第5章振幅调制电路

合集下载

高频电路习题

目录第1章绪论 (2)第2章小信号选频放大器 (3)第3章谐振功率放大器 (9)第4章正弦波振荡器 (17)第5章振幅调制、振幅解调与混频电路 (31)第6章角度调制与解调电路 (51)第1章绪论返回目录页一、填空1.1 用（）信号传送信息的系统称为通信系统，发送设备对信号最主要的处理是（）。

1.2 输入变换器的作用是将各种不同形式的信源转换成（）信号；传输信号的信道也称为（）；传输媒介分为（）两大类。

1.3 引起传输误差的因素是（）。

1.4 在时间和幅度上连续变化的信号称为（）；在时间和幅度上离散取值的信号称为（）。

1.5 用基带信号去改变高频载频的幅度称为（）用符号（）表示；用基带信号去改变高频载频的频率称为（）用符号（）表示；用基带信号去改变高频载频的相位称为（）用符号（）表示。

1.6 数字调制通常分为（）、（）、（）三种。

1.7 无线电波的传播方式有（）、依靠（）和（）三种；频率在（）的信号主要是依靠电离层的反射传播；高于（）的信号主要沿空间直线传播；长波与超长波信号主要（1.81.9 ）与1.101.111.121.131.14 其信号主2.1 已知并联谐振回路L=1μH，C=20pF，Q=100,求该并联回路的谐振频率f0、谐振电阻R p及通频带BW0.7。

解：由公式(2.1.4)知MHzMHzQ f BW k C L Q R MHzHz LCf p 356.01006.354.22104.221020101100)7.1.2(6.351020101212107.031261260===Ω=Ω⨯=Ω⨯⨯===⨯⨯⨯==----式知由ππ2.2 并联谐振回路如图P2.2所示，已知C=300pF ，L=390μH ，Q=100，信号源内阻Rs=100k Ω，负载电阻R L =200KΩ，求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。

KHzHz LC f 46510390103002121)4.1.2(6120≈⨯⨯⨯==--ππ由式解：371039010300104221124220011001114111111201211410300103901007126123126≈⨯⨯•⨯==Ω=Ω++=++==Ω=Ω⨯⨯•==----L C R Q )..(K K R R R R //R //R R )..(K C L Q R )..ee L S P L S P e P 式，有载品质因数由式知谐振电阻为所以由阻为知，回路的空载谐振电由式（所以BW 0.7=f 0/Q T =465KHz/37=12.6KHz2.3已知并联谐振回路的f 0=10MHz ，C=50pF ，BW 0.7=150KHz ，求回路的L 和Q 以及Δf=600KHz 时的电压衰减倍数。

【学习】第五章信号调理电路

一般采用音频交流电压（5～10kHZ）作为电桥电源。这时，电桥输出将为调制波，外界工频干扰不易从线路中引入，并且后接交流放大电路简单无零漂。
采用交流电桥时，必须注意影响测量误差的一些因素。
如：电桥中元件之间的互感影响；无感电阻的残余阻抗；邻近交流电路对电桥的感应作用；泄漏电阻以及元件之间、元件与地之间的分布电容等。
整理课件
33
整理课件
34
§2 调频与解调
（1）调频
调频（频率调制）是利用信号电压的幅值控制一个振荡器，振荡器输出的是等幅波，但其振荡频率偏移量和信号电压成正比。
当信号电压为零时，调频波的频率等于中心频率（载波频率）；信号电压为正值时频率提高，负值时则降低。所以调频波是随信号而变化的疏密不等的等幅波。
-fm
fm
－f0
f0
时域分析
频域分析
由脉冲函数的卷积性质知：一个函数与单位脉冲函数卷积的结
果，就是将其以坐标原点为中心的频谱平移到该脉冲函数处。
即调制后的结果就相当于把原信号的频谱图形由原点平移至
载波频率 f 0 处，幅值减半。
整理课件
24
从调幅原理看，载波频率 f 0 必须高于原信号中的最高频率 f m 才能使已调波仍保持原信号的频谱图形，不致重叠。
整理课件
27
g(t)1 2x(t)1 2x(t)co4sf0t
据傅里叶变换性质可得：
G (f) 1 2X (f) 1 4X (f 2 f0 ) 1 4X (f 2 f0 )
若用一个低通滤波器滤去中心
频率为 2 f 0 的高频成分，那
么将可以复现原信号的频谱（幅值减小为一半），若用放大处理来补偿幅值减小，可得到原调制信号。

