高頻電子線路課件5

1、第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.1 5.1 概述概述調(diào)制：用調(diào)制信號去控制載波信號的某一個參調(diào)制：用調(diào)制信號去控制載波信號的某一個參量的過程量的過程。 信號信號 載波信號：高頻振蕩信號載波信號：高頻振蕩信號 正弦波正弦波 方波方波 三角波三角波 )cos( tUuccc鋸齒波鋸齒波調(diào)制信號：需要傳輸?shù)男盘栒{(diào)制信號：需要傳輸?shù)男盘栒Z言語言圖像圖像 tUu cos密碼密碼已調(diào)信號：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號已調(diào)信號：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.1 5.1 概述概述頻率調(diào)制：調(diào)制信號控制載波頻率，使已調(diào)波的頻頻率調(diào)制：調(diào)制

2、信號控制載波頻率，使已調(diào)波的頻率隨調(diào)制信號線性變化。率隨調(diào)制信號線性變化。振幅調(diào)制：由調(diào)制信號去控制載波振幅，使已調(diào)信振幅調(diào)制：由調(diào)制信號去控制載波振幅，使已調(diào)信號的振幅隨調(diào)制信號線性變化。號的振幅隨調(diào)制信號線性變化。分類（模擬信號對正弦波）：相位調(diào)制：調(diào)制信號控制載波相位，使已調(diào)波的相相位調(diào)制：調(diào)制信號控制載波相位，使已調(diào)波的相位隨調(diào)制信號線變化。位隨調(diào)制信號線變化。 )()()(SSBDSBAM單單過過帶帶調(diào)調(diào)制制抑抑制制載載波波的的雙雙邊邊帶帶調(diào)調(diào)幅幅普普通通調(diào)調(diào)幅幅解調(diào)：調(diào)制的逆過程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原解調(diào)：調(diào)制的逆過程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號的過程。調(diào)制信號的過程。第第5 5章章

3、 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.1 5.1 概述概述 調(diào)調(diào)相相的的逆逆過過程程：鑒鑒相相調(diào)調(diào)頻頻的的逆逆過過程程：鑒鑒頻頻振振幅幅調(diào)調(diào)制制的的逆逆過過程程振振幅幅檢檢波波：解調(diào)方式：解調(diào)方式：第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析1.AM1.AM調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式 （1 1）單頻信號的）單頻信號的AMAM調(diào)幅：調(diào)幅：tUuccc cos 載載波波信信號號：tUu cos調(diào)調(diào)制制信信號號：ttUucmAM cos)( 已已調(diào)調(diào)

4、波波信信號號：第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析由于調(diào)幅信號的振幅與調(diào)制信號成線性關(guān)系，即有：由于調(diào)幅信號的振幅與調(diào)制信號成線性關(guān)系，即有： tUkUtUacm cos)(ak（為比例常數(shù)）為比例常數(shù)）即：即： )cos1()cos1()(tmUtUUkUtUaccacm caaUUkm 為調(diào)制度，常用百分比數(shù)表示。為調(diào)制度，常用百分比數(shù)表示。ttmUucacAM cos)cos1( AM調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式：一般，實際中傳送的調(diào)制信號并非單一頻率的信號，

5、一般，實際中傳送的調(diào)制信號并非單一頻率的信號，常為一個連續(xù)頻譜的限帶信號常為一個連續(xù)頻譜的限帶信號 。) t ( f則則ttfkUucacAM cos)(1 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析則有則有 ttmUucnnnncAM cos)cos(11 其中其中 cmnanUUkm/若將若將 )(tf分解為：分解為： 1)cos()(nnnntUtf （2 2）限帶信號的）限帶信號的AMAM調(diào)幅：調(diào)幅：第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混

6、頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析2.2.調(diào)幅信號的波形調(diào)幅信號的波形 tUuccc cos tUu cos1ma 1ma 電電路路中中必必須須避避免免實實際際包包絡(luò)絡(luò)失失真真過過調(diào)調(diào)幅幅時時百百分分之之百百最最大大調(diào)調(diào)幅幅時時未未調(diào)調(diào)幅幅時時,1)(10aaammm波形特點：波形特點：（1 1）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號波形一致；化規(guī)律與調(diào)制信號波形一致；（2 2）調(diào)幅度）調(diào)幅度m ma a反映了調(diào)幅的強(qiáng)反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度，一般弱程度，一般mama值越大調(diào)幅越值越大調(diào)

7、幅越深；深；cmmcaUUUUUm minmax21ttmUucacAM cos)cos1( )cos1()(tmUtUacm )1 (maxacmUU cU)1 (minacmUU 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析acmAMAMmmUU 2)3(minmaxUU包包絡(luò)絡(luò)振振幅幅第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析

8、3.3.調(diào)幅波的頻譜調(diào)幅波的頻譜 （1 1）單頻調(diào)幅信號的頻譜）單頻調(diào)幅信號的頻譜 tmtmtUttmUucacacccacAM)cos(21)cos(21coscos)cos1( 含傳輸信息下邊頻分量含傳輸信息上邊頻分量不含傳輸信息載波分量:)(ccc可見可見, ,調(diào)幅波并不是一個簡單的正弦波，包含有三個調(diào)幅波并不是一個簡單的正弦波，包含有三個頻率分量：頻率分量：第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析同樣含有三部分頻率成份同樣含有三部分頻率成份 nncnn

