振幅調(diào)制解調(diào)

關(guān)于振幅調(diào)制解調(diào)第一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.7殘留邊帶調(diào)幅9.8高電平調(diào)幅9.9包絡(luò)檢波9.10同步檢波9.11單邊帶信號(hào)的接收9振幅調(diào)制與解調(diào)第二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.1概述9.1.1振幅調(diào)制簡(jiǎn)述9.1.2檢波簡(jiǎn)述第三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.1.1振幅調(diào)制簡(jiǎn)述調(diào)制：將要傳送的信息裝載到某一高頻載頻信號(hào)上去的過(guò)程。高頻振蕩高頻放大話筒聲音緩沖發(fā)射天線倍頻調(diào)制音頻放大1.定義第四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一調(diào)制信號(hào)：是指由原始消息（如聲音、數(shù)據(jù)、圖象等）轉(zhuǎn)變成的低頻或視頻信號(hào)?？梢允悄M信號(hào)，也可是數(shù)字信號(hào)。通常用uΩ或f(t)表示。載波信號(hào)：是指未受調(diào)制的高頻振蕩信號(hào)?？梢允钦倚盘?hào)，也可是非正弦信號(hào)。已調(diào)波信號(hào)：是指受調(diào)制后的高頻信號(hào)，即已經(jīng)把調(diào)制信號(hào)加載到載波中的信號(hào)。9.1.1振幅調(diào)制簡(jiǎn)述1.定義解調(diào)：是調(diào)制的逆過(guò)程，即從已調(diào)波信號(hào)中提取原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。振幅調(diào)制：是指利用調(diào)制信號(hào)去控制載波的振幅，使載波信號(hào)的振幅按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。第五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.調(diào)制的原因從切實(shí)可行的天線出發(fā) 為使天線能有效地發(fā)送和接收電磁波，天線的幾何尺寸必須和信號(hào)波長(zhǎng)相比擬，一般不宜短于1/4波長(zhǎng)。音頻信號(hào):20Hz～20kHz波長(zhǎng)：15～15000km天線長(zhǎng)度:3.75～3750km9.1.1振幅調(diào)制簡(jiǎn)述第六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.調(diào)制的原因便于不同電臺(tái)相同頻段基帶信號(hào)的同時(shí)接收頻譜搬移9.1.1振幅調(diào)制簡(jiǎn)述第七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.調(diào)制的原因可實(shí)現(xiàn)的回路帶寬基帶信號(hào)特點(diǎn)：頻率變化范圍很大。高頻窄帶信號(hào)頻譜搬移低頻（音頻）:20Hz～20kHz高頻（射頻）:AM廣播信號(hào):535～1605kHz，BW=20kHzlowhigh2020k10k1000k100k9.1.1振幅調(diào)制簡(jiǎn)述第八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一3.調(diào)制的方式和分類調(diào)幅調(diào)相調(diào)制連續(xù)波調(diào)制脈沖波調(diào)制脈寬調(diào)制振幅調(diào)制編碼調(diào)制調(diào)頻脈位調(diào)制9.1.1振幅調(diào)制簡(jiǎn)述第九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一End4.調(diào)幅的方法平方律調(diào)幅斬波調(diào)幅調(diào)幅方法低電平調(diào)幅高電平調(diào)幅集電極調(diào)幅基極調(diào)幅9.1.1振幅調(diào)制簡(jiǎn)述第十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.1.2檢波簡(jiǎn)述從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中還原出原調(diào)制的信號(hào)。1.定義第十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖9.1.1檢波器的輸入輸出波形9.1.2檢波簡(jiǎn)述第十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖9.1.2檢波器檢波前后的頻譜9.1.2檢波簡(jiǎn)述第十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖9.1.3檢波器的組成部分9.1.2檢波簡(jiǎn)述2.組成第十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一End3.檢波的分類二極管檢波器三極管檢波器檢波器件信號(hào)大小小信號(hào)檢波器大信號(hào)檢波器工作特點(diǎn)包絡(luò)檢波器同步檢波器9.1.2檢波簡(jiǎn)述第十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.2調(diào)幅波的性質(zhì)9.2.1調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜9.2.2調(diào)幅波中的功率關(guān)系第十六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一振幅調(diào)制用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)振幅,使載波信號(hào)瞬時(shí)幅度隨調(diào)制信號(hào)作線性變化的過(guò)程調(diào)制方程：AmplitudeModulation定義：第十七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.2.1調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜1.普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式首先討論單音調(diào)制的調(diào)幅波。載波信號(hào)：

