《高頻電子線(xiàn)路》陽(yáng)昌漢版 第5章_振幅調(diào)制電路

1、1 概述概述 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 2一、基本概念一、基本概念信號(hào)信號(hào) 載波信號(hào)：（等幅）載波信號(hào)：（等幅）高頻高頻振蕩信號(hào)振蕩信號(hào) 正弦波正弦波 方波方波 三角波三角波 tUtuccmccos鋸齒波鋸齒波調(diào)制信號(hào)：由原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成的調(diào)制信號(hào)：由原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成的低頻低頻信號(hào)信號(hào) tUtucosm已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過(guò)調(diào)制后的已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻高頻信號(hào)信號(hào) 5.1 5.1 概概 述述調(diào)制：調(diào)制：用用調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)去控制去控制載波信號(hào)載波信號(hào)的某一個(gè)參量的過(guò)程的某一個(gè)參量的過(guò)程。 解調(diào)：解調(diào)：調(diào)制的逆過(guò)程調(diào)制的逆過(guò)程，即從，即從已調(diào)波

2、已調(diào)波中恢復(fù)原中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。的過(guò)程。（基帶信號(hào)）（基帶信號(hào)）3二、調(diào)制的分類(lèi)二、調(diào)制的分類(lèi)按調(diào)制信號(hào)分按調(diào)制信號(hào)分模擬調(diào)制模擬調(diào)制按載波信號(hào)分按載波信號(hào)分連續(xù)波調(diào)制連續(xù)波調(diào)制脈沖波調(diào)制脈沖波調(diào)制振幅調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)幅，振幅調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)幅，AM）頻率調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)頻，頻率調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)頻，F(xiàn)M）相位調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)相，相位調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)相，PM）脈沖振幅調(diào)制脈沖振幅調(diào)制( (PAM) )脈沖寬度調(diào)制脈沖寬度調(diào)制( (PWM) )脈沖位置調(diào)制脈沖位置調(diào)制( (PPM) )脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制( (PCM) )（正弦波）（正弦波）本章以調(diào)制信號(hào)為本章以調(diào)制信號(hào)為模擬信號(hào)的模擬信號(hào)的連續(xù)波調(diào)制

3、連續(xù)波調(diào)制為例進(jìn)行討論，其為例進(jìn)行討論，其結(jié)論也適合于數(shù)字調(diào)制結(jié)論也適合于數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制4調(diào)制：由調(diào)制：由調(diào)制信號(hào)去控制載波的三參量（振幅、頻率、相調(diào)制信號(hào)去控制載波的三參量（振幅、頻率、相位）之一位）之一，使，使其隨調(diào)制信號(hào)線(xiàn)性變化。其隨調(diào)制信號(hào)線(xiàn)性變化。三、調(diào)制與解調(diào)的方式三、調(diào)制與解調(diào)的方式 瞬時(shí)振幅：瞬時(shí)振幅：瞬時(shí)頻率：瞬時(shí)頻率：瞬時(shí)相位：瞬時(shí)相位：調(diào)幅：調(diào)幅：檢波檢波對(duì)應(yīng)解調(diào)對(duì)應(yīng)解調(diào) tutukUtUacmm tutuktfc tutukttpc用用 控制載波振幅控制載波振幅 ut調(diào)頻：調(diào)頻：鑒頻鑒頻對(duì)應(yīng)解調(diào)對(duì)應(yīng)解調(diào)用用 控制載波頻率控制載波頻率 ut調(diào)相：調(diào)相：鑒相鑒相對(duì)