9、ncnccnncnncncccnnncAMtmtmtUtmtmtUttmUu)cos(21)cos(21cos)cos(21)cos(21coscoscos1 含含信信息息下下邊邊帶帶含含信信息息上上邊邊帶帶不不含含信信息息載載波波分分量量)()(:ncncc (2)(2)限帶調(diào)幅信號的頻譜限帶調(diào)幅信號的頻譜 調(diào)制信號調(diào)制信號c c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c c + +上邊頻上邊頻caUm21c c - - 下邊頻下邊頻caUm21cU第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅

10、調(diào)制信號分析單頻調(diào)幅信號的頻譜max max c c限帶限帶信號信號 c c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c c- -max max 下邊頻帶下邊頻帶c c+ +maxmax上邊頻帶上邊頻帶max max max max max max 限帶調(diào)幅信號的頻譜第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析 由于：由于：tUtmtUttmUuccacccacAM coscoscoscos)cos1( 4.AM4.AM信號的產(chǎn)生原理框圖信號的產(chǎn)生原理框圖可見要完成可見要完成AMAM調(diào)

11、制，其核心部分是實現(xiàn)調(diào)制信號與調(diào)制，其核心部分是實現(xiàn)調(diào)制信號與載波相乘。載波相乘。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 uAMucu第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析LccRUP221 caLcaPmRUmPP422122 下下邊邊上上邊邊 212accAMmPPPPP下下邊邊上上邊邊（2 2）上、下邊帶的平均功率：）上、下邊帶的平均功率： （3 3）在調(diào)制信號一周期內(nèi)，調(diào)幅信號的平均總功率）在調(diào)制信號一周期內(nèi)，調(diào)幅信號

12、的平均總功率 （1 1）R RL L上消耗的載波功率：上消耗的載波功率： 5.5.調(diào)制波的功率調(diào)制波的功率設(shè)調(diào)幅波傳輸信號至負(fù)載電阻設(shè)調(diào)幅波傳輸信號至負(fù)載電阻R RL L上，那么調(diào)幅波各分量的上，那么調(diào)幅波各分量的功率為：功率為：22am 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：缺點：由于在普通調(diào)幅波信號中，有用信息只攜帶在由于在普通調(diào)

13、幅波信號中，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調(diào)幅波功率的絕大部分，因而調(diào)幅波的功率占了整個調(diào)幅波功率的絕大部分，因而調(diào)幅波的功率浪費大，效率低。浪費大，效率低。優(yōu)點：優(yōu)點：AMAM波調(diào)制方便，解調(diào)方便，便于接收。波調(diào)制方便，解調(diào)方便，便于接收。第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號分析第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅

14、調(diào)制原理及特性 5.2.2 5.2.2 雙邊帶調(diào)幅信號雙邊帶調(diào)幅信號 )()(tutkuucDSB 1.1.雙邊帶調(diào)幅信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式雙邊帶調(diào)幅信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式 在在AMAM調(diào)制過程中，如果將載波分量抑制就形調(diào)制過程中，如果將載波分量抑制就形成抑制載波的雙邊帶信號，簡稱雙邊帶信號，成抑制載波的雙邊帶信號，簡稱雙邊帶信號，它可以用載波和調(diào)制信號直接相乘得到，即：它可以用載波和調(diào)制信號直接相乘得到，即：ttUkUttUkUucccccDSB)cos()cos(21coscos nncnnncnccnnncDSBtUtUkUttUkUu)cos()cos(21coscos (1)(1)調(diào)制信號為單頻

15、率信號時：調(diào)制信號為單頻率信號時： （2 2）調(diào)制信號為限帶信號時：）調(diào)制信號為限帶信號時： 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.2 5.2.2 雙邊帶調(diào)幅信號雙邊帶調(diào)幅信號 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.2 5.2.2 雙邊帶調(diào)幅信號雙邊帶調(diào)幅信號 2.2.雙邊帶調(diào)幅信號的波形與頻譜雙邊帶調(diào)幅信號的波形與頻譜 (1)AM(1)AM波的包絡(luò)正比于調(diào)制信號，而波的包絡(luò)正比于調(diào)制信號，而DSBDSB波的包絡(luò)正比波的包絡(luò)正比于調(diào)

16、制信號的絕對值；當(dāng)調(diào)制信號為于調(diào)制信號的絕對值；當(dāng)調(diào)制信號為0 0時，時，DSBDSB波的幅波的幅度也為度也為0 0，而調(diào)制信號為，而調(diào)制信號為0 0時時AMAM波的幅度不一定為波的幅度不一定為0 0。DSB波與AM波的異同：第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.2 5.2.2 雙邊帶調(diào)幅信號雙邊帶調(diào)幅信號 (2)DSB(2)DSB信號載波的相位反映了調(diào)制信號的極性，即在信號載波的相位反映了調(diào)制信號的極性，即在調(diào)制信號負(fù)半周時，已調(diào)波高頻與原載波反相。因此調(diào)制信號負(fù)半周時，已調(diào)波高頻與原載波反相。因此嚴(yán)格地說，嚴(yán)