調(diào)制信號(hào)：

調(diào)幅信號(hào)（已調(diào)波）：

由于調(diào)幅信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，即有：

，式中為比例常數(shù)即：

式中ma為調(diào)制度，

常用百分比數(shù)表示。第十八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.2.1調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜

波形特點(diǎn)：

(1)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

(2)調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱度

第十九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.2.1調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜第二十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一m=1m>1m<1AM調(diào)制m:調(diào)制度（調(diào)制指數(shù)）Matlab仿真波形圖

第二十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一t=0:0.0001:0.1;%時(shí)間wb=2*pi*20;%調(diào)制波頻率20Hzw0=2*pi*500;%載波頻率500HzVbm=6;%調(diào)制波振幅V0m=10;%載波振幅

%調(diào)制信號(hào)vb=Vbm*cos(wb*t);%載波信號(hào)vc=V0m*cos(w0*t);%調(diào)制指數(shù)m=Vbm/V0m;%默認(rèn)系統(tǒng)靈敏度ka為1。

%已調(diào)波信號(hào)vam=V0m*(1+m*cos(wb*t)).*cos(w0*t);%AM調(diào)制%繪圖plot(t,V0m*(1+m*cos(wb*t)),'b',t,-V0m*(1+m*cos(wb*t)),'b',t,vam,'r');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%vdsb=V0m*m*cos(wb*t).*cos(w0*t);;%DSB調(diào)制figure;plot(t,V0m*(m*cos(wb*t)),'b',t,-V0m*(m*cos(wb*t)),'b',t,vdsb,'r');附：AM調(diào)制仿真程序（Matlab）第二十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.2.1調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜圖9.2.2由非正弦波調(diào)制所得到的調(diào)幅波第二十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.普通調(diào)幅波的頻譜（1）由單一頻率信號(hào)調(diào)幅

Ω調(diào)制信號(hào)ω0載波調(diào)幅波ω0+Ω上邊頻ω0-Ω下邊頻9.2.1調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜第二十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一信號(hào)帶寬ω0(2)限帶信號(hào)的調(diào)幅波Ωmax調(diào)幅波ΩmaxΩmaxΩmaxΩmax調(diào)制信號(hào)載波ω0+Ωmax上邊帶ω0-Ωmax下邊帶End9.2.1調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜第二十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.2.2調(diào)幅波中的功率關(guān)系 如果將普通調(diào)幅波輸送功率至電阻R上，則載波與兩個(gè)邊頻將分別得出如下的功率：ω0載波功率:上邊頻或下邊頻:在調(diào)幅信號(hào)一周期內(nèi)，AM信號(hào)的平均輸出功率是第二十六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一載波本身并不包含信號(hào)，但它的功率卻占整個(gè)調(diào)幅波功率的絕大部分。當(dāng)ma＝1時(shí)，PoT＝(2/3)Po；當(dāng)ma＝0.5時(shí)，PoT＝(8/9)Po；從調(diào)幅波的頻譜圖可知，唯有它的上、下邊帶分量才實(shí)際地反映調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)，而載波分量?jī)H是起到頻譜搬移的作用，不反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。9.2.2調(diào)幅波中的功率關(guān)系ω0第二十七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一（1）由單一頻率信號(hào)調(diào)幅調(diào)幅波的最大功率和最小功率，它們分別對(duì)應(yīng)調(diào)制信號(hào)的最大值和最小值為:總結(jié)：由前面分析可得：

(1)當(dāng)調(diào)幅度m=1時(shí)，調(diào)幅波的最大功率為載波功率的4倍，而最小功率為零，因此由于最大、最小功率相差太大，對(duì)特定的功放管而言，其額定輸出功率將大大受限；

(2)當(dāng)m＝1時(shí)，不攜帶調(diào)制信號(hào)的載波成分將占用調(diào)幅波總功率的2/3，而帶有信號(hào)的邊頻只調(diào)幅波總功率的1/3，因此功率浪費(fèi)大，效率低；若m<1，則效率更低。9.2.2調(diào)幅波中的功率關(guān)系m=1第二十八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一