4、應(yīng)解調(diào)對(duì)應(yīng)解調(diào)用用 控制載波相位控制載波相位 ut55.2 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 普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)AM調(diào)幅波調(diào)幅波一、普通調(diào)幅波一般表達(dá)式一、普通調(diào)幅波一般表達(dá)式載波信號(hào)：載波信號(hào)： tUtuccmccostfUccm 2cos tu調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)： tukUtUacmm普通調(diào)幅波振幅：普通調(diào)幅波振幅：普通調(diào)幅波信號(hào)：普通調(diào)幅波信號(hào)： ka由調(diào)幅電路決定由調(diào)幅電路決定 通過(guò)相乘實(shí)現(xiàn)！通過(guò)相乘實(shí)現(xiàn)！ cmaccosUk utt mccosu tUtt6cmmaaUUkm二、單頻調(diào)制二、單頻調(diào)制 把調(diào)幅波振幅變化規(guī)律，即把調(diào)幅波振幅變化規(guī)律，即

5、稱(chēng)為調(diào)稱(chēng)為調(diào)幅波的幅波的包絡(luò)包絡(luò)。tmUcos1acm1、表達(dá)式、表達(dá)式 mcosutUtmcos2UFt cmaccosu tUk uttcmamccoscosUk Uttcmac1coscosUmtt通常通常c 調(diào)幅指數(shù)調(diào)幅指數(shù)或或調(diào)幅度調(diào)幅度，表示載波振幅受，表示載波振幅受調(diào)制信號(hào)控制后改變的程度調(diào)制信號(hào)控制后改變的程度) 10(am72、波形、波形 ttmUtuaccmcoscos1tmUtUcos1)(acmm tUtucosm tUtuccmccos)1 (acmmaxmmUUcmU)1 (acmminmmUU波形特點(diǎn)：波形特點(diǎn)：（1）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）的）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）的

6、變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致變化規(guī)律與調(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)反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度，弱程度，minmmaxmminmmaxmaUUUUm可以看出：一般可以看出：一般ma值越大調(diào)幅越深值越大調(diào)幅越深 ma=0時(shí)時(shí) 未調(diào)幅未調(diào)幅ma=1時(shí)時(shí) 最大調(diào)幅（百分之百）最大調(diào)幅（百分之百）ma1時(shí)時(shí) 過(guò)量調(diào)幅，包絡(luò)失真，實(shí)際電路中必須避免過(guò)量調(diào)幅，包絡(luò)失真，實(shí)際電路中必須避免8a=1m0tt0a1m 百分百調(diào)幅波形百分百調(diào)幅波形過(guò)量調(diào)幅波形過(guò)量調(diào)幅波形 ttmUtucacmcoscos1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

7、含有三個(gè)頻率分量： 3 3、頻譜、頻譜cmcacmcacmc11coscoscos22Utm U tm U t載波分量載波分量 ：c上邊頻分量上邊頻分量 ：c下邊頻分量下邊頻分量 ：c不含傳輸信息不含傳輸信息含傳輸信息含傳輸信息含傳輸信息含傳輸信息9 調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c +上邊頻上邊頻cma21Umc - 下邊頻下邊頻cma21UmcmUFBW222特點(diǎn)特點(diǎn): :（1）調(diào)制過(guò)程是實(shí)現(xiàn)）調(diào)制過(guò)程是實(shí)現(xiàn)頻譜線(xiàn)性搬移頻譜線(xiàn)性搬移的過(guò)程的過(guò)程（2）調(diào)幅波的帶寬：）調(diào)幅波的帶寬：104、功率、功率載波功率：載波功率：RUPcm2oT21每一邊頻功率：每一邊頻功率：RUmPPa121

8、212cmccoT2a41Pm故故由于由于 cmcacmcacmc11coscoscos22u tUtm U tm U t調(diào)幅波的平均總功率調(diào)幅波的平均總功率：PPPPccoToav212aoTmP當(dāng)當(dāng) ma = 1時(shí)，邊頻功率達(dá)到最大，但僅為時(shí)，邊頻功率達(dá)到最大，但僅為Poav / 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?？梢?jiàn)普通?？梢?jiàn)普通調(diào)幅波中調(diào)幅波中含有信息的上下邊頻分量含有信息的上下邊頻分量所占的功率非常小，而所占的功率非常小，而不含不含信息的載波信息的載波占絕大多數(shù)，因而調(diào)幅波的占絕大多數(shù)，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。

