第6章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻課件

1、第第6 6章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 n 調(diào)制的必要性：調(diào)制的必要性：可實(shí)現(xiàn)有效地發(fā)射，可實(shí)現(xiàn)有選擇地接收?？蓪?shí)現(xiàn)有效地發(fā)射，可實(shí)現(xiàn)有選擇地接收。n 調(diào)制的方式和分類(lèi)：調(diào)制的方式和分類(lèi)：t載波可以是正弦波、也可以是方波、三角波、鋸齒波等，載波可以是正弦波、也可以是方波、三角波、鋸齒波等，t都是周期性信號(hào)都是周期性信號(hào)。t 按調(diào)制信號(hào)的形式可以分為按調(diào)制信號(hào)的形式可以分為模擬調(diào)制模擬調(diào)制和和數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制。調(diào)制信。調(diào)制信號(hào)為模擬信號(hào)的稱為模擬調(diào)制，調(diào)制信號(hào)為數(shù)字信號(hào)的稱號(hào)為模擬信號(hào)的稱為模擬調(diào)制，調(diào)制信號(hào)為數(shù)字信號(hào)的稱為數(shù)字調(diào)制。為數(shù)字調(diào)制。t 正弦波調(diào)制有正弦波調(diào)制有幅度

2、調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制三種基本方三種基本方式式，后兩者合稱為角度調(diào)制。后兩者合稱為角度調(diào)制。n 調(diào)制是一種非線性過(guò)程。載波被調(diào)制后將產(chǎn)生新的頻率分量，調(diào)制是一種非線性過(guò)程。載波被調(diào)制后將產(chǎn)生新的頻率分量，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。概述概述 (1) 調(diào)制：調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)參量的過(guò)程用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)參量的過(guò)程。 定義：定義：信號(hào)信號(hào) 載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào)載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào) 正弦波正弦波 方波方波 三角波三角波 cos()CCcuUt鋸齒波鋸

3、齒波調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)：需要傳輸?shù)男盘?hào)需要傳輸?shù)男盘?hào)（原始信號(hào)）（原始信號(hào)） 語(yǔ)言語(yǔ)言圖像圖像 tcosUu密碼密碼已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻信號(hào)（已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻信號(hào)（射頻信號(hào)射頻信號(hào)）振幅調(diào)制振幅調(diào)制解調(diào)（檢波解調(diào)（檢波)混頻（變頻）混頻（變頻）屬于屬于 頻譜線性搬移電路頻譜線性搬移電路 (2)解調(diào)：解調(diào)：調(diào)制的逆過(guò)程調(diào)制的逆過(guò)程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。(6)振幅調(diào)制分三種方式：振幅調(diào)制分三種方式：(AM) (DSB)(SSB)標(biāo)準(zhǔn)幅度調(diào)制抑制載波雙邊帶調(diào)制單邊帶調(diào)制 （5）相位調(diào)制：）相位調(diào)制：調(diào)制信號(hào)控制載波

4、相位調(diào)制信號(hào)控制載波相位，使，使已調(diào)波的相位隨調(diào)已調(diào)波的相位隨調(diào) 制信號(hào)線變化。制信號(hào)線變化。 （4）頻率調(diào)制：）頻率調(diào)制：調(diào)制信號(hào)控制載波頻率調(diào)制信號(hào)控制載波頻率，使，使已調(diào)波的頻率隨調(diào)制已調(diào)波的頻率隨調(diào)制 信號(hào)線性變化。信號(hào)線性變化。（3）振幅調(diào)制：由）振幅調(diào)制：由調(diào)制信號(hào)去控制載波振幅調(diào)制信號(hào)去控制載波振幅，使，使已調(diào)信號(hào)的振已調(diào)信號(hào)的振 幅幅 隨調(diào)制信號(hào)線性變化。隨調(diào)制信號(hào)線性變化。6.1 振幅調(diào)制一、振幅調(diào)制信號(hào)分析一、振幅調(diào)制信號(hào)分析（1） 設(shè)：載波信號(hào)：設(shè)：載波信號(hào)： cosCCcuUt調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)： tUu cos那么調(diào)那么調(diào) 幅信號(hào)（已調(diào)波）可表達(dá)為：幅信號(hào)（已調(diào)波）可

5、表達(dá)為： ( ) cosA MmcuUtt由于由于調(diào)調(diào) 幅信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系幅信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，即有：，即有： ( )cosmCaUtUk Ut，式中，式中ak為比例常數(shù)為比例常數(shù)即即 ( )(1cos)(1cos)amCCaCk UUtUtUmtU式中式中ma為調(diào)制度，為調(diào)制度， aaCk UmU常用百分比數(shù)表示。常用百分比數(shù)表示。( )(1cos)cosAMCacutUmtt對(duì)連續(xù)頻譜信號(hào)對(duì)連續(xù)頻譜信號(hào)f(t) :則則1( )cosAMCacuUk f tt1） 調(diào)調(diào) 幅幅 波波 的的 分分 析析若將若將 ) (t f分解為分解為 1nnnn)tcos(U)t (

6、f 則有則有 11cos()cosAMCnnncnuUmtt ，其中：其中： nanCmk UU2）調(diào)幅信號(hào)波形）調(diào)幅信號(hào)波形 波形特點(diǎn)：波形特點(diǎn)： （1）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律 與調(diào)制信號(hào)波形一致與調(diào)制信號(hào)波形一致 (2) 調(diào)幅度調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度， 可以看出：可以看出： maxmin12aCUUmU一般一般m值越大調(diào)幅越深：值越大調(diào)幅越深： (1cos)cosAMCacuUmtt( )(1cos)mCaUtUmt( )cosCCcutUttcosUu max(1)CaUUmCUmin(1)CaUUm 實(shí)實(shí)際際電電路路中中必

7、必須須避避免免包包絡(luò)絡(luò)失失真真過(guò)過(guò)調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí)百百分分之之百百最最大大調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí)未未調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí),1m)(1m0maaa1ma 1 am（1）單一頻率信號(hào)調(diào)）單一頻率信號(hào)調(diào) 幅波幅波(1cos)cos11coscos()cos()22AMCaCCCaCaCuUmttUtmtmt() :CCC 載 波 分 量不 含 傳 輸 信 息上 邊 頻 分 量含 傳 輸 信 息下 邊 頻 分 量含 傳 輸 信 息可見(jiàn)可見(jiàn),調(diào)幅波并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量：調(diào)幅波并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量：3）調(diào)幅波的頻譜）調(diào)幅波的頻譜 調(diào)制信號(hào)c載波調(diào)幅波c+上邊頻c-下邊頻同樣含有三部分

8、頻率成份同樣含有三部分頻率成份01coscos11coscos()cos()2211coscos()cos()22AMCnncnCncnncnnCcncnncnnnuUmttUtmtmtUtmtmt :()()ccncn 載波分量不含信息上邊帶含信息下邊帶含信息信號(hào)帶寬信號(hào)帶寬max2B 0 (2) 連續(xù)頻譜信號(hào)的調(diào)幅波連續(xù)頻譜信號(hào)的調(diào)幅波maxo 調(diào)幅波maxmaxmaxmax調(diào)制信號(hào)載波0+max上邊帶0-max下邊帶 由于：由于：(1cos) coscoscoscosAMCacCcaCcuUmttUtmt Ut 相加器相加器 乘法器乘法器AMu直流直流Cu u 乘法器乘法器 相加器相加器