（二）雙邊帶信號(hào)（DSB）

在調(diào)制過(guò)程中，將載波抑制就形成了抑制載波雙邊帶信號(hào)，簡(jiǎn)稱雙邊帶信號(hào)。它可用載波與調(diào)制信號(hào)相乘得到，其表示式為：若調(diào)制信號(hào)為單一正弦信號(hào)vΩ=VΩcosΩt調(diào)制時(shí)，其中g(shù)(t)在是可正可負(fù)的，它與普通調(diào)幅波的幅度函數(shù)Vm(t)是不同的DSB調(diào)制第二十九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一DSB調(diào)制AM調(diào)制DSB已調(diào)信號(hào)波形DSB調(diào)制第三十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一DSB調(diào)制DoubleSideBand第三十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一DSB調(diào)制DoubleSideBand第三十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一DSB調(diào)制DoubleSideBand第三十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一單音信號(hào)DSB調(diào)制頻譜特性1、帶寬與AM調(diào)制相同2、功率大大降低。第三十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一單音信號(hào)DSB調(diào)制相位突變第三十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一上邊帶信號(hào)下邊帶信號(hào)單邊帶(singlesidebandSSB)信號(hào)

1、單邊帶信號(hào)的概念：?jiǎn)芜厧В⊿SB）信號(hào)是由DSB信號(hào)經(jīng)邊帶濾波器濾除一個(gè)邊帶或在調(diào)制過(guò)程中，直接將一個(gè)邊帶抵消而成。Ωmaxω限帶信號(hào)ωc載波ωc-Ωmax下邊頻帶信號(hào)ω

ωc+Ωmax上邊頻帶信號(hào)ωωc+Ωmaxωc-Ωmax第三十六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一由DSB信號(hào)經(jīng)過(guò)邊帶濾波器濾除了一個(gè)邊帶而形成，如：上邊帶信號(hào)下邊帶信號(hào)上邊帶濾波器下邊帶濾波器乘法器下邊頻帶信號(hào)ωωDSB信號(hào)ωc-Ωmax

ωc+Ωmax上邊頻帶信號(hào)ωωc+Ωmaxωc-Ωmax單邊帶(singlesidebandSSB)信號(hào)第三十七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一單音調(diào)制的SSB信號(hào)波形單邊帶信號(hào)的波形及頻譜如圖所示，由于它們?yōu)閱我活l率成分的信號(hào)，因此，單純從該信號(hào)中是無(wú)法知道原來(lái)調(diào)制信號(hào)，也無(wú)法看出實(shí)際該信號(hào)的特征。單邊帶(singlesidebandSSB)信號(hào)第三十八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一單邊帶調(diào)制時(shí)的頻譜搬移單邊帶(singlesidebandSSB)信號(hào)總結(jié)：

單邊帶調(diào)制從本質(zhì)上說(shuō)是幅度和頻率都隨調(diào)制信號(hào)改變的調(diào)制方式。但是，由于它產(chǎn)生的已調(diào)信號(hào)頻率與調(diào)制信號(hào)頻率間只是一個(gè)線性變換關(guān)系（線性搬移），這一點(diǎn)與AM、DSB類似，因此通常還是把它歸結(jié)為振幅調(diào)制。