9、11復(fù)習(xí)回顧3、AM波的功率分配1、AM波數(shù)學(xué)表示式2、AM波頻譜結(jié)構(gòu)12三、多頻調(diào)制三、多頻調(diào)制 m11m22mcoscos.cos nnutUtU tU t cmamc1coscosn iiiu tUkUttcmac11cost cosniiiUmtcmcmccc1coscoscos2naiiiiUUtm t tcmmaaUUkmiim1cosn iiiUt13同樣含有三部分頻率成份同樣含有三部分頻率成份載波分量載波分量 c上邊頻帶分量上邊頻帶分量 c1cn下邊頻帶分量下邊頻帶分量 cc1nmax c c調(diào)制調(diào)制信號(hào)信號(hào) c c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c c- -max 下邊頻帶下邊頻帶c c

10、+max上邊頻帶上邊頻帶max max max maxmax222FBW特點(diǎn)特點(diǎn): :（1）實(shí)現(xiàn)頻譜線(xiàn)性搬移）實(shí)現(xiàn)頻譜線(xiàn)性搬移（2）調(diào)幅波帶寬：）調(diào)幅波帶寬： 同單頻調(diào)制，同單頻調(diào)制，信息含于邊帶分量中，載波不含有用信信息含于邊帶分量中，載波不含有用信息，但載波占有很大能量。不經(jīng)濟(jì)。息，但載波占有很大能量。不經(jīng)濟(jì)。要抑制載波。要抑制載波。最高調(diào)最高調(diào)制頻率制頻率通常通常cmax145.2.2 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1、表達(dá)式、表達(dá)式DSB波：抑制了載波分量，波：抑制了載波分量，只含上、下邊帶分量。只含上、下邊帶分量。單頻調(diào)制

11、時(shí)：?jiǎn)晤l調(diào)制時(shí)： 用載波和調(diào)制信號(hào)用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘實(shí)現(xiàn)！直接相乘實(shí)現(xiàn)！ cu tut utmcmc( )coscosu tUt Utmcmcc1coscos2UU t t無(wú)載波無(wú)載波分量！分量！2、頻譜、頻譜調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào) 載波載波c下邊頻下邊頻c上邊頻上邊頻cFBW2帶寬：帶寬：頻譜只有頻譜只有cc、 DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于有，功率利用率高于A(yíng)M波。波。153 3、波形、波形（2 2）包絡(luò)隨調(diào)制信號(hào)變化，）包絡(luò)隨調(diào)制信號(hào)變化，但包絡(luò)不能完全準(zhǔn)確地反映但包絡(luò)不能完全準(zhǔn)確地反映調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律

12、。調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律。包絡(luò)線(xiàn)包絡(luò)線(xiàn)相似與)(tu特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）載波相位在調(diào)制電壓零）載波相位在調(diào)制電壓零交點(diǎn)處要突變交點(diǎn)處要突變018016二、單邊帶調(diào)幅波二、單邊帶調(diào)幅波1、 表達(dá)式表達(dá)式SSB波：只含一個(gè)邊帶分量波：只含一個(gè)邊帶分量單頻調(diào)制時(shí)單頻調(diào)制時(shí)2、 頻譜頻譜 mcmc1cos2u tUU t mcmc1cos2u tUU t或或c單頻調(diào)制的單邊帶調(diào)幅波的頻譜為單頻調(diào)制的單邊帶調(diào)幅波的頻譜為c或或 （1）頻帶只有雙邊帶調(diào)幅波的一半，其）頻帶只有雙邊帶調(diào)幅波的一半，其頻帶利用率高頻帶利用率高3、特點(diǎn)、特點(diǎn) （2）全部功率都含有信息，）全部功率都含有信息，功率利用率高功率利用率高F