17、格地說，DSBDSB信號已非單純的振幅調(diào)制信號，而是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。既調(diào)幅又調(diào)相的信號。(3)DSB(3)DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于邊帶占有，功率利用率高于AMAM波。波。maxmax22FB (4)AM(4)AM波和波和DSBDSB波的占用頻帶均為波的占用頻帶均為 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.3 5.2.3 單邊帶信號單邊帶信號 由雙邊帶調(diào)幅信號中取出其中的任一個邊帶部分，由雙邊帶調(diào)

18、幅信號中取出其中的任一個邊帶部分，即可成為單邊帶調(diào)幅信號。單頻調(diào)制時的表示式為：即可成為單邊帶調(diào)幅信號。單頻調(diào)制時的表示式為：1.SSB1.SSB信號的性質(zhì)信號的性質(zhì) 在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設(shè)計中，為節(jié)約頻帶，提高系統(tǒng)在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設(shè)計中，為節(jié)約頻帶，提高系統(tǒng)的功率和帶寬效率，常采用單邊帶（的功率和帶寬效率，常采用單邊帶（SSBSSB）調(diào)制系統(tǒng)）調(diào)制系統(tǒng). . tUtUkUtucccSSBU)cos()cos(21)( tUtUkUtucccSSBL)cos()cos(21)( 上邊帶信號：上邊帶信號：下邊帶信號：下邊帶信號：max max 限帶限帶信號信號c c載波載波c c- -max m

19、ax 下邊頻帶信號下邊頻帶信號 c c+ +maxmax上邊頻帶信號上邊頻帶信號c c+ +maxmaxc c- -max max 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.3 5.2.3 單邊帶信號單邊帶信號 SSB信號的頻譜第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.3 5.2.3 單邊帶信號單邊帶信號 單邊帶調(diào)幅信號由單邊帶調(diào)幅信號由DSBDSB信號經(jīng)過邊帶濾波器濾除一個信號經(jīng)過邊帶濾波器濾除一個邊帶形成，原理方框圖如下：邊帶形成，原理

20、方框圖如下：2.2.單邊帶調(diào)幅信號的實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅信號的實現(xiàn) (1) (1) 濾波法濾波法 單邊帶調(diào)幅信號有三種基本的電路實現(xiàn)方法：濾波法、單邊帶調(diào)幅信號有三種基本的電路實現(xiàn)方法：濾波法、相移法和移相濾波法。相移法和移相濾波法。上邊帶濾波器上邊帶濾波器SSBUu下邊帶濾波器下邊帶濾波器SSBLu乘法乘法器器 ucuDSBu第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.3 5.2.3 單邊帶信號單邊帶信號 利用三角公式實現(xiàn)單邊帶信號利用三角公式實現(xiàn)單邊帶信號調(diào)幅ttUttUtuccSSBU sinsincoscos)( t

21、tUttUtuccSSBL sinsincoscos)( tU cosSSBUuSSBLutUcc cos乘法乘法器器 乘法乘法 器器0 00 0相移相移0 00 0相移相移加法加法 器器減法減法器器tUcc sintU sin(2) (2) 移相法移相法 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 5.2.3 5.2.3 單邊帶信號單邊帶信號 移相濾波法是將移相和濾波兩種方法相結(jié)合，并且移相濾波法是將移相和濾波兩種方法相結(jié)合，并且只需對某一固定的單頻率信號移相只需對某一固定的單頻率信號移相90900 0，從而回避了，從而回避

22、了難以在寬帶內(nèi)準(zhǔn)確移相難以在寬帶內(nèi)準(zhǔn)確移相90900 0的缺點。的缺點。 移相濾波法實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅的電路框圖移相濾波法實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅的電路框圖 u u=sin=sinttu u =sin=sin1 1t t單頻信號單頻信號u uc c =sin=sinc ct t載波載波u u1 1 = sin= sintt sin sin 1 1t tu u2 2 = sin= sintt cos cos 1 1t tu u3 3 = cos= cos( (1 1- -) )t tu u4 4 = sin= sin ( (1 1- -) )t tu u5 5 = cos= cos( (1 1- -) )t

23、t sin sin c ct tu u 6 6 = sin= sin ( (1 1- -) )t t cos cos c ct t+ +乘法器乘法器90900 0移相移相低通濾波低通濾波乘法器乘法器低通濾波低通濾波乘法器乘法器90900 0移相移相乘法器乘法器相加器相加器相減器相減器- -u u5 5 + + u u 6 6u u5 5 - - u u 6 6(3) (3) 移相濾波法移相濾波法 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路根據(jù)調(diào)幅級電平高低，振幅調(diào)制電路可分為：根據(jù)調(diào)幅級電平高低，振幅調(diào)制電路可分為：高電平調(diào)幅電路：功放和