SSB調(diào)制的特點(diǎn)：占用頻帶窄，功率利用率高。第三十九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一電壓表達(dá)式普通調(diào)幅波載波被抑制雙邊帶調(diào)幅波單邊帶信號(hào)波形圖頻譜圖信號(hào)帶寬三種振幅調(diào)制信號(hào)比較第四十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一非線性電路及元件的特性插入第五章內(nèi)容第四十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.1概述無(wú)線電元件線性元件時(shí)變參量元件非線性元件：元件參數(shù)與通過(guò)元件的電流或施于其上的電壓無(wú)關(guān)。：元件參數(shù)與通過(guò)元件的電流或施于其上的電壓有關(guān)。：元件參數(shù)按照一定規(guī)律隨時(shí)間變化。第四十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖5.1.1串聯(lián)電路線性電路時(shí)時(shí)變線性電感電路時(shí)非線性電感電路時(shí) 描述線性電路、時(shí)變參量電路和非線性電路的方程式分別是常系數(shù)線性微分方程、變系數(shù)線性微分方程和非線性微分方程。5.1概述第四十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一End 在無(wú)線電工程技術(shù)中，較多的場(chǎng)合并不用解非線性微分方程的方法來(lái)分析非線性電路，而是采用工程上適用的一些近似分析方法。這些方法大致分為圖解法和解析法兩類。所謂圖解法，就是根據(jù)非線性元件的特性曲線和輸入信號(hào)波形，通過(guò)作圖直接求出電路中的電流和電壓波形。所謂解析法，就是借助于非線性元件特性曲線的數(shù)學(xué)表示式列出電路方程，從而解得電路中的電流和電壓。5.1概述第四十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.2非線性元件的特性5.2.1非線性元件的工作特性5.2.2非線性元件的頻率變換作用5.2.3非線性電路不滿足疊加原理第四十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.2.1非線性元件的工作特性圖5.2.1線性電阻的伏安特性曲線圖5.2.2半導(dǎo)體二極管的伏安特性曲線 與線性電阻不同，非線性電阻的伏安特性曲線不是直線。End第四十六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.2.2非線性元件的頻率變換作用圖5.2.4線性電阻上的電壓與電流波形圖5.2.5正弦電壓作用于二極管產(chǎn)生非正弦周期電流 輸出電流與輸入電壓相比，波形不同，周期相同?？芍?，電流中包含電壓中沒(méi)有的頻率成分。第四十七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一EndA.傳輸特性設(shè)：則中有：直流分量；基波分量和諧波分量：組合頻率分量：“非線性”具有頻率變換作用。5.2.2非線性元件的頻率變換作用第四十八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.3非線性電路分析法5.3.1冪級(jí)數(shù)分析法5.3.2折線分析法

第四十九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一常用的非線性元件的特性曲線可表示為其中式中a0，a1，…，an為各次方項(xiàng)的系數(shù)，它們由下列通式表示v=v1+v2，VQ是靜態(tài)工作點(diǎn)。i=a0+a1v+a2v2+a3v3+…+anvn+…上述特性曲線可用冪級(jí)數(shù)表示為5.3.1冪級(jí)數(shù)分析法第五十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.3.1冪級(jí)數(shù)分析法 從頻域考察非線性能夠揭示非線性的頻率變換作用，因此，選擇如下信號(hào)作為冪級(jí)數(shù)的輸入電壓。 將和項(xiàng)展開(kāi)，可得i=a0+a1v+a2v2+a3v3+…+anvn+…第五十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一三角降冪公式直流成分耦次諧波基波、奇次諧波5.3.1冪級(jí)數(shù)分析法p+q≤n第五十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一ω0n最高次數(shù)為3的多項(xiàng)式的頻譜結(jié)構(gòu)圖End5.3.1冪級(jí)數(shù)分析法第五十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.3.2折線分析法圖5.3.3晶體三極管的轉(zhuǎn)移特性曲線用折線近似信號(hào)較大時(shí)，所有實(shí)際的非線性元件幾乎都會(huì)進(jìn)入飽和或截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，元件的非線性特性的突出表現(xiàn)是截止、導(dǎo)通、飽和等幾種不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。第五十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖5.3.3折線法分析非線性電路End5.3.2折線分析法第五十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一開(kāi)關(guān)函數(shù)分析法第五十六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一5.4.4開(kāi)關(guān)函數(shù)分析法圖5.4.6大小兩個(gè)信號(hào)同時(shí)作用于非線性元件時(shí)的原理性電路第五十七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖5.4.7開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)及其開(kāi)關(guān)函數(shù)5.4.4開(kāi)關(guān)函數(shù)分析法第五十八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一ω0End5.4.4開(kāi)關(guān)函數(shù)分析法第五十九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一調(diào)幅信號(hào)產(chǎn)生方法帶通濾波器帶通濾波器調(diào)制器非線性元件調(diào)幅信號(hào)產(chǎn)生電路的核心器件：相乘器（非線性器件）1、調(diào)幅信號(hào)產(chǎn)生第六十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一二極管調(diào)制電路iD=a0+a1v+a2v2+a3v3+…1.將二極管視為非線性器件iDvD?。篿D=a0+a1v+a2v2

v=K(vΩ+v0)第六十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一二極管調(diào)制電路iD=gDvv≥02.將二極管視為開(kāi)關(guān)iDvD

