最简单调幅电路原理图解
调幅电路ppt课件
ic1
ic2
io
iod≈(A+Bv2)K2(ω1t)
K2 (1t) K1(1t) K1(1t )
n1
(1)n1
(2n
4
1)
cos(2n
1)1t
iod 的频谱成份：
(2n
2n
1)1
11
2
(n=1,
2,
L
)
则输出电压 uo iod RC的频谱成分与iod中的相同
2)
虚线框内为MC1496/1596 内部电路
SIAS 《高频电子线路》第6章 模拟调制、检波与混频电路
6.3 调幅电路
主要要求：
1.了解各种调幅电路的组成结构及主要技术要求。 2.了解高电平和低电平调制电路的主要区别 3.熟悉常用振幅调制电路的工作原理
SIAS 《高频电子线路》第6章 模拟调制、检波与混频电路
6.3 调幅电路
一.主要要求：失真小、调制线性范围大、调制效率高。 二.分类;(按输出功率的高低分：)
U0 1 m cos t cos0t
id
ud
+
uL (t) _
为一个AM信号
u( t )
SIAS 《高频电子线路》第6章 模拟调制、检波与混频电路
2 模拟乘法器电路
⑴ 模拟乘法器功能: ①若X通道输入是小信号, 输出是X,Y通道输入信号 的线性乘积uo(t)=k1uxuy； ②若X通道输入是很大信号,输出应是Y通道输入信
结论：对于MC1496来说，在Y通道输入调制信号的情况下
① 若X通道输入是小信号(振幅小于26mv), 输出 uo(t)=k1uxuy；输出频谱为普通调幅波频谱；
② 若X通道输入是很大信号(振幅大于260mv), uo(t)=k2uyK2(ωct) 。输出频谱中出现普通调幅波频谱和 载波高次谐波的组合分量.
调幅原理
调幅原理用调制信号去控制高频载波的振幅、使载波的振幅按调制信号的规律变化，便可得到调幅波。
这一过程中，载波、调制波和已调波的波形如图Z0901（补图）所示。
由图可见，连接已调波幅值各点所形成的包络线，反映了调制波的特点。
显然，已调波已经不是纯粹的正弦波了，这表明已调波的获得是一个频率变换过程，只有通过非线性元件才能实现。
图Z0902是调幅的原理电路，它由非线性器件二极管和谐振频率为ω0的LC并联谐振回路组成。
uC 为载波电压，um为调制电压。
由于二极管的伏安特性可以近似地用一个n次多项式来表示，即：io =a0＋a1u＋a2u2＋a3u3+…，系数a0、a1、a2、a3等的大小和符号取决于二极管伏安特性的特点。
而该多项式的项数取决于信号u的大小和对分析结果所要求的精确度，信号愈大或者所要求的精确度愈高，所取的项数就应愈多。
通常，取前三项就足以反映出二极管的非线形特点，即：io = u＋a1u +a2u2 （式中iO即iD）GS0901 若：uC = Ucmcosω0tum = UmmcosΩt则作用于电路的总电压u（即ua）为：u = uC + um= Ucmcosω0t + UmmcosΩt代入式GS0901可得：io = a0＋a1（Ucmcosω0t+ UmmcosΩt）+a2（Ucmcosω0t+UmmcosΩt）2 GS0902将GS0902式展开，可得：显然，当ω0 >>Ω 时，只有ω0 及ω0±Ω这三种频率的信号才能在固有频率为ω0的LC并联谐振回路上产生较大的压降，于是LC回路两端的电压为：式中Z0表示谐振回路的谐振阻抗。
利用三角函数关系式不难将式GS0904变换为：式GS0905就是已调波的数学表达式它表明已调波的振幅为，是按调制波的特点而变化的，已调波的重复频率等于载波频率ω0，ma称为调幅系数，又叫调幅度。
由式GS0907可知，它与调制电压的幅度成正比，是一个反映调幅程度的量。
低电平调幅电路
图9—15
1496芯片内部电路图 芯片内部电路图