24、調(diào)制同時進(jìn)行，主要用于高電平調(diào)幅電路：功放和調(diào)制同時進(jìn)行，主要用于AMAM信號。為了獲得大的輸出功率，用調(diào)制信號去控制處信號。為了獲得大的輸出功率，用調(diào)制信號去控制處于丙類工作狀態(tài)的末級諧振功率放大器實現(xiàn)調(diào)幅。高于丙類工作狀態(tài)的末級諧振功率放大器實現(xiàn)調(diào)幅。高電平調(diào)幅電路整機(jī)效率高，設(shè)計時必須兼顧輸出功率、電平調(diào)幅電路整機(jī)效率高，設(shè)計時必須兼顧輸出功率、效率和調(diào)制線性的要求。效率和調(diào)制線性的要求。低電平調(diào)幅電路：先調(diào)制后功放，主要用于低電平調(diào)幅電路：先調(diào)制后功放，主要用于DSBDSB、SSBSSB以及以及FMFM信號。由于低電平調(diào)幅電路的功率較小，對調(diào)信號。由于低電平調(diào)幅電路的功率較小，對調(diào)幅電

25、路來說，輸出功率和效率不是主要指標(biāo)，重點是幅電路來說，輸出功率和效率不是主要指標(biāo)，重點是提高調(diào)制的線性，減少不需要的頻率分量的產(chǎn)生，提提高調(diào)制的線性，減少不需要的頻率分量的產(chǎn)生，提高濾波性能。高濾波性能。第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 振幅調(diào)制電路的實現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬振幅調(diào)制電路的實現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬移電路，而由非線性器件（二極管、晶體管等）組成移電路，而由非線性器件（二極管、晶體管等）組成的頻率變換電路具有頻譜線性搬移功能，因此低電平的頻率變換電

26、路具有頻譜線性搬移功能，因此低電平調(diào)幅電路常采用第調(diào)幅電路常采用第4 4章介紹的頻率變換電路來實現(xiàn)。章介紹的頻率變換電路來實現(xiàn)。 ：低電平調(diào)幅電路通常分為二極管調(diào)幅電路（單二極管低電平調(diào)幅電路通常分為二極管調(diào)幅電路（單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路、二極管平衡調(diào)幅電路、二極管環(huán)開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路、二極管平衡調(diào)幅電路、二極管環(huán)形調(diào)幅電路等）和集成模擬乘法器調(diào)幅電路。形調(diào)幅電路等）和集成模擬乘法器調(diào)幅電路。 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 tUum cos假假設(shè)設(shè)tUuccmc cos

27、mcmUU 且且dddutSgi)( 0001)(ccuutStUtUuccmmd coscos 則回路則回路: : LddZrg 1而而 +- -uLVDusuc+- -+- -RLLCid+- -udZL1.1.二極管調(diào)幅電路二極管調(diào)幅電路（1 1）單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路）單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 +- -uLi id d的頻譜成份：的頻譜成份： ccnn 122 ,0 c 2 c 3 c c c B=2i id d(t)(t)的頻譜圖

28、的頻譜圖第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 +- -uLc 2B如果選頻回路工作在如果選頻回路工作在 處，且?guī)挒樘?，且?guī)挒?ttmUttUURUgttRUgtRUgtucccmmLcmdoccLmdoLcmdoL coscos1coscos4121coscos1cos21)(00 顯然這是為一個顯然這是為一個AMAM信號?？梢妴味O管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅信號?？梢妴味O管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)電路能實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)AMAM波的調(diào)幅。波的調(diào)幅。 而諧振時的負(fù)載電阻為而諧振時的負(fù)載電阻為R

29、 RL L，則輸出電壓為：，則輸出電壓為： LddoRrg 1其中，第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 +- -uL（2 2）二極管平衡調(diào)幅電路）二極管平衡調(diào)幅電路 等效電路mcmccmcmUUtUutUu 且且假假設(shè)設(shè) coscos 22211121)()()()()()(ddddddcdcdutSgiutSgitutuututuu式中式中 LdddRrgg2121 而而 0001)(ccuutSLdLLdLRiuRiu22112;2 )()(4)(2)(2212121tut

30、SgRuutSgRiiRuuudLdddLddLLLL 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 +- -uL的頻譜成份有的頻譜成份有Lu ,.)2 , 1 , 0()12(nnc c+ c-3c+3c-與單二極管電路相比，雙二極管平衡調(diào)幅電路由于采用了平衡對稱互相抵消措施，很多不需要的頻率分量在輸出電壓中已不存在。第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 如果上半部分與下

31、半部分諧振回路諧振在頻率如果上半部分與下半部分諧振回路諧振在頻率c c處，處，且?guī)捛規(guī)払 B=2=2，諧振時的負(fù)載阻抗，諧振時的負(fù)載阻抗Z ZL L=2=2R RL L，則實際輸，則實際輸出電壓出電壓u u L L為：為：ttURgu coscos8c mLdLT T2 2的初、次級匝比為的初、次級匝比為2:12:1，T T2 2的次級輸出電壓為：的次級輸出電壓為： ttUttURguuLcc coscoscoscos221 mLdL可見，二極管平衡調(diào)幅電路能實現(xiàn)可見，二極管平衡調(diào)幅電路能實現(xiàn)DSBDSB調(diào)幅信號的調(diào)幅信號的調(diào)幅。輸出電壓只有乘積項，并抑制了載波項。調(diào)幅。輸出電壓只有乘積項