高频电子电路参考答案

第1章高频小信号谐振放大器给定串联谐振回路的0 1.5MHz f =，0100pF C =，谐振时电阻5R =Ω，试求0Q 和0L 。

又若信号源电压振幅1mV ms U =，求谐振时回路中的电流0I 以及回路上的电感电压振幅Lom U 和电容电压振幅Com U 。

解：（1）串联谐振回路的品质因数为061200112122 1.510100105Q C R ωπ-==≈⨯⨯⨯⨯⨯根据0f =40212221200111.125810(H)113μH (2)100104 1.510L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯⨯ （2）谐振时回路中的电流为010.2(mA)5ms U I R === 回路上的电感电压振幅为02121212(mV)Lom ms U Q U ==⨯=回路上的电容电压振幅为02121212(mV)Com ms U Q U =-=-⨯=-在图题所示电路中，信号源频率01MHz f =，信号源电压振幅0.1V ms U =，回路空载Q 值为100，r 是回路损耗电阻。

将1－1端短路，电容C 调至100pF 时回路谐振。

如将1－1端开路后再串接一阻抗x Z （由电阻x R 与电容x C 串联），则回路失谐；C 调至200pF 时重新谐振，这时回路有载Q 值为50。

试求电感L 、未知阻抗x Z 。

图题1.2xZ u解：（1）空载时的电路图如图(a)所示。

(a) 空载时的电路 (b)有载时的电路u u根据0f =42122120112.53310(H)253μH (2)10010410L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯ 根据00011L Q C r rωω==有： 6120101115.92()21010010100r C Q ωπ-==≈Ω⨯⨯⨯⨯（2）有载时的电路图如图(b)所示。

空载时，1100pF C C ==时回路谐振，则0f =00100LQ rω==；有载时，2200pF C C ==时回路谐振，则0f =050L xLQ r R ω==+。

AM调制的基本理论

实际调制信号的调幅波形
1) 表示方法
ii ) 数学表达式 v AM Vm ( t ) cosct Vcm ( 1 Ma cost ) cosct
KaVm Vm max Vm min Ma 1 Vcm Vm max Vm min
称振幅调制的调制度
v vc
t
t
2) 二极管调制器
i) 电路 ii) 工作原理
i iD 1 iD 2 2( v V0 ) K1 ( ct ) RD 2RL
i AM
2V0 2Vm cosct cost cosc t RL RL
vo i AM RL
iii) 讨论：其中LC带通滤波器，中心频率为C ， BW3dB 2
vAM(t)
t
vAM(t)
t
vAM(t)
t
1) 表示方法
v AM MaVcm MaVcm Vcm cos c t cos( c )t cos( c )t 2 2
i) 表示方法
iv) 矢量表示
2) 能量关系：
Pav音频信号一个周期内在负载RL上的平均功率
V ( 1 Ma cost ) (高频一周期的平均功率) PL 2RL 2 Ma 1 2 Pav PLdt P0 ( 1 ) P0 PSB 2 0 2
2 cm 2
2 2 Ma Vcm P0 称为上下边带总功率其中 P0 称为载波功率，PSB 2 2RL

现象：
R 克服条件： M a RL
RΩ ＝ RL ∥Ri2 称为检波器的音频交流负载，RL 为直流负载。
克服措施：

RL =RL1+RL2，若Rg大： RL1≈(0.1～0.2)RL2；

高频-包络检波ppt课件.pptx

第十五讲包络检波
9/29/2024 2:54 PM
1
第5章振幅调制与解调
5.5.2 二极管峰值包络检波
旧版：第6章 6.2.2
包络检波器的工作原理包络检波器的质量指标
第十五讲包络检波
9/2第5章振幅调制与解调
峰值包络检波器的工作原理
输入 AM信号
非线性电路
-
-
等避U的于免DU直C载底经im流(波部R1电和电切压mR压割a为L)振失分：幅真压RU的U后imRD条在CL=件RRK上d为U产i：m 生
ui Uim (1 ma cos Wt ) cos ct Uim (1 ma cos Wt )
Ui m
式端U中的由mR ，交于a流RURURΩR负RD=对RCLRR载L检LLR/电/波RR阻为二LR，/检极/ R而波管R器VRR为WD输来直出说
9/29/2024 2:54 PM
4
第5章振幅调制与解调
uC U1
ui U2
U3 uC U4
UA
UB
0
t
通断通断
iD
(a)
0
t
(b)
uo
Uav
Uo
0
t
(c)
加入等幅波时检波器的工作过程
第十五讲包络检波
iD gD
iD
iDmax
－ Uo 0
uD
0
uD
t
(b)
t (a)
检波器稳态时的电流电压波形
峰值包络检波器的应用型输出电路
+ （a） u-i
VD
Cd
+
+UDC - +
C uo R
RL uΩ