9、 uAMuCu4）AM信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖可見(jiàn)可見(jiàn)要完成要完成AM調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波相乘。調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波相乘。212CCLUPR221224aCaCLmUmPPPR上邊下邊212aavCCmPPPPP上邊下邊(2) 上、下邊帶的平均功率：上、下邊帶的平均功率： (3) 在調(diào)制信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)，調(diào)幅信號(hào)輸出的平均總功率在調(diào)制信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)，調(diào)幅信號(hào)輸出的平均總功率 LR上消耗的載波功率：上消耗的載波功率： (1)5）調(diào)制波的功率）調(diào)制波的功率那么調(diào)幅波各分量的功率為：那么調(diào)幅波各分量的功率為： 設(shè)調(diào)幅波傳輸信號(hào)至負(fù)載電阻設(shè)調(diào)幅波傳輸信號(hào)至負(fù)載

10、電阻LR上上,(1cos)cos11coscos()cos()22AMCaCCCaCaCuUmttUtmtmt22am 載載波波功功率率雙雙邊邊帶帶功功率率42am 載載波波功功率率單單邊邊帶帶功功率率22222212aaaammmm 平平均均總總功功率率雙雙邊邊帶帶功功率率2224aamm 平平均均總總功功率率單單邊邊帶帶功功率率邊帶功率，載波功率與平均功率之間的關(guān)系：邊帶功率，載波功率與平均功率之間的關(guān)系： 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：由于在普通調(diào)幅波信號(hào)中，有用信息只攜帶在邊頻帶由于在普通調(diào)幅波信號(hào)中，有用信息只攜帶在邊頻帶內(nèi)，而載波本身并不攜帶信息，但它的功率卻占了整個(gè)調(diào)幅內(nèi)，而載波本身并不攜帶信息，

11、但它的功率卻占了整個(gè)調(diào)幅波功率的絕大部分，因而調(diào)幅波的波功率的絕大部分，因而調(diào)幅波的功率浪費(fèi)大，效率低。功率浪費(fèi)大，效率低。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單，AMAM波調(diào)制方便，解調(diào)簡(jiǎn)單，便于接收。波調(diào)制方便，解調(diào)簡(jiǎn)單，便于接收。 在在AM調(diào)制過(guò)程中，如果調(diào)制過(guò)程中，如果將載波分量抑制將載波分量抑制就形成就形成抑制抑制載波的雙邊帶信號(hào)載波的雙邊帶信號(hào)，簡(jiǎn)稱雙邊帶信號(hào)，它可以，簡(jiǎn)稱雙邊帶信號(hào)，它可以用載波和調(diào)制用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘得到信號(hào)直接相乘得到，即：，即：coscos1cos()cos()2DSBCCCCCukU UttkU Utt coscos1cos()cos()2DSBCnnCnC

12、nCnnCnnnukUUttkUUtUt 調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)： 調(diào)制信號(hào)為連續(xù)頻譜信號(hào)的調(diào)制調(diào)制信號(hào)為連續(xù)頻譜信號(hào)的調(diào)制： ( )( )DSBCukutut2 2、雙邊帶信號(hào)、雙邊帶信號(hào)( double sidebond DSB)( double sidebond DSB)） 數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式2） 波形與頻譜波形與頻譜tcosU(1) DSB信號(hào)的包絡(luò)正比于調(diào)制信號(hào)信號(hào)的包絡(luò)正比于調(diào)制信號(hào) (2) DSB信號(hào)載波的相位反映了調(diào)制信號(hào)的極性，信號(hào)載波的相位反映了調(diào)制信號(hào)的極性，即在調(diào)制信號(hào)負(fù)半周即在調(diào)制信號(hào)負(fù)半周時(shí)，已調(diào)波高頻與原載波反相。時(shí)，已調(diào)波高頻與原載波反相

13、。因此嚴(yán)格地說(shuō)，因此嚴(yán)格地說(shuō)，DSB信號(hào)已非單純的振信號(hào)已非單純的振幅調(diào)制信號(hào)，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號(hào)幅調(diào)制信號(hào)，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號(hào)。(3) DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于用率高于AM波。波。maxmax22FB (4) 占用頻帶占用頻帶 調(diào)制信號(hào) 載波o 上邊頻 下邊頻( )cos()cos()DSBCccutKU UUtUt3.3.單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào) 因上下邊帶所含信息相同因上下邊帶所含信息相同,只發(fā)一個(gè)邊帶就可解調(diào)出調(diào)制信號(hào)只發(fā)一個(gè)邊帶就可解調(diào)出調(diào)制信號(hào).單頻調(diào)制時(shí)單頻調(diào)制時(shí)取上邊帶時(shí)取

14、上邊帶時(shí)取下邊帶時(shí)取下邊帶時(shí)( )cos()SSBcutUt( )cos()SSBcutUtuSSB(t)0tfc FU圖68 單邊帶調(diào)制時(shí)的頻譜搬移 0F(a)f0(b)ffcfc F0(c)f122121( )coscos112cos()cos()22utUtUtuUtt 雙音調(diào)制產(chǎn)生的雙音調(diào)制產(chǎn)生的SSBSSB波形波形設(shè)設(shè):雙音頻振幅相等，即雙音頻振幅相等，即則則DSB信號(hào)信號(hào)取上邊帶取上邊帶21211211cos()cos()2221cos()cos()424SSBcccUuttUUtt 212111cos() cos() cos22DSBcuUttt 21 且積化和差圖69 雙音調(diào)制

15、時(shí)SSB信號(hào)的波形和頻譜單邊帶調(diào)幅波的特點(diǎn)單邊帶調(diào)幅波的特點(diǎn) (1)SSB (1)SSB信號(hào)的包絡(luò)形狀與信號(hào)的包絡(luò)形狀與調(diào)制信號(hào)相同調(diào)制信號(hào)相同; ; (2)SSB (2)SSB信號(hào)的信號(hào)的頻帶寬度等于最高調(diào)制頻率頻帶寬度等于最高調(diào)制頻率, ,比比AMAM信信號(hào)減少一半號(hào)減少一半, ,頻帶利用充分頻帶利用充分, ,廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于短波通信短波通信. . (3)SSB (3)SSB信號(hào)的功率等于信號(hào)的功率等于單邊帶功率單邊帶功率, ,功率利用率進(jìn)功率利用率進(jìn)一步提高一步提高. .08cos200cos180cos220( )u tttt V（）例例1:某已調(diào)波的電壓表達(dá)式為某已調(diào)波的電壓表達(dá)