13、BW 17例例1 1mV1033. 6cos6280cos3 . 0120)(6tttu設(shè)某一廣播電臺(tái)的信號(hào)電壓設(shè)某一廣播電臺(tái)的信號(hào)電壓?jiǎn)枺捍穗娕_(tái)的頻率是多少？調(diào)制信號(hào)頻率是多少？問(wèn)：此電臺(tái)的頻率是多少？調(diào)制信號(hào)頻率是多少？解：解：電臺(tái)的角頻率為：電臺(tái)的角頻率為：6c6.33 10/rad s頻率為：頻率為：cc1.007MHz2f調(diào)制信號(hào)的角頻率為：調(diào)制信號(hào)的角頻率為：6280/rad s頻率為：頻率為：1000Hz2F18例 2 已知調(diào)幅波輸出電壓)10510(2cos)10510(2cos)102cos(5)(36366ttttuo試求出調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度，畫(huà)出調(diào)幅波試求出調(diào)幅系數(shù)及頻帶

14、寬度，畫(huà)出調(diào)幅波波形和頻譜圖。波形和頻譜圖。19例3 已知調(diào)幅波表示式102cos)1002cos(2)(4tttuo試畫(huà)出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度。若已知RL=1，試求載波功率、邊頻功率、調(diào)幅波在調(diào)制信號(hào)一周期內(nèi)的平均功率。205.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路在在低功率電平時(shí)低功率電平時(shí)進(jìn)行調(diào)制，因此它產(chǎn)進(jìn)行調(diào)制，因此它產(chǎn)生小功率的調(diào)幅波，然后由線(xiàn)性功率生小功率的調(diào)幅波，然后由線(xiàn)性功率放大器放大，得到所要求功率的調(diào)幅放大器放大，得到所要求功率的調(diào)幅波，一般用于發(fā)射機(jī)的前級(jí)。波，一般用于發(fā)射機(jī)的前級(jí)。按輸出信號(hào)功率的高低分：按輸出信號(hào)功率的高低分：高電平調(diào)幅電路：高電平調(diào)幅電路：低電平調(diào)

15、幅電路：低電平調(diào)幅電路：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：整機(jī)效率高。整機(jī)效率高。設(shè)計(jì)時(shí)輸出功率和效率不是主要指標(biāo)。重點(diǎn)是設(shè)計(jì)時(shí)輸出功率和效率不是主要指標(biāo)。重點(diǎn)是提高調(diào)制的提高調(diào)制的線(xiàn)性度，減小不需要的頻率分量和提高濾波性能。線(xiàn)性度，減小不需要的頻率分量和提高濾波性能。在在所需的功率電平上所需的功率電平上進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制與進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制與功放合一，一般用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)。功放合一，一般用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)。一般只能產(chǎn)生一般只能產(chǎn)生AM。設(shè)計(jì)時(shí)必須兼顧輸出功率、效率和調(diào)制線(xiàn)性的要求。設(shè)計(jì)時(shí)必須兼顧輸出功率、效率和調(diào)制線(xiàn)性的要求。215.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路主要電路：主要電路：主要用途：主要用途：可產(chǎn)生可產(chǎn)生A

16、M、 DSB 、 SSB二極管調(diào)幅電路二極管調(diào)幅電路 模擬乘法器調(diào)幅電路模擬乘法器調(diào)幅電路 單二極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路單二極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路 二極管平衡調(diào)幅電路二極管平衡調(diào)幅電路 二極管環(huán)型調(diào)幅電路二極管環(huán)型調(diào)幅電路 22 ut cutLRdr開(kāi)關(guān)頻率開(kāi)關(guān)頻率c+- 當(dāng)二極管在兩個(gè)電壓共同作用下，其中一個(gè)電壓振幅足夠當(dāng)二極管在兩個(gè)電壓共同作用下，其中一個(gè)電壓振幅足夠大，另一個(gè)電壓振幅較小，大，另一個(gè)電壓振幅較小，二極管的導(dǎo)通和截止將完全受大二極管的導(dǎo)通和截止將完全受大振幅電壓的控制，可以近似認(rèn)為二極管處于理想開(kāi)關(guān)狀態(tài)。振幅電壓的控制，可以近似認(rèn)為二極管處于理想開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 ut cutDLR+-

