為基本電路，電路的集電極電源隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化。調(diào)制信號(hào)與電源電壓疊加作用在信號(hào)的變化而變化。調(diào)制信號(hào)與電源電壓疊加作用在集電極上，載波信號(hào)仍從基極加入。集電極上，載波信號(hào)仍從基極加入。集電極調(diào)幅電路可以集電極調(diào)幅電路可以看做是具有緩慢變化電看做是具有緩慢變化電源的諧振功率放大器。源的諧振功率放大器。 高頻電子線路高頻電子線路二、二、 集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路例題例題1：書上：書上145頁(yè)，例頁(yè)，例5-3

37、 高頻電子線路高頻電子線路例題：例題：（1）輸出調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式；）輸出調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式；（2）直流電源）直流電源VCC提供的直流輸入功率；提供的直流輸入功率；（3）調(diào)制信號(hào)源）調(diào)制信號(hào)源 提供的平均輸入功率；提供的平均輸入功率；（4）有效電源）有效電源VCC和和 提供的總平均輸提供的總平均輸入功率；入功率；（5）載波輸出功率、邊頻輸出功率和總平均）載波輸出功率、邊頻輸出功率和總平均輸出功率；輸出功率；)(tv 高頻電子線路高頻電子線路載波分量功率：載波分量功率：Lcm2o21RUP 邊頻分量功率：邊頻分量功率：L2cm21SB2SB1)(21RUmPPa Lcm2281RUma o241

38、Pma )cos(tcos1)(cacmtmUtuAM （ 調(diào)幅波總平均功率：調(diào)幅波總平均功率：SB2SB1oAVPPPP )21(2oamP 調(diào)制器調(diào)制功率：調(diào)制器調(diào)制功率：DCacaCCammPmImVmIVP20212121 高頻電子線路高頻電子線路例題：例題：（3）調(diào)制信號(hào)源）調(diào)制信號(hào)源 提供的平均輸入功率；提供的平均輸入功率；（1）輸出調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式；）輸出調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式；（2）直流電源）直流電源VCC提供的直流輸入功率；提供的直流輸入功率； 高頻電子線路高頻電子線路（4）有效電源）有效電源VCC和和 提供的總平均輸入功率；提供的總平均輸入功率；（5）載波輸出功率、邊頻輸出功

39、率和總平均輸出功率；）載波輸出功率、邊頻輸出功率和總平均輸出功率；)(tv 高頻電子線路高頻電子線路主要要求：主要要求： 掌握振幅解調(diào)的基本原理掌握振幅解調(diào)的基本原理掌握二極管包絡(luò)檢波器的典型電路、工作原理，掌握二極管包絡(luò)檢波器的典型電路、工作原理，了解其參數(shù)的選擇方法，了解其參數(shù)的選擇方法，掌握避免惰性失真、負(fù)掌握避免惰性失真、負(fù)峰切割失真的方法。峰切割失真的方法。5.4 振幅檢波電路振幅檢波電路掌握同步檢波電路的組成模型與基本原理掌握同步檢波電路的組成模型與基本原理 高頻電子線路高頻電子線路5.4.1 5.4.1 振幅解調(diào)基本原理振幅解調(diào)基本原理檢波電路的功能檢波電路的功能：從頻譜上看，檢

40、波就是將已調(diào)幅波：從頻譜上看，檢波就是將已調(diào)幅波的邊帶信號(hào)頻譜不失真地從載頻附近搬移到的邊帶信號(hào)頻譜不失真地從載頻附近搬移到0 0頻附近的一頻附近的一種頻譜搬移過程，其搬移過程正好與調(diào)幅的過程相反，需種頻譜搬移過程，其搬移過程正好與調(diào)幅的過程相反，需要由非線性器件完成。要由非線性器件完成。一、解調(diào)的概念在通信系統(tǒng)的接收端，從高頻已調(diào)信號(hào)中不失真地恢在通信系統(tǒng)的接收端，從高頻已調(diào)信號(hào)中不失真地恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過程稱為解調(diào)，對(duì)調(diào)幅波的解調(diào)稱為振幅復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過程稱為解調(diào)，對(duì)調(diào)幅波的解調(diào)稱為振幅解調(diào)或者振幅檢波，建恒檢波。解調(diào)是調(diào)制的逆過程。解調(diào)或者振幅檢波，建恒檢波。解調(diào)是調(diào)制的逆過程。檢波電路

41、的組成：檢波電路的組成：高頻已調(diào)信號(hào)輸入回路、非線性器高頻已調(diào)信號(hào)輸入回路、非線性器件和件和RCRC低通濾波器。低通濾波器。 高頻電子線路高頻電子線路適用普通調(diào)幅波的檢波1、包絡(luò)檢波也叫非相干波2、同步檢波也叫相干檢波檢波輸出電壓直接反映調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)變化規(guī)律適用三種調(diào)幅波的檢波，但通常用于解調(diào)DSB、SSBur(t) 與載波同頻同相與載波同頻同相 的同步信號(hào)的同步信號(hào)ur(t)AMXYXYLPFus(t)uO(t)uO(t)乘積型同步檢波電路組成模型二、振幅解調(diào)方法_根據(jù)輸入調(diào)幅信號(hào)的特點(diǎn)分 高頻電子線路高頻電子線路 高頻電子線路高頻電子線路三、檢波的功能框圖 高頻電子線路高頻電子線路三、檢

42、波電路的主要技術(shù)指標(biāo) 高頻電子線路高頻電子線路5.4.2 包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波功能的電路就是包絡(luò)檢波器，其電路實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波功能的電路就是包絡(luò)檢波器，其電路簡(jiǎn)單、效率高，在普通調(diào)幅波的解調(diào)中普遍使用。簡(jiǎn)單、效率高，在普通調(diào)幅波的解調(diào)中普遍使用。一般有：一般有：小信號(hào)二極管平方律檢波器；小信號(hào)二極管平方律檢波器；大信號(hào)二極管峰值包絡(luò)檢波；大信號(hào)二極管峰值包絡(luò)檢波； 高頻電子線路高頻電子線路5.4.2.1 小信號(hào)二極管平方率檢波小信號(hào)二極管平方率檢波一、電路組成一、電路組成 高頻電子線路高頻電子線路二、原理及波形圖二、原理及波形圖 高頻電子線路高頻電子線路三、電路分析三、電路分析 高頻電子線路高頻電子線路四、平方率檢波的技術(shù)指標(biāo)四、平方率檢波的技術(shù)指標(biāo) 高頻電子線路高頻電子線路失真系數(shù)失真系數(shù) 高頻電子線路高頻電子線路5.4.2.2 大信號(hào)二極管峰值包絡(luò)檢波大信號(hào)二極管峰值包絡(luò)檢波一、電路組成及波形圖一、電路組成及波形圖 高頻電子線路高頻電子線路