32、，并抑制了載波項。 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 （3 3）二極管環(huán)形調(diào)幅電路）二極管環(huán)形調(diào)幅電路 VDVD1 1VDVD3 32 2C C2 2L LR RL LT T2 2VDVD4 4VDVD2 2T T3 3T T1 1VDVD1 1VDVD3 32 2C C2 2L LR RL LT T2 2VDVD4 4VDVD2 2T T3 3T T1 1+ +u uL L- -u u+ +- -u u+ +- -u u+ +- -+ + - -u uc c+ + - -u

33、 uc c在平衡電路的基礎(chǔ)上，再在平衡電路的基礎(chǔ)上，再增加兩個二極管增加兩個二極管D D3 3, ,D D4 4使電使電路中四個二極管首尾相接。路中四個二極管首尾相接。T T1 1的初、次級匝數(shù)比為的初、次級匝數(shù)比為1:21:2，T T2 2的的2:12:1，T T3 3的的1:11:1。 mcmccmcmUUtUutUu 且且 coscos設(shè)：設(shè)： IIVDVDVDVDtuIVDVDVDVDtucc組組成成平平衡衡電電路路截截止止導(dǎo)導(dǎo)通通組組成成平平衡衡電電路路截截止止導(dǎo)導(dǎo)通通,0)(,0)(21434321則有則有 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3

34、振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 平衡電路平衡電路平衡電路平衡電路當(dāng)當(dāng)0)( tuc時，平衡電路時，平衡電路I I在負(fù)載回路中產(chǎn)生的電壓為：在負(fù)載回路中產(chǎn)生的電壓為：)()(4)(1L1tutSRgtuLd )()(4)(2L2tutSRgtuLd 0)( tuc時，平衡電路時，平衡電路IIII在負(fù)載回路中產(chǎn)生的電壓為：在負(fù)載回路中產(chǎn)生的電壓為： 而其中：而其中： 0)(00)(1)(1tututScc 0)(10)(0)(2tututScc那么在一個周期內(nèi)平衡電路那么在一個周期內(nèi)平衡電路I I，IIII在負(fù)載在負(fù)載R RL L上產(chǎn)生的上產(chǎn)生的電壓

35、為：電壓為： )()(4)()()(42121tutSgRtutStSgRuuudLdLLLL 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 0)(10)(1)(tututScc式中式中稱為雙向開關(guān)函數(shù)稱為雙向開關(guān)函數(shù)t tS (t)S (t)u uc c (t) (t)t t1 1-1-1第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 的付里葉級數(shù)展開式為：的付里葉級數(shù)展開式為：)

36、 t (S.5cos543cos34cos4)( ttttSccc tUtttgRucccdLL cos.5cos543cos34cos44 有有 的頻率成份：只有組合頻率的頻率成份：只有組合頻率 ，性能更，性能更接近理想乘法器。接近理想乘法器。 Lu cn 12330 0- - 3+3+0 0- +- +經(jīng)濾波后的輸出電壓：經(jīng)濾波后的輸出電壓： ttURgtuLdL0coscos8)( T T2 2的次級輸出電壓為：的次級輸出電壓為：ttRUguuLcLmdLcoscos42 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.

37、3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 2.2.集成模擬乘法器調(diào)幅電路集成模擬乘法器調(diào)幅電路實際應(yīng)用中常使用集成模擬乘法器來實現(xiàn)各種調(diào)幅實際應(yīng)用中常使用集成模擬乘法器來實現(xiàn)各種調(diào)幅電路。集成模擬乘法器調(diào)幅電路具有電路簡單，性電路。集成模擬乘法器調(diào)幅電路具有電路簡單，性能優(yōu)越且穩(wěn)定，調(diào)整方便，利于設(shè)備的小型化等優(yōu)能優(yōu)越且穩(wěn)定，調(diào)整方便，利于設(shè)備的小型化等優(yōu)點。點。 用集成模擬乘法器來實現(xiàn)調(diào)幅，只要將低頻調(diào)制信用集成模擬乘法器來實現(xiàn)調(diào)幅，只要將低頻調(diào)制信號電壓和一直流電壓疊加后，再與高頻載波電壓相號電壓和一直流電壓疊加后，再與高頻載波電壓相乘便能獲得乘便能獲得AMAM信號；低頻調(diào)制信號電壓直接與高頻

38、信號；低頻調(diào)制信號電壓直接與高頻載波電壓相乘，便能獲得載波電壓相乘，便能獲得DSBDSB信號；而利用帶通濾波信號；而利用帶通濾波器取出器取出DSBDSB信號的一個邊帶信號即得信號的一個邊帶信號即得SSBSSB信號。信號。 （1 1）MC1596MC1596構(gòu)成的調(diào)幅電路構(gòu)成的調(diào)幅電路X X通道兩輸入端通道兩輸入端8 8腳和腳和7 7腳直流腳直流電位相同，電位相同，Y Y通道兩輸入端通道兩輸入端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。 可通過調(diào)節(jié)電位器可通過調(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