v=vΩ+v0iD=0v<0折線化處理，忽略死區(qū)電壓S(ω0t)rD=1/gD二極管等效為：iD=gDvS(ω0t)二極管看作由載波控制的開(kāi)關(guān)：第六十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一%調(diào)制波頻率wb=1;%載波頻率w0=4;%調(diào)制波幅值Vbm=2;%載波幅值V0m=2;正弦波疊加相同幅值頻率相差不大時(shí)第六十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一%調(diào)制波頻率wb=1;%載波頻率w0=10;%調(diào)制波幅值Vbm=2;%載波幅值V0m=1;%調(diào)制波頻率wb=1;%載波頻率w0=10;%調(diào)制波幅值Vbm=2;%載波幅值V0m=6;正弦波疊加第六十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一%調(diào)制波頻率wb=1;%載波頻率w0=20;%調(diào)制波幅值Vbm=1;%載波幅值V0m=12;正弦波疊加此時(shí)，開(kāi)關(guān)的開(kāi)與關(guān)取決于v0的正負(fù)。單二極管調(diào)制條件單二極管調(diào)制電路將二極管視為開(kāi)關(guān)第六十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一單二極管調(diào)制電路將二極管視為開(kāi)關(guān)其中開(kāi)關(guān)函數(shù)表示為：第六十六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.3平方律調(diào)幅9.3.1工作原理9.3.2平衡調(diào)幅器第六十七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.3.1工作原理調(diào)幅波的共同之處都是在調(diào)幅前后產(chǎn)生了新的頻率分量，也就是說(shuō)都需要用非線性器件來(lái)完成頻率變換。這里將調(diào)制信號(hào)vΩ與載波信號(hào)vω0相加后，同時(shí)加入非線性器件，然后通過(guò)中心頻率為ω0的帶通濾波器取出輸出電壓vo中的調(diào)幅波成分。圖9.3.1非線性調(diào)幅方框圖第六十八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一如果靜態(tài)工作點(diǎn)和輸入信號(hào)變換范圍選擇合適，非線性器件工作在滿足平方律的區(qū)段。9.3.1工作原理單二極管調(diào)制電路第六十九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.3.2平衡調(diào)幅器圖9.3.2串聯(lián)雙二極管平衡調(diào)幅器簡(jiǎn)化電路如果要獲得抑制載波的雙邊帶信號(hào)，觀察輸出電流表示式總的輸出電流總的輸出電壓v平衡的含義：1.兩路調(diào)制信號(hào)完全相同2.兩個(gè)二極管特性完全相同3.抑制載波第七十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.4斬波調(diào)幅9.4.1工作原理9.4.2實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)幅的兩種電路第七十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.4.1工作原理圖9.4.1斬波調(diào)幅器方框圖第七十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖9.4.2斬波調(diào)幅器工作圖解9.4.1工作原理第七十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖9.4.3平衡斬波調(diào)幅及其圖解End9.4.1工作原理第七十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.4.2實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)幅的兩種電路圖9.4.4二極管電橋斬波調(diào)幅電路第七十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖9.4.5環(huán)形調(diào)幅器電路9.4.2實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)幅的兩種電路第七十六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一經(jīng)濾波后，有9.4.2實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)幅的兩種電路環(huán)形調(diào)幅器電路VD1VD32C2LRLT2VD4VD2T3T1VD1VD32C2LRLT2VD4VD2T3T1+uo-uΩ+-uΩ+-uΩ+-+

-uc+

-uc第七十七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一模擬乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)幅5.4模擬乘法器電路分析9.5模擬乘法器調(diào)幅第七十八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一差分對(duì)原理電路模擬乘法器電路分析單端輸出雙端輸出第七十九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一模擬乘法器電路分析差分對(duì)的傳輸特性第八十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一模擬乘法器電路分析差分對(duì)的傳輸特性

ic1、ic2和io與差模輸入電壓u是非線性關(guān)系——雙曲正切函數(shù)關(guān)系,與恒流源I0成線性關(guān)系。雙端輸出時(shí),直流抵消,交流輸出加倍。輸入電壓很小時(shí),傳輸特性近似為線性關(guān)系,即工作在線性放大區(qū)。這是因?yàn)楫?dāng)|x|<1時(shí),tanh（x／2）≈x／2,即當(dāng)|u|＜UT＝26mV時(shí),io=I0tanh（u/2UT）≈I0u/2UT。若輸入電壓很大,一般在|u|>100mV時(shí),電路呈現(xiàn)限幅狀態(tài),兩管接近于開(kāi)關(guān)狀態(tài),因此,該電路可作為高速開(kāi)關(guān)、限幅放大器等電路。第八十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一模擬乘法器電路分析差分對(duì)的傳輸特性