现代通信原理指导书第五章幅度调制系统习题详解

5-1以占空比为1:1、峰 — 峰值为2m A 的方波为调制信号，对幅度为A 的正弦载波进行标准幅度调制，试① 写出已调波()AM S t 的表示式，并画出已调信号的波形图；② 求出已调波的频谱()AM S ω, 并画图说明。

解：① 令方波信号为2()(1)2m m T A nT t nT f t T A nT t n T⎧+ <<+⎪⎪=⎨⎪- +<<+⎪⎩ 0,1,2,...n = ± ± ，则000()cos 2()[()]cos ()cos (1)2m AM m T A A t nT t nT s t A f t t T A A t nT t n Tωωω⎧+ ≤<+⎪⎪=+=⎨⎪- +≤<+⎪⎩其中0,1,2,...n = ± ± 。

② 取方波信号一个周期的截断信号02()02m T m T A t f t T A t ⎧+ <<⎪⎪=⎨⎪- -<<⎪⎩，求得其傅里叶变换为()()sin()44T m TTF jA TSa ωωω=-则根据式（）可以得到方波信号的傅里叶变换为1(1)2()2()n m n n F j A n T πωδω+∞=-∞--=--∑所以已调信号的傅里叶变换为00001()()[()()][()()]2(1)122[()()][()()]AM n m o o o o n F F A n n jA A n T T ωωπδωωδωωπδωωδωωπππδωωδωωπδωωδωω=*-+++-++-- =--++-+-++∑时域及频域图如下所示：A π2/m j A π-0w 0w Tπ+02w T π+w()AM S w ()AM s t t()f t tT2T mA5-2已知线性调制信号表示如下： ①10()cos cos S t t t ω=Ω ②20()(10.5sin )cos S t t t ω=+Ω设Ω=60ω，试分别画出S 1(t)和S 2(t)的波形图和频谱图。

(完整版)高频电子线路第5章习题答案

第5章振幅调制、振幅解调与混频电路5.1 已知调制信号()2cos(2π500)V,u t t Ω=⨯载波信号5()4cos(2π10)V,c u t t =⨯令比例常数1a k =，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。

[解] 5()(42cos 2π500)cos(2π10)AM u t t t =+⨯⨯54(10.5cos 2π500)cos(2π10)V t t =+⨯⨯20.5,25001000Hz 4a m BW ===⨯= 调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(s)(a)、(b)所示。

5.2 已知调幅波信号5[1cos(2π100)]cos(2π10)V o u t t =+⨯⨯，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度BW 。

[解] 2100200Hz BW =⨯=调幅波波形和频谱图如图P5.2(s)(a)、(b)所示。

5.3已知调制信号3[2cos(2π210)3cos(2π300)]Vu t t Ω=⨯⨯+⨯，载波信号55cos(2π510)V,1c a u t k =⨯⨯=，试写出调辐波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度BW 。

[解] 35()(52cos2π2103cos2π300)cos2π510c u t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯3555353555(10.4cos2π2100.6cos2π300)cos2π5105cos2π510cos2π(510210)cos2π(510210)1.5cos2π(510300) 1.5cos2π(510300)(V)t t tt t t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯+⨯+⨯-⨯+⨯++⨯- 3max 222104kHz BW F =⨯=⨯⨯=频谱图如图P5.3(s)所示。

5.4 已知调幅波表示式6()[2012cos(2π500)]cos(2π10)V u t t t =+⨯⨯,试求该调幅波的载波振幅cm U 、调频信号频率F 、调幅系数a m 和带宽BW 的值。