39、一個直流電壓腳之間加一個直流電壓U Uo o，以產(chǎn)生普通調(diào)幅波，以產(chǎn)生普通調(diào)幅波 實際應(yīng)用中，高頻載波電壓實際應(yīng)用中，高頻載波電壓u uc c加到加到X X輸入端口，調(diào)制信輸入端口，調(diào)制信號電壓號電壓u u及直流電壓及直流電壓U Uo o加到加到Y(jié) Y輸入端口，從輸入端口，從6 6腳單端輸腳單端輸出出AMAM信號。信號。 R R1 15151R R6 6R RW W50k50k2 21k1k3.9k3.9k1k1kC C2 2C C2 2u uo o- -E EE E= -8V= -8V6 69 94 41 17 78 8R Ry y3 3MC1596MC15965 51010E EC C=1

40、2V=12VR R4 4R R4 4R R5 5u ux xu uy yR R2 2R R3 3R R7 7R R8 8R R9 9C C2 2C C2 21k1k515151516.8k6.8k7507507507503.9k3.9k第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.1 5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.2 5.3.2 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 1.1.集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路R Rb bC Cb

41、 bVTVTC CC Cc cT T1 1T T2 2T T3 3L Li ibobo+ +u uc c- -+ +u u- -+ +E EC CU UC C(t)(t)i ic c電路中電路中C Cb b為高頻旁路電容；為高頻旁路電容；C Cc c對高頻旁路，而對低頻調(diào)對高頻旁路，而對低頻調(diào)制信號呈高阻抗；制信號呈高阻抗；R Rb b為基極為基極自給偏壓電阻。自給偏壓電阻。tUEtUCC cos)(集電極有效動態(tài)電源為：集電極有效動態(tài)電源為： tUtu cos)(放大器工作在丙類狀態(tài)放大器工作在丙類狀態(tài) ，集電極電路中除直流電壓，集電極電路中除直流電壓E EC C外，還串有調(diào)制信號外，還串有

42、調(diào)制信號 。臨界臨界過壓過壓欠壓欠壓E EC Cu u( (t t) )U UC C(t)(t)i iC1mC1m( (t t) )+ +u uo o- -i ic cu uCECEE Ec cu u( (t t) )i ic c t ti iC1C1 t tU Uc c( (t t) ) t tu uBEmaxBEmax第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.2 5.3.2 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 集電極調(diào)幅過程示意圖第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5

43、.3.2 5.3.2 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 2.2.基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路VTVTT T1 1T T2 2L LC CL LB BC C1 1C Ce1e1C Ce2e2C CC CC C2 2C C3 3C C4 4C CR Re eR R1 1R R2 2E EC CU UBOBO+ +- -+ +u uc c- -+ +u u- -+ +u uo o- -U UB B(t)(t)i ic c在基極調(diào)幅電路中：在基極調(diào)幅電路中：L LC C高高頻扼流圈，頻扼流圈，L LB B低頻扼流圈，低頻扼流圈，C Ce1e1、C Ce2e2、C C2 2、C C3 3、C C4 4、C CC

44、 C 高頻旁路電容，高頻旁路電容，R Re e射極偏射極偏置電阻。置電阻。tUUtuUtUBOBOB cos)()(低頻調(diào)制信號低頻調(diào)制信號u u( (t t) )通過耦合電容通過耦合電容C C1 1加在電感線圈加在電感線圈L LB B上。電源上。電源E EC C經(jīng)經(jīng)R R1 1、R R2 2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U UBOBO ，即基極有效動態(tài)偏壓為：，即基極有效動態(tài)偏壓為：第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.2 5.3.2 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 基極調(diào)幅過程示意圖u uBEmaxB

45、Emaxi ic cu uCECEu uCECE t ti ic1c1 t ti ic c t tu u( (t t) )臨界臨界過壓過壓欠壓欠壓U UBoBou u( (t t) )U UB B( (t t) )i ic1mc1m( (t t) )基極調(diào)幅電路工作在欠壓狀態(tài)，它的調(diào)幅效率較低，基極調(diào)幅電路工作在欠壓狀態(tài)，它的調(diào)幅效率較低，輸出波形較差，但所要求基極輸入調(diào)制信號的功率輸出波形較差，但所要求基極輸入調(diào)制信號的功率較小。較小。第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.3 5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 5.3.2 5.3.2 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 集電

46、極調(diào)幅與基極調(diào)幅的異同：集電極調(diào)幅電路工作在過壓狀態(tài)，它的調(diào)幅效率較集電極調(diào)幅電路工作在過壓狀態(tài)，它的調(diào)幅效率較高，輸出波形較好，但所要求集電極輸入調(diào)制信號高，輸出波形較好，但所要求集電極輸入調(diào)制信號的功率較高。的功率較高。第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào)解調(diào)是調(diào)制的逆過程，是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原解調(diào)是調(diào)制的逆過程，是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻調(diào)制信號的過程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種低頻調(diào)制信號的過程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號頻譜的線性搬移過程，是將高頻端的信號頻譜信號頻譜的線性搬移過程，是將高頻端的信號頻譜搬移到低頻