16、式為 (1)它是何種已調(diào)波它是何種已調(diào)波? (2)畫(huà)出它的頻譜圖畫(huà)出它的頻譜圖; (3)求它在負(fù)載求它在負(fù)載RL=1時(shí)的載波功率時(shí)的載波功率PC, 平均功率平均功率Pav及邊頻功率及邊頻功率PSB;（4）占據(jù)帶寬）占據(jù)帶寬BW.解解:02222111( )coscos)cos)2212(2)8 ,1,0.2528200100,10211 8(3)3222 1110.253212232 1331109020cccccccccCCSBCavCSBu tUtmUtmUtUVmUmfHz FHzUPWRPm PWPPPWBWHz （）（知它是普通調(diào)幅波.由得08cos200cos180cos220(

17、)u tttt V（）二、二、振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路:(1cos)cos:coscos,:(coscossinsin),AMCacDSBCcSSBccAMuUmttDSBukU UttSSBuUtttt信號(hào)純調(diào)幅信號(hào)調(diào)幅 調(diào)相信號(hào)調(diào)幅 調(diào)頻 三種信號(hào)都有一個(gè)調(diào)制信號(hào)和載波的乘積項(xiàng)三種信號(hào)都有一個(gè)調(diào)制信號(hào)和載波的乘積項(xiàng)，所以，所以振幅調(diào)制振幅調(diào)制電路的實(shí)現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬移電路電路的實(shí)現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬移電路。具體的說(shuō)調(diào)制可分為具體的說(shuō)調(diào)制可分為高電平調(diào)制高電平調(diào)制：功放和調(diào)制同時(shí)進(jìn)行，主要用于：功放和調(diào)制同時(shí)進(jìn)行，主要用于AM信號(hào)。信號(hào)。低電平調(diào)制低電平調(diào)制：先調(diào)制后

18、功放，主要用于：先調(diào)制后功放，主要用于DSB、SSB以及以及FM信號(hào)。信號(hào)。 這種調(diào)制是在高頻功率放大器中進(jìn)行的，通常分為：這種調(diào)制是在高頻功率放大器中進(jìn)行的，通常分為：1. AM調(diào)制電路調(diào)制電路AM信號(hào)大都用于無(wú)線電廣播，因此多用于高電平調(diào)制。信號(hào)大都用于無(wú)線電廣播，因此多用于高電平調(diào)制。1) 高電平調(diào)制高電平調(diào)制(b)基極調(diào)幅基極調(diào)幅(Base AM) (a)集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路(Collector AM)(a)集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路(CollectorAM)電路中電路中C Cb b為高頻旁路電為高頻旁路電容；容；C Cc c對(duì)高頻旁路，而對(duì)高頻旁路，而對(duì)低頻調(diào)制信號(hào)呈高阻對(duì)

19、低頻調(diào)制信號(hào)呈高阻抗；抗；R Rb b為基極自給偏壓為基極自給偏壓電阻。電阻。0( )cosCCEtEUt集電極有效動(dòng)態(tài)電源為：集電極有效動(dòng)態(tài)電源為： tUtu cos)(放大器工作在丙類(lèi)狀態(tài)放大器工作在丙類(lèi)狀態(tài) ，集電極電路中除直流電壓，集電極電路中除直流電壓E EC0C0外，還串有調(diào)制信號(hào)外，還串有調(diào)制信號(hào) 。ucT1EcT2Ec0uuAMT3集電極調(diào)幅的特點(diǎn)：要實(shí)現(xiàn)集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅的特點(diǎn)：要實(shí)現(xiàn)集電極調(diào)幅,應(yīng)使應(yīng)使Ic1與與u成線性關(guān)系成線性關(guān)系,故應(yīng)使放大器工作于過(guò)壓狀態(tài)。故應(yīng)使放大器工作于過(guò)壓狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):集電極效率高集電極效率高,適于大功率調(diào)幅機(jī)。適于大功率調(diào)幅機(jī)。臨界臨界過(guò)

20、壓過(guò)壓欠壓欠壓E EC0C0u u( (t t) )E EC CI IC1C1+ +u uo o- -i ic cu uCECEE Ec0c0u u( (t t) )i ic c t ti iC1C1 t tE Ec c( (t t) ) t tu uBEmaxBEmax集電極調(diào)幅過(guò)程示意圖集電極調(diào)幅過(guò)程示意圖(b)(b)基極調(diào)幅基極調(diào)幅(Base AM)(Base AM)RLuC1C2ucC3C4C6C5EcR1LBCBLB100( )( )cosBBBE tEutEUt低頻調(diào)制信號(hào)低頻調(diào)制信號(hào)u u( (t t) )通過(guò)耦合電容加在電感線圈通過(guò)耦合電容加在電感線圈L LB B上。電源上。電

21、源E EC C經(jīng)經(jīng)R R1 1、R RL L分壓為基極提供直流偏置電壓分壓為基極提供直流偏置電壓E EBOBO ，即基極有效動(dòng)態(tài)，即基極有效動(dòng)態(tài)偏壓為：偏壓為：C1、C3、C5、為、為低頻旁路電容；低頻旁路電容；C2、C4、C6、為、為高頻旁路電容；高頻旁路電容；LB為低頻扼流圈，為低頻扼流圈，LB1為高頻扼流圈為高頻扼流圈基極調(diào)幅的波形基極調(diào)幅的波形u控制控制Eb,從而控制從而控制Ic1,放大器應(yīng)工作在欠壓區(qū)。放大器應(yīng)工作在欠壓區(qū)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 所需調(diào)制功率小所需調(diào)制功率小,放大電路較簡(jiǎn)單。放大電路較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)缺點(diǎn): 欠壓狀態(tài)集電極效率低。用于小功率欠壓狀態(tài)集電極效率低。用于小功率,對(duì)失真要求

22、低對(duì)失真要求低 的發(fā)射機(jī)中。的發(fā)射機(jī)中。u uBEmaxBEmaxi ic cu uCECEu uCECE t ti ic1c1 t ti ic c t tu u( (t t) )臨界臨界過(guò)壓過(guò)壓欠壓欠壓E EBoBou u( (t t) )E EB BI Ic1c1uuo(t)H(j)VDucuDiDi(a)0(b)fFfc2fc3fc2)低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路二極管電路模擬相乘器集成高頻放大器電路形式（1）二極管電路實(shí)現(xiàn)調(diào)幅）二極管電路實(shí)現(xiàn)調(diào)幅coscos22cos()cos()DDDDCcDDCcCcgggiUUtUtggUtUt 在單二極管電路中在單二極管電路中,設(shè)設(shè)UcU,則則

23、設(shè)濾波器設(shè)濾波器H(jw)中心頻率中心頻率fc,帶寬為帶寬為2F,則輸出頻率分量為則輸出頻率分量為fc、fc-F和和fc+F，輸出信號(hào)為，輸出信號(hào)為AM信號(hào)。信號(hào)。在二極管環(huán)形電路中，因輸出無(wú)在二極管環(huán)形電路中，因輸出無(wú)c分量，故不能實(shí)現(xiàn)分量，故不能實(shí)現(xiàn)AM調(diào)幅。調(diào)幅。12,Cuu uuAM在二極管平衡電路中，令也能實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。（2）利用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)）利用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)AM調(diào)幅調(diào)幅單差分對(duì)電路實(shí)現(xiàn)調(diào)幅單差分對(duì)電路實(shí)現(xiàn)調(diào)幅BA0oeTuui (t)I (1)tanhE2U0oT,Ui (t)(1cos)tanhcosE2UcABCceuuUItt若將u 加至加至u ，則有0135(1cos) (