17、 -udidid一、單二極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路一、單二極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路 (1)(1)什么是開(kāi)關(guān)狀態(tài)什么是開(kāi)關(guān)狀態(tài)(2)(2)調(diào)幅原理調(diào)幅原理+- -ud?id=?23.5cos523cos32cos221ccccttttKuc（t） 0001)(ccctututK設(shè)開(kāi)關(guān)函數(shù)為:d可表示為則i)(ctK為周期性的函數(shù)，可用傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)為周期性的函數(shù)，可用傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)引入引入開(kāi)關(guān)函數(shù)開(kāi)關(guān)函數(shù)表示二極管的開(kāi)關(guān)作用表示二極管的開(kāi)關(guān)作用?didcLdd)(1utKRri24tUtUttRrmccmccLdcoscos.3cos32cos2211,12,.5 ,3 , 1ccccn）（dcLdd1u

18、tKRricccc2,.4 ,2, 2n直流分量，）（ c 2cccc3c3B=2經(jīng)帶通濾波后可取出經(jīng)帶通濾波后可取出cc,可得到可得到AM信號(hào)信號(hào)25+D1、D2都是在都是在 的正半周導(dǎo)的正半周導(dǎo)通，負(fù)半周截止，故其開(kāi)關(guān)函數(shù)通，負(fù)半周截止，故其開(kāi)關(guān)函數(shù)都是都是二、二極管平衡調(diào)幅電路二、二極管平衡調(diào)幅電路)(ctK tuc?1i所以 mcmccmcmcoscosUUtUtutUtu且?2d1duuL2L2L1L12;2RiuRiu而ud1?Luud2i1i2+uL1_uLuL2+1:11:22:1?2i ut ut cut2621LL2L1L2iiRuuu tutKRriiicLd21221:

19、11:22:1L2iR.5cos523cos32cos221cos22cccmLdttttURr c+c-3c+3c-能實(shí)現(xiàn)能實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)幅信號(hào)的調(diào)幅。調(diào)幅信號(hào)的調(diào)幅。 經(jīng)帶通濾波后可取出經(jīng)帶通濾波后可取出ci1i2i27D1D32C2LRLT2D4D2T3T1 在平衡電路的基礎(chǔ)上，再增加兩個(gè)二在平衡電路的基礎(chǔ)上，再增加兩個(gè)二極管極管D3、D4。電路中四個(gè)二極管首尾相。電路中四個(gè)二極管首尾相接。接。（1）電路結(jié)構(gòu)）電路結(jié)構(gòu)3241DDDD構(gòu)成環(huán)形構(gòu)成環(huán)形 三、二極管環(huán)形調(diào)幅電路三、二極管環(huán)形調(diào)幅電路 II,DD,DD, 02143c組成平衡調(diào)幅電路截止、導(dǎo)通、tu則有則有 I,DD,DD, 0

20、4321c組成平衡調(diào)幅電路截止、導(dǎo)通、tuD1D2D3D4D1D3C2LRLT2D4D2T3T1+ - -uc+ - -uc+uL- -u+- -u+- -u+- -III mcmccmcmcoscosUUtUtutUtu且設(shè)：設(shè)：28（2）工作原理分析）工作原理分析tKctKc tututKRriccLdd121D3、D4的開(kāi)關(guān)函數(shù)是的開(kāi)關(guān)函數(shù)是D1、D2的開(kāi)關(guān)函數(shù)是的開(kāi)關(guān)函數(shù)是 ， tutKRrRcLdL24 tututKRriccLdd321 tutKRrRcLdL24d2d1LL2L11L2iiRuuud4d3LL4L32L2iiRuuu d2ccdL12iKtututrR d4ccd