小信號(hào)運(yùn)用時(shí)的跨導(dǎo)即為傳輸特性線性區(qū)的斜率,它表示電路在放大區(qū)輸出時(shí)的放大能力,上式表示：gm與恒流源電流I0成正比，若I0隨時(shí)間變化，gm也隨時(shí)間變化，成為時(shí)變跨導(dǎo)。因此，可以通過(guò)控制I0的方法組成線性時(shí)變電路。線性時(shí)變參量電路分析第八十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一晶體三極管差分對(duì)模擬乘法器原理電路模擬乘法器調(diào)幅當(dāng)輸入差模電壓u=Ucosω1t時(shí),由傳輸特性可得io波形。其所含頻率分量可由

tanh（u/2UT）的傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式求得,即第八十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一差分對(duì)頻譜搬移電路單端輸出雙端輸出1、信號(hào)uB單端輸入，有時(shí)會(huì)造成不便。2、V3的溫度漂移不能被抵消。模擬乘法器調(diào)幅第八十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一雙差分對(duì)電路由兩個(gè)單差分對(duì)電路組成。V1、V2、V5組成差分對(duì)電路Ⅰ,V3、V4、V6組成差分對(duì)電路Ⅱ,兩個(gè)差分對(duì)電路的輸出端交叉耦合。io=iI-iII=(i1+i3)-(i2+i4)=(i1-i2)-(i4-i3)第八十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一當(dāng)u1=U1cosω1t,u2=U2cosω2t時(shí),有式中x1=U1/UT，x2=U2/UT。它們包含f1和f2的各階奇次諧波分量的組合分量，若U1、U2<26mV，非線性關(guān)系可近似為線性關(guān)系，上式可近似為理想乘法器：雙差分對(duì)電路第八十六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一接入負(fù)反饋時(shí)的差分對(duì)電路雙差分對(duì)電路作為乘法器時(shí)，要求輸入電壓幅度很小，為了擴(kuò)大輸入信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，需對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，如下圖所示。雙差分對(duì)電路的改進(jìn)第八十七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一集成模擬乘法器MC1596第八十八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一第八十九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.6單邊帶信號(hào)的產(chǎn)生9.6.1單邊帶通信的優(yōu)缺點(diǎn)9.6.2產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法第九十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.6.1單邊帶通信的優(yōu)缺點(diǎn)使所容納的頻道數(shù)目加倍，大大提高波段利用率。單邊帶制能獲得更好的通信效果。單邊帶制的選擇性衰落現(xiàn)象要輕得多。要求收、發(fā)設(shè)備的頻率穩(wěn)定度高，設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)要求高。第九十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一調(diào)幅波ω0+Ω上邊頻ω0-Ω下邊頻9.6.2產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法1.濾波器法圖9.6.1濾波器法原理方框圖第九十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖9.6.2濾波器法單邊帶發(fā)射機(jī)方框圖 必須強(qiáng)調(diào)指出，提高單邊帶的載波頻率決不能用倍頻的方法。因?yàn)楸额l后，音頻頻率Ｆ也跟著成倍增加，使原來(lái)的調(diào)制信號(hào)變了樣，產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。這是絕對(duì)不允許的。9.6.2產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法

Φ1濾波需采用石英晶體濾波器、陶瓷濾波器或表面聲波濾波器等。Φ2、Φ3則可以使用LC濾波器。第九十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖9.6.3單邊帶發(fā)射機(jī)方框圖舉例9.6.2產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法第九十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.相移法圖9.6.4相移法單邊帶調(diào)制器方框圖9.6.2產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法最突出問(wèn)題：調(diào)制信號(hào)90°相移非常困難第九十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一3.修正的移相濾波法圖9.6.5產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的第三種方法9.6.2產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法90°移相網(wǎng)絡(luò)工作于固定頻率第九十六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.8高電平調(diào)幅9.8.1集電極調(diào)幅9.8.2基極調(diào)幅第九十七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.8高電平調(diào)幅高電平調(diào)幅電路能同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)制和功率放大，即用調(diào)制信號(hào)vΩ去控制諧振功率放大器的輸出信號(hào)的幅度Vcm來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的。臨界過(guò)壓欠壓VCC（t）臨界過(guò)壓欠壓VBB(t)第九十八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一集電極調(diào)幅電路9.8.1集電極調(diào)幅第九十九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一EndiCiC1臨界過(guò)壓欠壓VCC（t）9.8.1集電極調(diào)幅第一百頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.8.2基極調(diào)幅基極調(diào)幅電路第一百零一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一EndiCvAM（t）臨界過(guò)壓欠壓V