24、 )cos( )cos3( )cos5cccImtxtxtxtLMC1596MC1596模擬乘法器實(shí)現(xiàn)模擬乘法器實(shí)現(xiàn)AMAM電路電路載波信號(hào)通道兩輸入端載波信號(hào)通道兩輸入端8 8腳和腳和7 7腳直流電位相同，調(diào)制信腳直流電位相同，調(diào)制信號(hào)通道兩輸入端號(hào)通道兩輸入端1 1腳和腳和4 4腳之間接有調(diào)零電路。腳之間接有調(diào)零電路。 可通過(guò)調(diào)節(jié)電位器可通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R RW W，使，使1 1腳電位比腳電位比4 4腳高腳高U Uo o，相當(dāng)于，相當(dāng)于在在1 1、4 4腳之間加一個(gè)直流電壓，以產(chǎn)生普通調(diào)幅波腳之間加一個(gè)直流電壓，以產(chǎn)生普通調(diào)幅波 R R1 15151R R6 6R RW W50k50k2 2

25、1k1k3.9k3.9k1k1kC C2 2C C2 2u uo o- -E EE E= -8V= -8V9 96 64 41 17 78 8R Ry y3 3MC1596MC15965 51010E EC C=12V=12VR R4 4R R4 4R R5 5u uC Cu uR R2 2R R3 3R R7 7R R8 8R R9 9C C2 2C C2 21k1k515151516.8k6.8k7507507507503.9k3.9k多采用低電平調(diào)制多采用低電平調(diào)制,有乘積項(xiàng)便可實(shí)現(xiàn)有乘積項(xiàng)便可實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)幅調(diào)幅。 在在AM調(diào)幅電路中調(diào)幅電路中,當(dāng)當(dāng)u =0,加加uc時(shí)時(shí),調(diào)調(diào)RW,使使

26、uo= 0 當(dāng)同時(shí)加當(dāng)同時(shí)加u和和uc時(shí)時(shí), uo便為便為DSB信號(hào)。信號(hào)。R R1 15151R R6 6R RW W50k50k2 21k1k3.9k3.9k1k1kC C2 2C C2 2u uo o- -E EE E= -8V= -8V9 96 64 41 17 78 8R Ry y3 3MC1596MC15965 51010E EC C=12V=12VR R4 4R R4 4R R5 5u uC Cu uR R2 2R R3 3R R7 7R R8 8R R9 9C C2 2C C2 21k1k515151516.8k6.8k7507507507503.9k3.9k2.DSB調(diào)制電路

27、調(diào)制電路1)模擬乘法器構(gòu)成的模擬乘法器構(gòu)成的DSB電路電路單差分對(duì)電路單差分對(duì)電路BA0oeTuui (t)I (1)tanhE2U0oT,Ui (t)(1cos)tanhcosE2UACBCceuuUItt若將u 加至加至u ，則有0135(1cos) ( )cos( )cos3( )cos5cImtxtxtxt L單差分對(duì)電路雖然可以得到單差分對(duì)電路雖然可以得到DSB信號(hào)，具有相乘功能，但并不信號(hào)，具有相乘功能，但并不是一個(gè)理想乘法器。是一個(gè)理想乘法器。AB00TTuuiI tanh()tanh()2U2U雙差分對(duì)電路雙差分對(duì)電路2)二極管調(diào)制電路二極管調(diào)制電路(平衡調(diào)幅電路和雙平衡調(diào)幅電

28、路平衡調(diào)幅電路和雙平衡調(diào)幅電路)帶通濾波器T1RLT2ucVD1VD2N2uD1uD2AN1N1OBN2ON1uN2uo(t)圖619 二極管平衡調(diào)制電路 (A)二極管平衡調(diào)制器二極管平衡調(diào)制器22cos()cos()4coscosoLDcLDcLDcuRg UtRg UtR gUtt 12:cos,cos22:coscos()cos()22cos(3)cos(3)33CCCLDDcDcDcDcuuUt uuUtig Utg Utg Utg Utg Ut 令則帶通濾波器T1RLT2ucVD 1VD 2N2uD 1uD 2AN1N1O BN2ON1uN2uo(t)2LD12g K(uit)T1R

29、LT2iLucVD1VD2ui2VD3VD4i3i4u(a)(b)tttt0000uoiLiL1iL1i1(B)雙平衡調(diào)制器雙平衡調(diào)制器 （環(huán)形調(diào)制器）（環(huán)形調(diào)制器）u uc與與u u可任意加到兩個(gè)輸入可任意加到兩個(gè)輸入端端,輸出中僅有輸出中僅有(1)cnfF濾波可得濾波可得fc c-F和和fc+F。ucccfLD12i2g u K(t)3.SSB調(diào)制電路調(diào)制電路濾波法濾波法移相法移相法1）濾波法）濾波法圖627 理想邊帶濾波器的衰減特性 阻帶40通帶阻帶過(guò)濾帶b/dB0fcfc Fminfc Fminfc Fmaxfminminmax:300 1,10:97001030011000cccFk

30、Hz fckHzfFHzfFHzfFHz例則濾波器難以實(shí)現(xiàn)！濾波器難以實(shí)現(xiàn)！音 放F1第路話調(diào)制器上邊帶濾波器音 放F2第路話調(diào)制器上邊帶濾波器單邊帶信號(hào)產(chǎn)生器fc F1fc F2頻率合成器第 一混頻器第 二混頻器線性放大功放f1f2fc500 kHz1）濾波法）濾波法 通常不是直接在工作頻率上進(jìn)行調(diào)制和濾波，而是在通常不是直接在工作頻率上進(jìn)行調(diào)制和濾波，而是在低于工作頻率的某一固定頻率上進(jìn)行，然后再混頻和放低于工作頻率的某一固定頻率上進(jìn)行，然后再混頻和放大，將大，將SSB信號(hào)搬移到工作頻率上去。信號(hào)搬移到工作頻率上去。000cos()coscossinsincccUtUttUtt (1)兩個(gè)

31、調(diào)制器輸出的振幅應(yīng)完全相同；兩個(gè)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(duì)載頻及調(diào)制信號(hào)均保證精確的移相網(wǎng)絡(luò)必須對(duì)載頻及調(diào)制信號(hào)均保證精確的2相移。相移。2)移相法移相法 需兩個(gè)90度移相器,兩個(gè)模擬相乘器和一個(gè)相加器。優(yōu)點(diǎn):不用邊帶濾波。條件:對(duì)多頻調(diào)制信號(hào)均保證精確的對(duì)多頻調(diào)制信號(hào)均保證精確的2相移相移難以實(shí)現(xiàn)！難以實(shí)現(xiàn)！ 為提高移相網(wǎng)絡(luò)的精度為提高移相網(wǎng)絡(luò)的精度,采用兩個(gè)采用兩個(gè)/4移相網(wǎng)絡(luò)供給移相網(wǎng)絡(luò)供給兩個(gè)調(diào)制器。兩個(gè)調(diào)制器。圖629 移相法的另一種SSB調(diào)制器6.2 調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)從高頻調(diào)幅信號(hào)中取出原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程從高頻調(diào)幅信號(hào)中取出原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程稱為振幅解