21、L12iKtututrR29 tutKtKRrRccLdL24那么在一個(gè)周期內(nèi)平衡調(diào)幅電路那么在一個(gè)周期內(nèi)平衡調(diào)幅電路I，II在負(fù)載在負(fù)載RL上產(chǎn)生的電壓為：上產(chǎn)生的電壓為：L2L1LuuutUttRrRcos.3cos34cos424mccLdL3c- 3+c- +能實(shí)現(xiàn)能實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)幅信號(hào)的調(diào)幅。調(diào)幅信號(hào)的調(diào)幅。 經(jīng)帶通濾波后可取出經(jīng)帶通濾波后可取出cL2iRccmdL244coscos3.cos23ittUtrR 30四、模擬乘法器調(diào)幅電路四、模擬乘法器調(diào)幅電路( (一一) )模擬乘法器的傳輸特性模擬乘法器的傳輸特性 tutKutuyxo 模擬乘法器具有兩個(gè)輸入端（常稱(chēng)模擬乘法器具有兩個(gè)

22、輸入端（常稱(chēng)X輸入和輸入和Y 輸入）和一個(gè)輸入）和一個(gè)輸出端，輸出端， 是一個(gè)三端口網(wǎng)絡(luò)，電路符號(hào)如圖所示：是一個(gè)三端口網(wǎng)絡(luò)，電路符號(hào)如圖所示： 理想的傳輸特性：理想的傳輸特性： 式中：式中：K 為為增益系數(shù)增益系數(shù)或標(biāo)度因子，單位為或標(biāo)度因子，單位為 ，K 的數(shù)值的數(shù)值與乘法器的電路參數(shù)有關(guān)。與乘法器的電路參數(shù)有關(guān)。 V131( (二二) )模擬乘法器的振幅調(diào)制原理模擬乘法器的振幅調(diào)制原理 tutKutuyxo由 tUtutUtuyyxxcoscos1mcm，）當(dāng)（ tUtKUtuyxcoscosmcmo-實(shí)現(xiàn)雙邊帶調(diào)幅實(shí)現(xiàn)雙邊帶調(diào)幅 tUUtutUtuyyxxcoscos2mABcm，）當(dāng)

23、（tUtUUKtuxycmmABocoscos)(且改變且改變UAB可改變可改變ma -實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅波調(diào)幅實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅波調(diào)幅 用于實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的模擬乘法器有國(guó)產(chǎn)芯片用于實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的模擬乘法器有國(guó)產(chǎn)芯片BG314、XCC，國(guó)外芯片國(guó)外芯片MC1496（1596）、AD630等。等。mABmc1coscosyxABUKUUttUmac1coscosKmtt32( (三三) )模擬乘法器的工作原理模擬乘法器的工作原理 i5為為T(mén)1 、T2差分放大電路的恒差分放大電路的恒流源。流源。 總電路有兩個(gè)單差分對(duì)管電路總電路有兩個(gè)單差分對(duì)管電路T1、T2 、T5和和T3、T4、T6組合而成。組合而成。i6為為T(mén)3

24、、T4差分放大電路的恒流源。差分放大電路的恒流源。I0為為T(mén)5 、T6差分對(duì)管差分對(duì)管的恒流源。的恒流源。1、雙差分對(duì)管模擬乘法器的原理電路、雙差分對(duì)管模擬乘法器的原理電路 輸入信號(hào)輸入信號(hào)ux加在兩個(gè)單差分對(duì)加在兩個(gè)單差分對(duì)管管的輸入端，的輸入端，uy加在加在T5和和T6的輸入端。的輸入端。i1i2i3i4i5i6ii33BE55ukTqseIi )/1 (565650iiiiiI)1/(05yukTqeIi)2th1 (20kTquIy11th:th22-xxxxxxeeeeeexx有為雙曲正切函數(shù))2th1 (206kTquIiy式中，式中，q為電子電荷；為電子電荷；k為波耳茲曼常數(shù)；為