振幅调制原理

振幅调制原理
振幅调制（Amplitude Modulation，简称AM）是一种调制技术，它通过改变载波的振幅，来传输要调制的信号。

具体而言，振幅调制是将调制信号的幅度（即振幅）与高频载波信号相乘，得到一个新的带有调制信号特征的调制信号。

在振幅调制中，调制信号通常是音频信号，比如人声或者音乐。

而载波信号是具有固定频率和振幅的高频信号。

调制信号和载波信号相乘的结果，就是振幅调制信号。

振幅调制过程中，调制指数（也称调制深度）是一个关键参数。

调制指数是调制信号的幅度变化与载波幅度的比值。

调制指数的大小会影响到调制信号的功率和频谱分布。

振幅调制的原理可以用以下几个步骤来解释：
1. 调制信号：将要传输的音频信号作为调制信号。

2. 载波信号：选择一个高频信号作为载波信号。

3. 调制过程：将调制信号的幅度与载波信号相乘，得到一个新的调制信号。

4. 调制指数：调节调制指数，控制调制信号的幅度变化。

5. 传输信号：将调制后的信号传输到接收端。

在接收端，需要进行解调过程，将调制信号还原为原始的调制信号。

解调过程是振幅调制的逆过程，在解调过程中，通过将收到的调制信号与一个参考信号（通常是与发送端相同的载波信号）相乘，就可以获得原始的调制信号。

振幅调制在广播和电视等领域中得到了广泛应用。

它可以实现信号的远距离传输，同时具有一定的抗干扰能力。

然而，振幅调制也存在一些问题，比如在传输过程中容易受到噪声和干扰的影响，以及只能传输一个信号的限制。

因此，在一些特定的应用场景中，人们也使用其他调制技术，比如频率调制（FM）和相位调制（PM）。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