32、調(diào)，稱為振幅解調(diào)，或振幅檢波，簡(jiǎn)稱檢波?；蛘穹鶛z波，簡(jiǎn)稱檢波。主要要求：主要要求：檢波效率高、失真小、輸入電阻較高。檢波效率高、失真小、輸入電阻較高。振幅調(diào)制過(guò)程：振幅調(diào)制過(guò)程： 解調(diào)過(guò)程解調(diào)過(guò)程 DSBDSB調(diào)制調(diào)制 SSBSSB調(diào)制調(diào)制包絡(luò)檢波：包絡(luò)檢波： 同步檢波：同步檢波： 峰值包絡(luò)檢波峰值包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波 乘積型同步檢波乘積型同步檢波 疊加型同步檢波疊加型同步檢波 AMAM調(diào)制調(diào)制 一、調(diào)幅波解調(diào)的方法一、調(diào)幅波解調(diào)的方法 包絡(luò)檢波是指檢波器的輸出電壓直接反映輸入包絡(luò)檢波是指檢波器的輸出電壓直接反映輸入高頻調(diào)幅波包絡(luò)變化規(guī)律的一種檢波方式，只適用高頻調(diào)幅波包絡(luò)變化規(guī)律

33、的一種檢波方式，只適用于普通調(diào)幅波的解調(diào)。于普通調(diào)幅波的解調(diào)。1.1.包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波t t調(diào)幅波調(diào)幅波調(diào)幅波頻譜調(diào)幅波頻譜c c+ +c c- - c c輸出信號(hào)頻譜輸出信號(hào)頻譜包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t t 非線性非線性電路電路低通濾低通濾波器波器t t調(diào)幅波調(diào)幅波t t調(diào)幅波調(diào)幅波t t調(diào)幅波調(diào)幅波包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t t包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t t包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t t包絡(luò)檢波原理方框圖包絡(luò)檢波原理方框圖2.2.同步檢波同步檢波由于由于DSBDSB和和SSBSSB信號(hào)的包絡(luò)不同于調(diào)制信號(hào)，不能用信號(hào)的包絡(luò)不同于調(diào)制信號(hào)，不能用包絡(luò)檢包絡(luò)檢 波器，只能用同步檢波器，但需注

34、意同步檢波器，只能用同步檢波器，但需注意同步檢波過(guò)程中，為了正常解調(diào)，必須波過(guò)程中，為了正常解調(diào)，必須恢復(fù)載波信號(hào)恢復(fù)載波信號(hào)，而而所恢復(fù)的載波必須與原調(diào)制載波同步所恢復(fù)的載波必須與原調(diào)制載波同步（即同頻同（即同頻同相）。相）。 乘法器乘法器低通濾波器低通濾波器u uDSBDSBu ur ru uo o乘積型包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器 加法器加法器u uDSBDSBu ur ru uo o疊加型二、二、 二極管峰值包絡(luò)檢波器二極管峰值包絡(luò)檢波器 1.1.峰值包絡(luò)檢波的工作原理峰值包絡(luò)檢波的工作原理 (1)(1)電路組成電路組成 Z ZL L+ +- -u ui iVDVDR RC C+ +- -u

35、ui i電路組成電路組成檢波二極管檢波二極管VD要求要求VD小，小，rD小。小。低通濾波器（低通濾波器（R檢波負(fù)載、檢波負(fù)載、C濾波電容）濾波電容）串聯(lián)型檢波器串聯(lián)型檢波器信號(hào)源、二極管及信號(hào)源、二極管及RC網(wǎng)絡(luò)三者為串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)三者為串聯(lián)大信號(hào)檢波器大信號(hào)檢波器輸入信號(hào)應(yīng)大于輸入信號(hào)應(yīng)大于UD，一般在，一般在1V左右。左右。RCRC低通濾波電路有兩個(gè)作用：低通濾波電路有兩個(gè)作用： 對(duì)低頻調(diào)制信號(hào)對(duì)低頻調(diào)制信號(hào)u u來(lái)說(shuō)，電容來(lái)說(shuō)，電容C C的容抗的容抗 ，電電容容C C相當(dāng)于開(kāi)路相當(dāng)于開(kāi)路，電阻電阻R R就作為檢波器的負(fù)載就作為檢波器的負(fù)載，其兩端，其兩端產(chǎn)生輸出低頻解調(diào)電壓。產(chǎn)生輸出低頻解調(diào)電

36、壓。 RC1對(duì)高頻載波信號(hào)對(duì)高頻載波信號(hào)u uc c來(lái)說(shuō)，來(lái)說(shuō)，電容電容C C的容抗的容抗 ，電電容容C C相當(dāng)于短路，起到對(duì)高頻電流的旁路作用相當(dāng)于短路，起到對(duì)高頻電流的旁路作用，即濾，即濾除高頻信號(hào)。除高頻信號(hào)。 RC c1理想情況下，理想情況下，RCRC低通濾波網(wǎng)絡(luò)所呈現(xiàn)的阻抗為低通濾波網(wǎng)絡(luò)所呈現(xiàn)的阻抗為: : cL()0( )()ZZZR 等幅波時(shí)檢波器的工作過(guò)程 uCU1U2uiU3uCU4tUAUB0通斷斷通(a)(b)(c)t00 0tUouoiDUav1)iDdC充設(shè)初始C無(wú)儲(chǔ)能,當(dāng)u U 時(shí)VD導(dǎo)通,C充電,=r C小,存U ；3),icDDCiUUVU當(dāng)u -時(shí)導(dǎo)通即正比于

37、u的包絡(luò)。,icDUVCRRC放2)當(dāng)u時(shí)截止對(duì) 放電大 放電慢；(2)(2)檢波過(guò)程檢波過(guò)程設(shè)輸入信號(hào)設(shè)輸入信號(hào)ui為等幅高頻電壓為等幅高頻電壓0cAVAVdcuuuuuu (3)(3)幾點(diǎn)結(jié)論幾點(diǎn)結(jié)論 1)1)檢波過(guò)程就是電容充電與放電的過(guò)程。檢波過(guò)程就是電容充電與放電的過(guò)程。 2)2)由于由于RCRC時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于載波周期時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于載波周期, , 使使VDVD負(fù)極處于正負(fù)極處于正電位電位, ,對(duì)對(duì)VDVD為反偏為反偏, ,故故VDVD只在只在u us s峰值時(shí)才導(dǎo)通峰值時(shí)才導(dǎo)通, ,通角很小通角很小, ,故故稱峰值檢波。稱峰值檢波。 3)3)二極管電流包含平均分量二極管電流包含平均分