25、波耳茲曼常數(shù)；T為絕對(duì)溫度。為絕對(duì)溫度。2 、T5和和T6組成差分對(duì)管的電流電壓關(guān)系組成差分對(duì)管的電流電壓關(guān)系BE66qukTsiI e5(1)yqukTie同理同理34)2th1 (251kTquiix)2th1 (252kTquiix)2th1 (263kTquiix)2th1 (264kTquiix3、T1、T2和和T3、T4組成的差分對(duì)管的電流電壓關(guān)系組成的差分對(duì)管的電流電壓關(guān)系436th2xquiiikT560th2yquiiIkT125th2xquiiikT35當(dāng)輸入為小信號(hào)并滿(mǎn)足：當(dāng)輸入為小信號(hào)并滿(mǎn)足：kTqukTquxx22thyxyxuKuuuTkRIqu22c02o4-只有

26、當(dāng)輸入信只有當(dāng)輸入信號(hào)較小時(shí)，具有較號(hào)較小時(shí)，具有較理想的相乘作用。理想的相乘作用。cIIIoRiiu4、輸出電壓、輸出電壓kTqukTquRIyx2th2thc0 c4231Riiii c3421Riiii56cth2xquiiRkTm26mV,xUm26mVyUth22yyququkTkT36I0/2I0/2RcRcVccT1T2T3T4T5T6Ry+ux-+uy- Ry取值應(yīng)遠(yuǎn)大于晶體管取值應(yīng)遠(yuǎn)大于晶體管T5 ,T6 的發(fā)射極電阻，即有的發(fā)射極電阻，即有e6e5;rRrRyy 靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，i5 =i6 = I0/2yyyyyRurrRuIe6e5iIiII-uo+Iyi5i6 當(dāng)加入

27、信號(hào)當(dāng)加入信號(hào)uy時(shí)，流過(guò)時(shí)，流過(guò)Ry的的電流為：電流為： 5、擴(kuò)大、擴(kuò)大uy的線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍的措施的線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍的措施 有有，yIIi2/0560/ 2yiIIyyyRuIii2265kTquRiiRiiux2th)()(c65cIIIokTquuRRxyy2th2c使用射極負(fù)反饋電路使用射極負(fù)反饋電路Ry，可擴(kuò)展可擴(kuò)展uy的線(xiàn)性范圍。的線(xiàn)性范圍。37 經(jīng)輸出端中心頻率為經(jīng)輸出端中心頻率為 ，帶寬為，帶寬為 的帶通濾波器，則取的帶通濾波器，則取出的為出的為DSB信號(hào)。信號(hào)。c2 ccc122th23122tqutkTt .5cos543cos34cos42thcccctttkTtqu kTtq

28、uthtuRRuy22cco tUtutuxccmccos 為為大大信號(hào)輸入即信號(hào)輸入即 。根據(jù)雙曲正切函數(shù)的特性，。根據(jù)雙曲正切函數(shù)的特性，大大信號(hào)條件下具有開(kāi)關(guān)函數(shù)的特性信號(hào)條件下具有開(kāi)關(guān)函數(shù)的特性 ，設(shè)tUtutuycosmcm2kTUqcmccc444coscoscos3cos5.35yRUttttR38MC1596調(diào)幅電路R1、R2、R3和和Rc為管為管子提供靜態(tài)偏壓，子提供靜態(tài)偏壓，8端為交流地電位；端為交流地電位；(四）四） 模擬乘法器模擬乘法器MC1596MC1596調(diào)幅電路調(diào)幅電路T7、T8和和D構(gòu)成鏡像構(gòu)成鏡像電流源。電流源。mA1500V7 . 0V820BRI擴(kuò)展擴(kuò)展u