47、端，解調(diào)過程是和調(diào)制過程相對應(yīng)的，搬移到低頻端，解調(diào)過程是和調(diào)制過程相對應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對應(yīng)于不同的解調(diào)。不同的調(diào)制方式對應(yīng)于不同的解調(diào)。振幅調(diào)制過程：振幅調(diào)制過程： 解調(diào)過程解調(diào)過程 AMAM調(diào)制調(diào)制 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 5.4.1 5.4.1 調(diào)幅波解調(diào)的方法調(diào)幅波解調(diào)的方法 1 1 檢波電路的功能檢波電路的功能 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解

48、調(diào)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，只適用于普通調(diào)幅波的解調(diào)。包絡(luò)檢波主要由非線性電路和低通濾波器兩部分組成，根據(jù)電路及工作狀態(tài)的不同，包絡(luò)檢波又分為峰值包絡(luò)檢波和平均包絡(luò)檢波。(1)(1)包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波 5.4.1 5.4.1 調(diào)幅波解調(diào)的方法調(diào)幅波解調(diào)的方法 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輸出信號頻譜輸出信號頻譜包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t t 非線形非線形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

49、出包絡(luò)檢波輸出t t第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào)包絡(luò)檢波原理方框圖 5.4.1 5.4.1 調(diào)幅波解調(diào)的方法調(diào)幅波解調(diào)的方法 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào)(2)(2)同步檢波同步檢波由于由于DSBDSB和和SSBSSB信號的包絡(luò)不同于調(diào)制信號，不能用信號的包絡(luò)不同于調(diào)制信號，不能用包絡(luò)檢包絡(luò)檢 波器，只能用同步檢波器，但需注意同步檢波器，只能用同步檢波器，但需注意同步檢波過程中，為了正常解調(diào)，必須恢復(fù)載波信號，而波過程中，為了正常解調(diào)，必須恢復(fù)載波

50、信號，而所恢復(fù)的載波必須與原調(diào)制載波同步（即同頻同所恢復(fù)的載波必須與原調(diào)制載波同步（即同頻同相）。相）。 乘法器乘法器低通濾波器低通濾波器u uDSBDSBu u o ou u 乘積型包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器 加法器加法器u uDSBDSBu u o ou u 疊加型第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 5.4.1 5.4.1 調(diào)幅波解調(diào)的方法調(diào)幅波解調(diào)的方法 2.2.檢波電路的主要技術(shù)指標(biāo)檢波電路的主要技術(shù)指標(biāo) (1)(1)電壓傳輸系數(shù)電壓傳輸系數(shù)K Kd d 電壓傳輸系數(shù)電壓傳輸系數(shù)K Kd d是指檢波電路的輸出電壓和輸入高頻是

51、指檢波電路的輸出電壓和輸入高頻電壓振幅之比。當(dāng)檢波電路的輸入信號為高頻等幅波電壓振幅之比。當(dāng)檢波電路的輸入信號為高頻等幅波即即u ui i( (t t)=)=U Uimimcoscosc ct t時，時，K Kd d定義為輸出直流電壓定義為輸出直流電壓U Uo o與輸與輸入高頻電壓振幅入高頻電壓振幅U Uimim的比值，即的比值，即 當(dāng)輸入高頻調(diào)幅波當(dāng)輸入高頻調(diào)幅波u ui i( (t t)=)=U Uimim(1+(1+m ma acoscostt)cos)cosc ct t時，時，K Kd d定義為輸出低頻信號定義為輸出低頻信號分量的振幅分量的振幅U Umm與輸入高頻調(diào)與輸入高頻調(diào)幅波包絡(luò)

52、變化的振幅幅波包絡(luò)變化的振幅m ma aU Uimim的比值，即的比值，即 imodUUK imamdUmUK 因為檢波器是非線性電路，因為檢波器是非線性電路，R Ridid的定義與線性放大器是的定義與線性放大器是不相同的。不相同的。R Ridid定義為輸入高頻等幅電壓的振幅定義為輸入高頻等幅電壓的振幅U Uimim與與輸入端高頻脈沖電流基波分量的振幅之比，即輸入端高頻脈沖電流基波分量的振幅之比，即 1mimidIUR 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 5.4.1 5.4.1 調(diào)幅波解調(diào)的方法調(diào)幅波解調(diào)的方法 (2)(2)等

53、效輸入電阻等效輸入電阻R Ridid (3)(3)非線性失真系數(shù)非線性失真系數(shù)K Kf f 非線性失真的大小，一般用非線性失真系數(shù)非線性失真的大小，一般用非線性失真系數(shù)K Kf f表示。表示。當(dāng)輸入信號為單頻調(diào)制的調(diào)幅波時，當(dāng)輸入信號為單頻調(diào)制的調(diào)幅波時，K Kf f定義為定義為 UUUKf2322式中，式中，U U、U U22、U U33分別為輸出電壓中調(diào)制信號分別為輸出電壓中調(diào)制信號的基波和各次諧波分量的有效值。的基波和各次諧波分量的有效值。 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 5.4.1 5.4.1 調(diào)幅波解調(diào)的方法調(diào)幅