采用集成模拟乘法器1496来构成调幅器，图9—15 来构成调幅器， 采用集成模拟乘法器 来构成调幅器 芯片内部电路图， 为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘 芯片内部电路图 法器的基本电路， 法器的基本电路，电路采用了两组差动对由 V1—V4组成，以反极性方式相连接，而且两组 组成， 组成 以反极性方式相连接， 差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与 差分对的恒流源又组成一对差分电路， 与 V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实 ，因此恒流源的控制电压可正可负， 现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器 为差动放大器V5、 现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5、 V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在 的恒流源。 的恒流源 进行调幅时，载波信号加在V1— V4的输入端，即引脚的 ，10之间；调制信号加 的输入端， 之间； 的输入端 即引脚的8， 之间 在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之 在差动放大器 、 的输入端，即引脚 、 之 的输入端 脚外接1K 电阻，以扩大调制信号动态 电阻， 间，2、3脚外接 、 脚外接 范围 ，已调制信号取自双差动放大器的两集电 即引出脚6、 之间 输出。 之间） 极（即引出脚 、12之间）输出。
集成电路构成的调幅器电路图如图9—16所 用1496集成电路构成的调幅器电路图如图 集成电路构成的调幅器电路图如图 所 图中R 用来调节引出脚1， 之间的平衡 之间的平衡， 示，图中 p1用来调节引出脚 ，4之间的平衡， Rp2用来调节 ，10之间的平衡，三极管 为射极 用来调节8， 之间的平衡 三极管V为射极 之间的平衡， 跟随器，以提高调幅器带负载能力。 跟随器，以提高调幅器带负载能力。
图9―7 单二极管开关调幅电路电路 忽略输出电压U 的反作用， 忽略输出电压 o的反作用，加在二极管两端的电 压 UD 为 UD=u1+u2 （9-14） ） 二极管可等效为一个受控开关,控制电压就是 控制电压就是u 二极管可等效为一个受控开关 控制电压就是 2。
6.5调幅电路
调幅（振幅调制）是用低频调制信号去控 制高频载波的振幅，使其振幅按调制信号的规 律而变化，调制是一个非线性过程。从频谱结 构来看，调幅又是一个对调制信号进行频谱搬 移的过程，即把较低的频谱搬到较高频谱。
6.5.1普通调幅（AM）电路 普通调幅（ 普通调幅 ）
普通调幅电路可分为高电平调制电 路和低电平调制电路两大类。前者属于 发射机的最后一级，直接产生发射机输 出功率要求的已调波；后者属于发射机 前级产生小功率的已调波，
（a）乘法器组成的抑制载波双边带调幅电路
（b）抑制载波双边带调幅仿真输出波形 图6.5.2 乘法器组成的抑制载波双边带调幅电路
Hale Waihona Puke (6.5.3)式中 称为调幅系数（或调制指数），它表 示调幅波的幅度的最大变化量与载波振幅之比， 即幅度变化量的最大值。显然 否则已调波会 产生失真。
根据6.6.3式，由乘法器（K＝1）组成的普 通调幅（AM）电路图6.5.1所示，可获得通信 系统中常用的普通调幅（AM）。高频载波信号 电压uc（t）（图中的V2）加到Y输入端口；直 流电压U3（图中的V3）和低频调制信号uΩ（t） （图中的V1）加到X输入端口，仿真运行图 6.5.1电路，可得输出电压波形如图6.5.1 （b），满足式（6.5.1）关系。
再经过线性功率放大达到所需的发射机功率电平。 现在设 载波电压为：
uc (t) =Ucm cosωct