38、量( (此種情況為直流分量此種情況為直流分量) )I Iavav及高頻分量。及高頻分量。 0iDgDuDuDUottiD0iDmax(a)(b)圖635 加入等幅波檢波器穩(wěn)態(tài)時(shí)的電流電壓波形 大信號(hào)檢波器在穩(wěn)定狀態(tài)下的二極管工作特性大信號(hào)檢波器在穩(wěn)定狀態(tài)下的二極管工作特性DiooiUuUUu 當(dāng)輸入當(dāng)輸入AM信號(hào)時(shí)，充放電波形如圖所示。信號(hào)時(shí)，充放電波形如圖所示。t0(a)(b)t0uC(t)Uo(t)( )oavdcUtUUu( )DAMouuUt圖637 輸入為AM信號(hào)時(shí),檢波器二極管的電壓及電流波形 0iDuDUo(t)uDiDt0( )DAMouuUt圖圖(a)(a)：電容：電容C C

39、g g的隔直作用，直流分量的隔直作用，直流分量U UDCDC被隔離，輸被隔離，輸出信號(hào)為解調(diào)恢復(fù)后的原調(diào)制信號(hào)出信號(hào)為解調(diào)恢復(fù)后的原調(diào)制信號(hào)u u，一般常作為接，一般常作為接收機(jī)的檢波電路。收機(jī)的檢波電路。圖圖(b)(b)：電容：電容C C的旁路作用，交流分量的旁路作用，交流分量u u( (t t) )被電容被電容C C旁路，輸出信號(hào)為直流分量旁路，輸出信號(hào)為直流分量U UDCDC，一般可作為自動(dòng)，一般可作為自動(dòng)增益控制信號(hào)（增益控制信號(hào)（AGCAGC信號(hào)）的檢測(cè)電路。信號(hào)）的檢測(cè)電路。 (4)(4)峰值包絡(luò)檢波器的應(yīng)用型輸出電路峰值包絡(luò)檢波器的應(yīng)用型輸出電路 + +- -U UDCDC（b

40、b）u ui i+ +- -C CVDVDR RR RC C+ +- -u uo ou ui i+ +- -C CVDVDR Rg g+ +- -u uR RCgCg+ +U UDC DC - -+ +- -u uo o（a a）(1cos)cosiAMCacuuUmtt若設(shè)輸入信號(hào)為調(diào)幅波若設(shè)輸入信號(hào)為調(diào)幅波(1) (1) 電壓傳輸系數(shù)電壓傳輸系數(shù)K Kd d （檢波效率）（檢波效率）+ u+ uD D- -u ui i+ +- -C CVDVDR R+ +- -u uo o2.2.電路主要性能指標(biāo)電路主要性能指標(biāo) 若設(shè)輸入信號(hào)為等幅波若設(shè)輸入信號(hào)為等幅波oodmmUUKUU輸出直流電壓直流

41、傳輸系數(shù)輸入載波電壓峰值dCCUUKmUmU輸出低頻電壓振幅交流傳輸系數(shù)輸入高頻已調(diào)波包絡(luò)振幅用來(lái)描述檢波器對(duì)輸入已調(diào)信號(hào)的解用來(lái)描述檢波器對(duì)輸入已調(diào)信號(hào)的解調(diào)能力或效率。調(diào)能力或效率。1）定義）定義0iDgDuDuDUottiD0iDmax(a)(b)2）傳輸系數(shù)的取值）傳輸系數(shù)的取值考慮輸入信號(hào)為等幅波考慮輸入信號(hào)為等幅波由圖可知：由圖可知：cosDioomUuUUUt max,0cos0,oDdmDDUtiKUtii 當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)()(cos)(cos)oDDioDmoDmmUiguUgUtUg UtUmaxmax0,(1cos )DDDDmtiiig U當(dāng)時(shí)000DDDDDg uuiuD由

42、于i 為周期性的余弦脈沖，可分解為0max01max1:( )(sincos ):( )(sinsin )DmDDmDg UIiag UIia平均分量基波分量(sincos )=cosooDmmUI Rg RUU而333tan,50,tan,333,DDDDg Rg Rg Rg R當(dāng)時(shí)所以故3)3)結(jié)論結(jié)論(1),(),DgRid0dm當(dāng)電路一定時(shí)與 一定 在大信號(hào)檢波中 是恒定的 與u 大小無(wú)關(guān),檢波效率K =cos 也是恒定的,故檢波 輸出與輸入間呈線性關(guān)系,為線性檢波；當(dāng)輸為AM信 號(hào)時(shí),輸出u =K U (1+mcos t).,dKdDDd(2) 越小,K 越大,并趨近于1,當(dāng)g R當(dāng)

43、g R50時(shí),K 0.9,變化不大.33Dg R 圖639 KdgDR關(guān)系曲線圖 020406080100gDRKd0.20.40.60.81.00Kd0.20.40.60.81.0101001000gDRRC0RC5RC圖640 濾波電路對(duì)Kd的影響 實(shí)際傳輸特性與電容實(shí)際傳輸特性與電容C的容量有關(guān)的容量有關(guān) 檢波器的輸入電阻檢波器的輸入電阻R Ri i是為研究檢波器對(duì)其輸入是為研究檢波器對(duì)其輸入諧振回路影響的大小而定義的，因而，諧振回路影響的大小而定義的，因而，R Ri i是對(duì)載波是對(duì)載波頻率信號(hào)呈現(xiàn)的參量。頻率信號(hào)呈現(xiàn)的參量。中放末級(jí)中放末級(jí)CRisR0LC1ZiRiCi1miURI輸入

44、載波電壓振幅檢波器電流的基波分量（2）檢波的等效輸入電阻）檢波的等效輸入電阻iR1(sincos )miDURIg當(dāng)當(dāng)gDR50時(shí)時(shí),很小很小,sin-3/6,cos1-2/2,代入上式代入上式,可得可得222()2modmiUUk URRR所以所以也可從能量守恒原理分析也可從能量守恒原理分析3534122()6123iDDRRgg2iRR 3.3.檢波器的失真檢波器的失真 （1 1）惰性失真惰性失真(對(duì)角切割失真對(duì)角切割失真) 1）失真現(xiàn)象）失真現(xiàn)象:輸出波形不隨已調(diào)波包絡(luò)形狀而變化輸出波形不隨已調(diào)波包絡(luò)形狀而變化.t tu ui i( (t t) )與與u uc c( (t t) )u u

45、c c( (t t) )u ui i( (t t) )2)2)產(chǎn)生惰性失真的原因：產(chǎn)生惰性失真的原因：輸入輸入AMAM信號(hào)包絡(luò)的變化率信號(hào)包絡(luò)的變化率大于大于RCRC放電的速率。放電的速率。濾波時(shí)間常數(shù)濾波時(shí)間常數(shù)RC過(guò)大過(guò)大.3)3)避免產(chǎn)生惰性失真的條件：避免產(chǎn)生惰性失真的條件：在任何時(shí)刻，電容在任何時(shí)刻，電容C C上上電壓的變化率應(yīng)大于或等于包絡(luò)信號(hào)的變化率，即電壓的變化率應(yīng)大于或等于包絡(luò)信號(hào)的變化率，即ttUtuAMC )(2maxmaxmax1mRCm可見(jiàn)，可見(jiàn)，m ma a和和越大，信號(hào)包絡(luò)變化越快，為避免惰性越大，信號(hào)包絡(luò)變化越快，為避免惰性失真要求失真要求RCRC的值就應(yīng)該越小

