调制解调电路

第六章 频谱变换电路

⎩⎨

⎧非线性：调频、限幅

频

线性：调幅、混频、倍

6.1概述

频谱变换电路：频谱搬移，使之适合于传输.

具备将输入信号频谱进行频谱变换，以获取具有所需频谱的输出信号这种功能的电路就叫做频谱变换电路。

6.2乘法器

变跨导式模拟乘法器是以恒流源式差动放大电路为基础，并采用变换跨导的原理而形成的。

变跨导式模拟乘法器（恒流源式差分放大器）

双入双出

()

()

EQ

T EQ

T b b be i be

c

o I U I U r r u r R u ββ

β+≈++=⋅-

='111

()

21I U T

β+= ∴I u U R u i T

C

o ⨯⋅-

≈12

若I u i ∞2成正比，则21i i o u u u ⨯∞

e

i e BE i e R u R u u I I 23

2≈-=

=

∴21212i i e i i T

C o U U R R u u U R u ⋅⋅=⋅

⋅-

=

跨导

222121

i e

I T T T

EQ m u R U

U U I

U I g ∞⋅===

∴称为变跨导乘法器.

6.3调幅波

一、幅度调制（AM ）

()t u Ω－低频 ()t u c －高频

定义：用()t u Ω去控制()t u c 的幅度，使幅度()t u Ω∞，称为调制

称()t u Ω为调制信号，()t u c 为载波信号.

1、 调幅特性.

令()t U t u m Ω=ΩΩcos ()t w U t u c cm c cos = 则

)()t w t M U t u c a cm AM cos cos 1⋅Ω+=

其中cm

m a U U k M Ω⋅

=称为调制指数.（k 由电路决定的一个常数）

()t w t M U t w U t u c a cm c cm AM cos cos cos ⋅Ω⋅⋅+⋅=

()()[]t w t w M U t w U c c a cm c cm Ω-+Ω+⋅⋅+

⋅=cos cos 2

1cos

∴调幅波有3个频率分量c w 、Ω+c w 、Ω-c w .

称Ω+c w 为上边频，Ω-c w 为下边频

m AM B Ω=2

载波不携带()t u Ω的信息，而且占用较大的发射功率，可以只发射边带。 (1)双边带.

()()()()[]t w t w U t w t U t w t u t u c c m c m c DSB Ω-+Ω+=

⋅Ω⋅=⋅=ΩΩΩcos cos 2

1cos cos cos

无载波频率.

特点：①频谱搬移特性

②相位突变（根据上式）

()0=Ωt u 处

③m DSB B Ω=2

（2）单边带：用滤波器将上边带或下边带滤除. 二、AM 的电路

令 ()t w U t u c cm c cos =

()t U E t u m Ω+=ΩΩcos

则 ()()t w U t U E t u c cm m AM cos cos ⋅⋅Ω+=Ω

()t

w t m U t w t U E U U E c a s c cm m

cm cos cos 1cos cos 1Ω⋅+=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Ω⋅+⋅⋅=Ω

1、 低电平调幅

.

如上，通过调节直流E 的大小来调节a m . 2、 高电平调幅.

①集电极调幅.（通过改变集电极馈电电压）.

L 、C 谐振回路调谐在载频

()t U V t u V V m cc cc cc

Ω+=+='ΩΩcos ()t m V a cc Ω+=cos 1

注:见书p109图4.10 ：放大器要工作在过压区.

∴()t m V V u V I a cc cc AM cc

c Ω+='∞'∞cos 1,即 ②基极调幅（原理类似）

三、解调电路.

（检波） 利用乘法器＋低通滤波器 1、二极管（包络检波）

充电时间C R D 放电时间C R ()C R D >>

2、乘法器

()t u y 近似为频率为c w 的方波.

∴()()t nw a

a t u c n n

o y cos 2

1

∑∞

=+

=

∴()()t u t u k u y x o ⋅⋅=()()⎥⎦

⎤

⎢

⎣⎡+

⋅⋅Ω+⋅=∑

t nw a a t w t m u k c n o c a s cos 2

cos cos 1

取n=1,

()⎥⎦

⎤

⎢

⎣⎡⋅

⋅Ω+⋅=t w t w t m u k u c c a s o cos 4

cos cos 1π 6.4抑制载波的AM 的调制与解调电路. SC

DSB

一、调制电路

()t w U t u c cm c cos = ()t U t u m Ω=ΩΩcos

()()()t u t u k t u c Ω⋅⋅=

()()[]

t w t w U U k t U t w U k c c m cm m c cm Ω-+Ω+⋅⋅=Ω⋅⋅=ΩΩcos cos 2

1cos cos

图203P

三、解调电路

()[]()[]t w t u U k t w t w t u k t w u u c cm c c c i o 2cos 12

1cos cos cos +⋅⋅=

⋅⋅⋅=⋅=ΩΩ

说明：导频.若无导频，则接收端需产生载波.

6.5混频电路

I s w w 中频载波→

()t w U t u L Lm L cos =

设L w >s w ，

()()[]t w U t w t u m U t u L Lm s a sm p cos cos 1⋅+=Ω ()[]()()[]t w w t w w t u m U U s L s L a Lm sm ++-+⋅=

Ωcos cos 12

1