以用频谱表示，如右图所示。
首页上页下页退出
高频电子线路
首页上页下页退出
六、振幅调制电路的分类及要求
1、分类：分低电平调幅和高电平调幅两大类
2、要求 ①低电平调幅是在低功率电平级进行振幅调制，输出功率和效率不是主要指标。重点是提高调制的线性，减小不需要的频率分量的产生和提高滤波性能。
高频电子线路
首页上页下页退出
3、通过带通滤波器选出调幅波输出
流过二极管电流中含有 :直流、? c、? c ? ? 、3? c ? ? 、5? c ? ? 、
和 2 ? c、4 ? c、
经中心频率为? c ，通
频带略大于 2? 的带通
滤波器取出 ? c、? c ? ?
的普通调幅波信号输出。
结论:单二极管开关状态调幅电路只能实现普通调幅波(AM)
?
?
)t
?
2 3π cos(3? c
?
?
)t ?
? ??
3、通过带通滤波器取出双边带调幅波
由于i中包含 Ω、? c ? Ω、3ωc ? Ω、?，等频率成分，经中心频率为，带宽略大于
2? 的带通滤波器取出 ? c ? ? 的频率成分电流在负载 RL上建立双边?带c调幅电压输出。
结论:双二极管开关状态调幅电路能实现平衡调幅(DSB)
单音频调制
则普通调幅波的数学表示式为: u(t) ? Ucm (1? ma cos ? t)cos ? ct
其中 ma
?
KaU? m U cm
称为调幅指数（调幅度）
高频电子线路
3、普通调幅波的波形
①右图是单音频调制普通调幅
波的波形图。
调制信号
②从波形上可以看出：
U mmax ? U cm(1? ma )
④分类
四象限模拟乘法器
根据输入信号的极性可分为：二象限模拟乘法器
一象限模拟乘法器
⑤常用于频率变换的模拟乘法器的型号
国外同类产品：MC1496 MC1596 MC1495 MC1496 LM1496 LM1596…….. AD834（宽带）、AD630（多功能）、 AD734（高精度）…….
国内同类产品：CB1595 CB1596 BG314…….
经过中心频率为 ? c ，通带略大于2? 的带通滤波器，则在 RL上
只取 ? c ? ? 的双边带调幅电压。
结论:①二极管环形调幅电路能实现平衡调幅(DSB)
②与双二极管调幅电路相比输出信号的频谱少了 ? 的成份，
且幅度为其二倍。
高频电子线路
首页上页下页退出
四、模拟乘法器调幅电路
1、模拟乘法器
i
?
i1 ?
i2
?
2u? (t) rd ? 2RL
K(? ct)
?
2U ? m cos ? rd ? 2RL
t
? ??
1 2
?
2 π
cos
?
c
t
?
2 3π
cos3
?
ct
?
? ??
?
U? m rd ? 2RL
???cos ?
t?
2 cos(? π
c
?
?
)?
2 π cos(? c
?
?
)t ?
2 3π
cos(3? c
④频带宽度 B ? F
高频电子线路
五、振幅调制电路的功能
1、振幅调制电路的功能
是将输入的调制信号和载波信号通过电路变换成高频调幅信号输出。
2、功能的表示
当载波为 uc (t ) ? U cm cos ? ct 调制信号为 u? (t) ? U? m cos ? t 时，三种振幅调制电路的功能可
高频电子线路
三、二极管环形调幅电路
首页上页下页退出
高频电子线路
首页上页下页退出
1、在 uc (t ) 的正半周，D1和D2导通，D3和D4截止。
1:2
2:1
D1和D2的开关函数为
K(? ct) ?
1 ?
2
2
?
cos ? ct ?
2
3?
cos 3? ct ? ?
在无带通滤波器的条件下，
②高电平调幅是直接产生满足发射机输出功率要求的已调波。利用丙类高功放改变来实现调幅。其优点是效率高。设计时必须兼顾输出功率、效率和调制线性的要求。
七、振幅调制电路的基本组成
一般来说，振幅调制电路由输入回路、非线性器件和带通滤波器三部分组成。
高频电子线路
首页上页下页退出
第二节低电平调幅电路
U mmin ? U cm (1? ma )
则调幅指数
ma
?
U mmax U mmax
? U mmin ? U mmin
载波信号已调波信号
已调波振幅的包络形状与调制信号一样
首页上页下页退出
ma
=
U U
m max m max
? U mmin ? U mmin
U m max
? U cm (
高频电子线路
A、在T5和T6的发射极之间接入负反馈电阻Ry。
并将恒流源I0分为两个I0/2的恒流源。
电信号是占有一定频谱宽度的低频信号，通常称为基带信号。 2、调制的作用：将基带信号加载到高频信号上，用高频信号作为运
载工具，能够较好地实现多路有选择性的通信。基带信号在调制
时又常称调制信号。
3、调制的分类：调制分为
模拟调制数字调制
幅度调制(AM) 频率调制(FM) 相位调制(PM)
幅度键控(ASK) 频率键控(FSK) 相位键控(PSK)
多频调制的AM 波的频带宽度：
B ? 2Fmax
5、结论
调幅过程是一种线性频谱搬移过程将调制信号的频谱由低频被搬移到载频附近，成为上、下边频带。
高频电子线路
三、普通调幅波的功率关系
首页上页下页退出
1、普通调幅波中各频率分量之间的功率关系
将普通调幅波电压加在电阻R两端，电阻R上消耗的各频率分量对应的功率可表示为
高频电子线路
首页上页下页退出
高频电子线路
首页上页下页退出
2、单边带调幅波（SSB）
①数学表示式
u (t )
?
U
' m
cos(?
c
?
?
)t或u(t)
?
U
' m
cos(?
c
?
?
)t
②频谱
单频调制的单边带调幅波的频谱为? c ? ? 或 ? c ? ?
③特点频带只有双边带调幅波的一半，其频带利用率高。全部功率都含有信息，功率有效利用率高。
流过负载的总电流：
i?
?
i1
?
i2
?
2u? (t) rd ? 2RL
K(? ct)
i ? i ? i ? 2u? (t) K(? t ? ? )
高频电子线路
首页上页下页退出
2、在 uc (t ) 的负半周，D1和D2截止，D3和D4导通。
1:2
2:1
而D3和D4的开关函数为：K(?
ct
i????)=i1
①数学表示式
即
u(t)
?
1 2
U
m
cos
??
c
?
?
?t
?
1 2
U
m
cos ??
c
?
?
?t
②波形特点
? 双边带调幅的振幅，其包络随调制信号变化，但包络不能完全准确地反映调制信号变化规律
? 双边带信号的载波相位在调制电压零交点突变 1800
③双边带调幅波的频谱 ? c ? ?
④双边带调幅波的频带宽度 B ? 2F
1?
2
?i22π?corsd2?u?c?t2(?Rt )32Lπ
Kco(s?3
?ctc)t
?
2 5π
cos5 ?
ct
?
在无带通滤波器的条件下，
流过负载的总电流：
i?
? i4 ? i3 ?
2u? (t) rd ? 2RL
K (?
ct
?
?
)
高频电子线路
首页上页下页退出
3、负载RL中的电流
则
i ? i? ? i?
(1 ?
th u2 ) 2U T
i6
?
I0 2
(1 ? th u2 ) 2U T
kT UT ? q
③T1、T2和T3、T4组成的差分对管的电流电压关系
i1
?
i5 2
(1 ?
th
u1 2UT
)
i3
?
i6 2
(1 ?
th
u1 2U T
)
i2
?
i5 2
(1 ?
th
u1 2UT
)
i4
?
i6 2
(1 ?
th
u1 2UT
?
2u? (t) rd ? 2 RL
[K (?
ct) ?
K (?
ct
?
?
)]
i
?
2U ? m cos ? 2RL ? rd
t
?4 ?? π
cos ?
ct
?
4 3π
cos3?
ct
?
? ??
4、通过带通滤波器取出双边带调幅波
流过负载 RL 的总电流 i中含有 ? c ? ? 、3? c ? ? 、等频率分量。
)
温度当量，常温下为26mv
④双端输出时，输出电流 i ? iⅠ ? iⅡ