46、。的值就應(yīng)該越小。aammRC 21避免惰性失真的條件為：避免惰性失真的條件為： 實(shí)際應(yīng)用中，由于調(diào)制信號(hào)總占有一定的頻帶，實(shí)際應(yīng)用中，由于調(diào)制信號(hào)總占有一定的頻帶，并且各頻率分量所對(duì)應(yīng)的調(diào)制系數(shù)并且各頻率分量所對(duì)應(yīng)的調(diào)制系數(shù)m ma a也不相同，也不相同，所以所以設(shè)計(jì)檢波器時(shí)，應(yīng)該用最大調(diào)制度設(shè)計(jì)檢波器時(shí)，應(yīng)該用最大調(diào)制度m mmaxmax和最高調(diào)制頻和最高調(diào)制頻率率maxmax來(lái)檢驗(yàn)有無(wú)惰性失真，來(lái)檢驗(yàn)有無(wú)惰性失真，其檢驗(yàn)公式為其檢驗(yàn)公式為 圖643 底部切削失真 usCVDRRgCg(a)usutt00(b)(c)URUC(2)(2)底部切割失真底部切割失真( (負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真

47、) ):/ /gggRRRRRRRRR直流負(fù)載交流負(fù)載3)不失真條件不失真條件:1)1)現(xiàn)象現(xiàn)象: :輸出波形的負(fù)半周被削平輸出波形的負(fù)半周被削平. .2）原因）原因:檢波器的交直流負(fù)載不等檢波器的交直流負(fù)載不等.1gggRRmmRRRRRm或或或min1ggRCmin1ggR C后級(jí)放大器后級(jí)放大器u ui i+ +- -C CR Rg gR RVDVDC Cg g+ +U UDC DC - -+ +- -U UR R+ +u u( (t t) )- -為能有效地傳輸檢波后的低頻調(diào)制信號(hào)，要求：為能有效地傳輸檢波后的低頻調(diào)制信號(hào)，要求：通常通常C Cg g取值較大取值較大( (一般為一般為5

48、10F)510F)，所以在，所以在C Cg g兩端的兩端的直流電壓直流電壓U UDCDC大小近似等于載波電壓振幅，即大小近似等于載波電壓振幅，即U UDCDC= =K Kd dU UC C DCRLUURRRU UDCDC經(jīng)經(jīng)R R和和R RL L分壓后在分壓后在R R上產(chǎn)生的直流電壓為：上產(chǎn)生的直流電壓為：4)過(guò)程分析過(guò)程分析(1c o s)CaUmt U UC C(1-m(1-ma a) ) U UC C U UR R當(dāng)當(dāng) U UR R U UC C(1-m(1-ma a) )(1c o s) c o siCacuUmtt U UR R 由于由于U UR R對(duì)檢波二極管對(duì)檢波二極管VDVD

49、來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)反向偏置電來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)反向偏置電壓，會(huì)影響二極管的工作狀態(tài)。壓，會(huì)影響二極管的工作狀態(tài)。 當(dāng)當(dāng)m ma a值較大時(shí)，輸入調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)半周峰值電壓值較大時(shí)，輸入調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)半周峰值電壓可能會(huì)低于可能會(huì)低于U UR R, ,使二極管截止，檢波輸出信號(hào)不跟隨輸使二極管截止，檢波輸出信號(hào)不跟隨輸入調(diào)幅波包絡(luò)的變化，從而產(chǎn)生底部切割失真。入調(diào)幅波包絡(luò)的變化，從而產(chǎn)生底部切割失真。 a(1)CCgUUmRRR要避免底部切割失真要避免底部切割失真：避免底部切割失真的條件為：避免底部切割失真的條件為： a/gggRRRRmRRRR實(shí)際措施實(shí)際措施:(1)在檢波器與負(fù)載之間插入射隨器在檢波器

50、與負(fù)載之間插入射隨器圖644 減小底部切削失真的電路 C1(a)C2R2RgCgR1(b)射隨器RRg圖645 檢波器的實(shí)際電路C3放 大20R382 k6 V10 kR4 Ec2AP9C1R1680RgR24.7 k5 100 pF5 100 pFCg10C2R2音量電位器 R4、C3LPF，AGC控制，又使二極管正偏Cg隔直電容，低頻信號(hào)送后級(jí)低放。 4實(shí)際電路及元件選擇實(shí)際電路及元件選擇檢波器設(shè)計(jì)及元件參數(shù)的選擇檢波器設(shè)計(jì)及元件參數(shù)的選擇cTRC (2)(2)為為保證輸出的高頻紋波小保證輸出的高頻紋波小，要求：，要求：cRC 1 即即 （1）從）從前級(jí)中放電路的選擇性及通頻帶的要求前級(jí)中

51、放電路的選擇性及通頻帶的要求來(lái)考慮，來(lái)考慮，回路有載品質(zhì)因數(shù)要大，即回路有載品質(zhì)因數(shù)要大，即000/ /12LRRQC(3)(3)為了減少輸出信號(hào)的為了減少輸出信號(hào)的頻率失真頻率失真：maxmax2maxmm1RC (4)(4)為了為了避免惰性失真避免惰性失真，要求：，要求：(1)gggRm RmRRRm或(5)(5)為了為了避免底部切割失真避免底部切割失真, ,要求：要求：0011,2mmR CRC22min3max22max3min11 0.52.750.5 25000 20 1011 0.52750.2750.5 250 20 10aaamcnFmRmcnFFm例例1.輸入調(diào)頻波的調(diào)制頻

52、率為輸入調(diào)頻波的調(diào)制頻率為505000Hz,ma=0.5,為了避免為了避免 出現(xiàn)惰性失真出現(xiàn)惰性失真,(1)檢波電容檢波電容C應(yīng)為多大應(yīng)為多大? (2)檢波輸出是否會(huì)產(chǎn)生檢波輸出是否會(huì)產(chǎn)生 底切失真底切失真?100.30.520 10gagRmRR解:(1)(2)會(huì)產(chǎn)生底切失真會(huì)產(chǎn)生底切失真. 圖646 并聯(lián)檢波器及波形 (a)原理電路 (b)波形 (c)實(shí)際電路 uiR(a)(c)(b)uCVDuDR1CgRgC1RVDEcCcuDttt000uCui5.二極管并聯(lián)檢波器二極管并聯(lián)檢波器01122222(1),(2),223DiDDDiCCCavRaviAVCiVUCr CVCRCuuuuR