29、的線(xiàn)性的線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍載波調(diào)零電位器，載波調(diào)零電位器，可通過(guò)調(diào)節(jié)可通過(guò)調(diào)節(jié)Rw，使，使 ，相當(dāng)于在，相當(dāng)于在1、4腳腳之間加了一個(gè)直流電壓之間加了一個(gè)直流電壓Uo，以產(chǎn)生，以產(chǎn)生AM波波 。41UU 395.3.2 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路主要要求：主要要求：兼顧輸出功率大、效率高、調(diào)制線(xiàn)性度好兼顧輸出功率大、效率高、調(diào)制線(xiàn)性度好用途：用途：產(chǎn)生普通調(diào)幅波產(chǎn)生普通調(diào)幅波主要電路：主要電路：利用利用丙類(lèi)諧振功放丙類(lèi)諧振功放實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)基極調(diào)幅基極調(diào)幅集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅調(diào)制信號(hào)控制基極電源電壓，工作于欠壓調(diào)制信號(hào)控制基極電源電壓，工作于欠壓區(qū)，效率較低，適用于小功率發(fā)射機(jī)。區(qū)，效率較低，適

30、用于小功率發(fā)射機(jī)。 調(diào)制信號(hào)控制集電極電源電壓，調(diào)制信號(hào)控制集電極電源電壓，工作于過(guò)壓區(qū)，效率高。工作于過(guò)壓區(qū)，效率高。 根據(jù)調(diào)制信號(hào)接入方式的不同分為：根據(jù)調(diào)制信號(hào)接入方式的不同分為：40一一 、集電極調(diào)幅電路、集電極調(diào)幅電路（一）電路構(gòu)成（一）電路構(gòu)成 分析時(shí)分析時(shí), ,將此電路看成高頻功率將此電路看成高頻功率放大電路放大電路: : 集電極有效電源電壓為：集電極有效電源電壓為： tuVVCTCC 為載波信號(hào)設(shè)tUtucbmbcos tRItUtucpc1mccmcoscos則高頻旁高頻旁路電容路電容它隨調(diào)制信號(hào)變化而變化。它隨調(diào)制信號(hào)變化而變化。41（二）調(diào)幅原理（二）調(diào)幅原理 由圖可知由

31、圖可知, ,在過(guò)壓區(qū)在過(guò)壓區(qū), , IC0 、Ic1m與與VCC成線(xiàn)性關(guān)系成線(xiàn)性關(guān)系: : tUVtuVVcosmCTCTCCtmVkIcos1aCT0C0CC0C0VkICC1c1mVkIC0TIc1TICTVtmVcos1aCTCTmaVUmtmVkIcos1aCT1c1mtVUVcos1CTmCT tRItucpc1mcosttmUcaoTcoscos1)(pc1ToTRIUc1Tpac1coscosIRmttC0Ta1cosImt 可見(jiàn)此電路可可見(jiàn)此電路可產(chǎn)生普通調(diào)幅波。產(chǎn)生普通調(diào)幅波。要得到要得到100%調(diào)幅，即調(diào)幅，即CTmVUc1Ta1cosImt42（三）各功率和效率（三）各功

32、率和效率（1）在載波狀態(tài)即未調(diào)制時(shí)）在載波狀態(tài)即未調(diào)制時(shí)集電極效率：集電極效率：集電極損耗：集電極損耗：載波輸出功率載波輸出功率: :直流電源輸入功率直流電源輸入功率: :C0TCTC0CCTIVIVPp2c1Tp2c1moT2121RIRIPoTTcTPPPToTcTPP，CTCCVVc1mc1TII 0ut ，C0C0TII，43（2）在調(diào)制最高點(diǎn)，即）在調(diào)制最高點(diǎn)，即集電極效率：集電極效率：集電極損耗：集電極損耗：輸出功率輸出功率: :有效電源輸入功率有效電源輸入功率: :2aC0TCTmaxC0maxCCmaxT1mIVIVP2ap2c1Tp2maxc1mmaxoT12121mRIRIPmaxoTmaxTmaxcTPPPcTmaxTmaxoTmaxcTPP， 1aCTmaxCCmVVac1Tmaxc1m1mII， 1aC0TmaxC0mII2aT1mP2oT1amP2acT)1 (mPcos1t 時(shí)，44（3 3）在調(diào)制信號(hào)一周內(nèi)）在調(diào)制信號(hào)一周內(nèi), ,tdIVP