54、波解調(diào)的方法 (4) (4) 高頻濾波系數(shù)高頻濾波系數(shù)F F 檢波器輸出電壓中的高頻分量應(yīng)該盡可能的被濾除，檢波器輸出電壓中的高頻分量應(yīng)該盡可能的被濾除，以免產(chǎn)生高頻寄生反饋，導(dǎo)致接收機(jī)工作不穩(wěn)定。以免產(chǎn)生高頻寄生反饋，導(dǎo)致接收機(jī)工作不穩(wěn)定。 高頻濾波系數(shù)的定義為，輸入高頻電壓的振幅高頻濾波系數(shù)的定義為，輸入高頻電壓的振幅U Uimim與與輸出高頻電壓的振幅輸出高頻電壓的振幅U Uomom的比值，即的比值，即moim UUF 在輸入高頻電壓一定的情況下，濾波系數(shù)在輸入高頻電壓一定的情況下，濾波系數(shù)F F越大，則越大，則檢波器輸出端的高頻電壓越小，濾波效果越好。通常檢波器輸出端的高頻電壓越小，濾

55、波效果越好。通常要求要求F F(50100)(50100)。 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 5.4.2 5.4.2 二極管大信號包絡(luò)檢波器二極管大信號包絡(luò)檢波器 二極管大信號包絡(luò)檢波一般要求輸入高頻已調(diào)波信二極管大信號包絡(luò)檢波一般要求輸入高頻已調(diào)波信號的振幅大于號的振幅大于0.5V0.5V，通常在，通常在1V1V左右。此時二極管工左右。此時二極管工作于導(dǎo)通和截止兩種狀態(tài)，可采用折線法分析。作于導(dǎo)通和截止兩種狀態(tài)，可采用折線法分析。1.1.大信號包絡(luò)檢波的工作原理大信號包絡(luò)檢波的工作原理 (1)(1)電路組成電路組成 它是

56、由輸入回路、二極管它是由輸入回路、二極管VDVD和和RCRC低通濾波器組成。低通濾波器組成。 Z ZL L+ +- -u ui iVDVDR RC C+ +- -u ui iR Ru ui i+ +- -C Cr rd dRCRC低通濾波電路有兩個作用：低通濾波電路有兩個作用： 對低頻調(diào)制信號對低頻調(diào)制信號u u來說，電容來說，電容C C的容抗的容抗 ，電，電容容C C相當(dāng)于開路，電阻相當(dāng)于開路，電阻R R就作為檢波器的負(fù)載，其兩端就作為檢波器的負(fù)載，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)電壓。 RC1對高頻載波信號對高頻載波信號u uc c來說，電容來說，電容C C的容抗的容抗 ，電，

57、電容容C C相當(dāng)于短路，起到對高頻電流的旁路作用，即濾相當(dāng)于短路，起到對高頻電流的旁路作用，即濾除高頻信號。除高頻信號。 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: : RZZZ)(0)()(cL第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 5.4.2 5.4.2 二極管大信號包絡(luò)檢波器二極管大信號包絡(luò)檢波器 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 5.4.2 5.4.2 二極管大信號包絡(luò)檢波器二極管大信號包絡(luò)檢波器 (

58、2)(2)工作原理分析工作原理分析 當(dāng)輸入信號當(dāng)輸入信號u ui i( (t t) )為調(diào)幅波時，那么載波正半周時二為調(diào)幅波時，那么載波正半周時二極管正向?qū)?，輸入高頻電壓通過二極管對電容極管正向?qū)?，輸入高頻電壓通過二極管對電容C C充充電，充電時間常數(shù)為電，充電時間常數(shù)為r rd dC C；因為；因為r rd dC C較小，充電很快，較小，充電很快，電容上電壓建立的很快電容上電壓建立的很快, ,輸出電壓輸出電壓u uo o( (t t) ) 很快增長很快增長 。 作用在二極管作用在二極管VDVD兩端上的電壓為兩端上的電壓為u ui i( (t t) )與與u uo o( (t t) )之差

59、，之差，即即u uD D= = u ui i- - u uo o，所以二極管的導(dǎo)通與否取決于，所以二極管的導(dǎo)通與否取決于u uD D。 當(dāng)當(dāng)u uD D= = u ui i- - u uo o00，二極管導(dǎo)通；當(dāng)，二極管導(dǎo)通；當(dāng)u uD D= = u ui i- - u uo o0 U Uimim(1-m(1-ma a) )ttmUucaimi cos)cos1( U UR R第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 5.4.2 5.4.2 二極管大信號包絡(luò)檢波器二極管大信號包絡(luò)檢波器 底部切割失真底部切割失真第第5 5章章 振幅調(diào)

60、制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 5.4 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 5.4.2 5.4.2 二極管大信號包絡(luò)檢波器二極管大信號包絡(luò)檢波器 顯然，顯然，R RL L越小，越小，U UR R分壓值越大，底部切割失真越容易分壓值越大，底部切割失真越容易產(chǎn)生；另外，產(chǎn)生；另外，m ma a值越大，調(diào)幅波包絡(luò)的振幅值越大，調(diào)幅波包絡(luò)的振幅m ma aU Uimim越大，越大，調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)峰值調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)峰值U Uimim(1-(1-m ma a) )越小，底部切割失真也越小，底部切割失真也越易產(chǎn)生。要防止這種失真，必須要求調(diào)幅波包絡(luò)的越易產(chǎn)生。要防止這種失真，必須要求調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)峰值