53、CUUUPPRRRRUURgi載 波 振 幅導(dǎo) 通 時(shí)向充 電充截 止 時(shí)向 R放 電放含 高 頻 成 分 。濾 波 ;C 隔 直 ， 輸 出 只 有 低 頻 分 量 。3） 并 聯(lián) 檢 波 器 輸 入 電 阻由 P即當(dāng)（） 時(shí) ， 輸 入 電 阻1)組成:二極管、負(fù)載和信號(hào)源并聯(lián).2)原理:三、三、 同步檢波器同步檢波器 1.1.乘積型同步檢波乘積型同步檢波 乘法器乘法器低通濾波器低通濾波器u uDSBDSBuuo ouu乘積型同步檢波原理框圖設(shè)輸入已調(diào)波設(shè)輸入已調(diào)波ttUucDSB coscos 則相乘器輸出為：則相乘器輸出為：coscoscos()1coscoscos2DSBrrccrr

54、ccrcruuU UtttU Uttt工作原理分析：工作原理分析： 恢復(fù)的本地載波：恢復(fù)的本地載波：cos()rrruUt則經(jīng)低通濾波后的輸出信號(hào)為：則經(jīng)低通濾波后的輸出信號(hào)為： crc令令1coscos()2coscos()srccuU UttUtt (1)當(dāng)恢復(fù)載波與發(fā)射載波同頻同相時(shí)當(dāng)恢復(fù)載波與發(fā)射載波同頻同相時(shí),即即r=c,c=0，=0,則則uo=Uocost無(wú)失真地將調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來(lái)無(wú)失真地將調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來(lái)(2)若恢復(fù)載波與發(fā)射載頻有一定的若恢復(fù)載波與發(fā)射載頻有一定的頻差頻差,即即r=c+cuo=Uocosctcost引起振幅失真。引起振幅失真。(3)若有一定的若有一定的相差相差,

55、則則uo=Uocoscost振幅衰減振幅衰減cos0,cos0,0,.2U當(dāng)相偏 =時(shí)無(wú)輸出2.2.疊加型同步檢波器疊加型同步檢波器 包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器 加法器加法器u uDSBDSBuuo ouu+ + u uc c - -+ +- -u uVDVDR RC C+ +- -u uSSBSSB+ +- -u uSSBSSB+ + u uc c - -T T1 1T T2 2原理電路 疊加型同步檢波是在疊加型同步檢波是在DSBDSB或或SSBSSB信號(hào)中插入本地載信號(hào)中插入本地載波，使之成為或近似成波，使之成為或近似成AMAM信號(hào)，再利用包絡(luò)檢波器將信號(hào)，再利用包絡(luò)檢波器將調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來(lái)。調(diào)

56、制信號(hào)恢復(fù)出來(lái)。 設(shè)輸入單頻調(diào)制的單邊帶信號(hào)設(shè)輸入單頻調(diào)制的單邊帶信號(hào)( (上邊帶上邊帶) )為：為：ttUttUtUucSSBcSSBcSSBSSBsinsincoscos)cos( dSSBSSBcSSBcmc(cos)cossinsin( )cos( )rruuuUtUtUttUttt式中式中 22mSSB( )(cos)(sin)rSSBU tUt UUtSSBsin( )arctancosSSBrUttUt U本地載波信號(hào)本地載波信號(hào)coscosrrrrcuUtUt包絡(luò)檢波器對(duì)相位不敏感，只討論包絡(luò)的變化：包絡(luò)檢波器對(duì)相位不敏感，只討論包絡(luò)的變化： 22mSSB22( )2cos1(

57、)2cos1()2cosrSSBrSSBSSBrrrrUtUUUUtUUUtUmmtUU式中式中m m= =U USSB SSB / /U Uo o。當(dāng)。當(dāng)m m1 U USSBSSB時(shí)，近似可得時(shí)，近似可得m( )12cos(1cos)rrUtUmtUmt如果設(shè)包絡(luò)檢波器的電壓傳輸系數(shù)為如果設(shè)包絡(luò)檢波器的電壓傳輸系數(shù)為K Kd d，那么，那么u ud d經(jīng)包經(jīng)包絡(luò)檢波器后，輸出電壓為絡(luò)檢波器后，輸出電壓為d(1cos)ruK Umtcost隔直后可得U調(diào)制信號(hào)2(1),2(2),2(3),(4)CDSBCAMDSBUSSB信號(hào)限幅可得；信號(hào)；信號(hào) 發(fā)導(dǎo)頻信號(hào)；彩電中色差信號(hào)在行同步信號(hào)上附加

58、色同步信號(hào)?；謴?fù)載波產(chǎn)生方法：恢復(fù)載波產(chǎn)生方法：實(shí)現(xiàn)同步檢波關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)同步檢波關(guān)鍵:產(chǎn)生與載波同頻同相的恢復(fù)載波。產(chǎn)生與載波同頻同相的恢復(fù)載波。 6.3 6.3 混頻混頻 一、混頻器原理一、混頻器原理1.1.混頻器的變頻作用混頻器的變頻作用 混頻器是頻譜的線性搬移電路，是一個(gè)三端口（六端）網(wǎng)混頻器是頻譜的線性搬移電路，是一個(gè)三端口（六端）網(wǎng)絡(luò)。絡(luò)。本地振蕩信號(hào)本地振蕩信號(hào) )(LLfu一個(gè)中頻輸出信號(hào)一個(gè)中頻輸出信號(hào))(IIfuu us s ( (f fc c) )u uL L ( (f fL L) )u uI I ( (f fI I) )混頻器混頻器t tu uc c ( (t t) )t t

59、u uI I ( (t t) )t tu uL L ( (t t) )有兩個(gè)輸入信號(hào)：有兩個(gè)輸入信號(hào)： 高頻調(diào)制波高頻調(diào)制波 ()scuff fc cf fc c+ +F Ff fc c+ +F Ff fu us s的頻譜的頻譜f fc cf fL Lf fu uL L的頻譜的頻譜f fI If fI I+ +F Ff fI I+ +F Ff fu uI I的頻譜的頻譜t tu uc c ( (t t) )t tu us s ( (t t) )t tu uL L ( (t t) )t tu uL L ( (t t) )t tu uI I ( (t t) )t tu uI I ( (t t) )

60、兩個(gè)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的關(guān)系：兩個(gè)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的關(guān)系： 輸入信號(hào)輸入信號(hào)u us s與輸出信號(hào)與輸出信號(hào)u uI I的包絡(luò)形狀相同，頻譜結(jié)構(gòu)的包絡(luò)形狀相同，頻譜結(jié)構(gòu)相同，只是填充頻譜不同，即其中心頻率：相同，只是填充頻譜不同，即其中心頻率： cLIfff 其中其中LcILcfffff輸出低中頻,稱為下變頻輸出高中頻，稱為上變頻混頻器與變頻器的區(qū)別混頻器與變頻器的區(qū)別由單獨(dú)的振蕩器提供本振電壓的混頻電路稱為由單獨(dú)的振蕩器提供本振電壓的混頻電路稱為混頻器混頻器；把產(chǎn)生振蕩和混頻功能由一個(gè)非線性器件完成的混頻電把產(chǎn)生振蕩和混頻功能由一個(gè)非線性器件完成的混頻電路稱為路稱為變頻器變頻器2.