BB(t)9.8.2基極調(diào)幅第一百零二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.9包絡(luò)檢波9.9.1包絡(luò)檢波器的工作原理9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百零三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.9.1包絡(luò)檢波器的工作原理非線性電路低通濾波器從已調(diào)波中檢出包絡(luò)信息，只適用于AM信號(hào)

輸入AM信號(hào)檢出包絡(luò)信息第一百零四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一EndVDCC++vWRL++充電放電iDvi–––串聯(lián)型二極管包絡(luò)檢波器9.9.1包絡(luò)檢波器的工作原理第一百零五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)下面討論這種檢波器的幾個(gè)主要質(zhì)量指標(biāo)：電壓傳輸系數(shù)（檢波效率）、輸入電阻和失真。1)電壓傳輸系數(shù)(檢波效率)定義：第一百零六頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一1)電壓傳輸系數(shù)(檢波效率)vDiD-vCVimθ用分析高頻功放的折線近似分析法可以證明其中，θ是二極管電流通角，Ｒ為檢波器負(fù)載電阻，Ｒd為檢波器內(nèi)阻。9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百零七頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2)等效輸入電阻考慮到包絡(luò)檢波電路一般作為諧振回路的負(fù)載，它勢(shì)必影響回路選頻特性（Q），下面分析其等效電阻其中，Vim是輸入高頻電壓振幅，Iim是輸入高頻電流振幅。9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百零八頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一2)等效輸入電阻如果忽略二極管導(dǎo)通電阻上的損耗功率，則由能量守恒的原則，輸入到檢波器的高頻功率，應(yīng)全部轉(zhuǎn)換為輸出端負(fù)載電阻上消耗的功率（注意為直流）即有，而Vo9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百零九頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一3)失真產(chǎn)生的失真主要有：①惰性失真；②負(fù)峰切割失真；③非線性失真；④頻率失真。如果檢波電路的時(shí)間常數(shù)RC太大，當(dāng)調(diào)幅波包絡(luò)朝較低值變化時(shí)，電容上的電荷來(lái)不及釋放以跟蹤其變化，所造成的失真稱作惰性失真。

①惰性失真(對(duì)角線切割失真)9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百一十頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一

①惰性失真(對(duì)角線切割失真)調(diào)幅波包絡(luò)如圖所示，在某一點(diǎn)，如果電容兩端電壓的放電速度小于包絡(luò)的下降速度，就可能發(fā)生惰性失真。包絡(luò)變化率電容放電9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百一十一頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一

①惰性失真(對(duì)角線切割失真)放電速率假定此時(shí)為避免失真9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百一十二頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一

①惰性失真(對(duì)角線切割失真)實(shí)際上，調(diào)制波往往是由多個(gè)頻率成分組成，即Ω=Ωmin～Ωmax。為了保證不產(chǎn)生失真，必須滿足或9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百一十三頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路②負(fù)峰切割失真(底邊切割失真)隔直電容Cc數(shù)值很大，可認(rèn)為它對(duì)調(diào)制頻率Ω交流短路，電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，其兩端電壓VC≈Vim。失真最可能在包絡(luò)的負(fù)半周發(fā)生。假定二極管截止，Cc將通過(guò)R和RL緩慢放電，相對(duì)于高頻載波一個(gè)周期內(nèi)，其電壓VC≈Vim將在R和RL上分壓。直流負(fù)載電阻R上的電壓為9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百一十四頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路②負(fù)峰切割失真(底邊切割失真)Vim（1-m）V

imV

RVRVRV

RV

RV

R9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)第一百一十五頁(yè)，共一百二十八頁(yè)，編輯于2023年，星期一考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路