(6.5.1)
调制电压为： u Ω = E c + U Ωm cos Ωt (6.5.2) 上两式相乘为普通振幅调制信号。
u s (t ) = K [E c + U Ω m cos Ω t ]U cm cos ω c t = U s [1 + m a cos Ω t ]cos ω c t = KU cm [E c + U Ω m cos Ω t ]cos ω c t
最简单的调幅对讲机电路图
现在的年轻人一上车就是拿起手机,跟远方的好友通话,还真是有天涯若比邻的感觉。
在四十年前那个没有手机的年代，所有无线电通讯器都是属于管制品，只有一种玩具型的低功率调幅对讲机，虽然只有两三百公尺的有限通话距离，却也是当时美国小孩子最喜欢的玩具，更曾经是销美电子产品的热门。
最近很难得我在网络上找到类似电路，虽然只是简单的四石电路（四个三极管），电路的功能却是很复杂，希望在解析其动作之后，能给读者有若干启发性。
电路中的Q1在发射状态时，担任射频振荡以及音频信号调变功能，在接收状态则是Reflexive回复式起振及检波音频输出功能。
回复式电路时利用天线接收的射频信号，予以放大后利用二极管特性检波出音频信号。
Q2的功能为音频信号放大，Q3与Q4功能为音频信号功率放大。
这个电路由9伏特电池供电，有四组开关同步切换发射T与接收R的功能。
图中的喇叭是动圈式磁铁，接收时为喇叭功能，在发射状况则是由音压压缩纸盆，使喇叭线圈产生感应电流，相当于麦克风的功能。
天线接收射频信号，经由天线匹配电感器到15pF与2turns线圈谐振，过滤出27MHz 信号，并经由线圈耦合至次级9turns线圈，再经由基极接地的Q1射频放大至射级输出，并利用射级与基极间的二极管检波特性，解调出音频信号。
射级的音频信号电流再经由Q1集电极（原文为集级）输出。
经过9turns线圈，开关R点，0.47uF电容，音量控制VR，39n 电容，到Q2音频放大，再经Q3、Q4音频放大，再经过变压器阻抗转换以推动喇叭负载。
在发射状况下，Q1基极（原文为集级）至射级经由33pF电容的正回授，产生振荡而以基极的27MHz振荡水晶为谐振网络。
喇叭作为麦克风使用的声音信号，同样经过Q2、Q3、Q4的放大电路，此时Q1极的电源是由电池经过声音变压器提供，也因而产生音频对Q1射频的调幅调变。
调幅射频经由射频变压器转换低阻以匹配天线输出。
Q1射级电路的390电阻与10nF电容，提供射频旁路以及检波音频的射级负载。
高频电子电路振幅调制和解调ppt
集电极直流电源 Vcc 提供的功率: P PT VccIcoT
调制信号提供得平均功率:
Pc
P=ow
P
1 2
ma 2 PT
1 2
ma 2Vcc IcoT
平均输出功率:
1
POCW 2
1 2
I
R 2
cm1 p
d
(t
)
PoT
(1
1 2
ma2 )
Pcav
P=av
Poav
载波输出功率
PCT
(1
1 2
调幅度:
ma
2a2V a1
结论:
(1)调幅度得大小由调制信号电压振幅及调制器得特性曲线
所决定
(2)通常,a2<<a1因此用这种方法所得到得调幅度不大。
在平方律调幅中,管子工作于甲类非线性状态,效率低,只适用
于低电平调幅、
图 9、3、2 串联双二极管平衡调幅器简化电路
i1 a0 a1(V0 cos0t V cos Ωt) a2 (V0 cos0t V cos Ωt)2
3、 修正得移相滤波法 sin[(2 1) Ωt]
在单边带调幅与双边带调幅之间,有一种折衷方 式,即残留边带调幅。她传送被抑制边带得一部分,同 时又将被传送边带也抑制掉一部分。为了保证信号无失 真地传输,传送边带中被抑制部分与抑制边带中得被传 送部分应满足互补对称关系。
特点: 所占频带比单边带略宽一些; 她在ω０附近 得一定范围内具有两个边带,因此在调制信号(例如电 视信号)含有直流分量时,这种调制方式可以适用; 残
3、 检波得分类
检波
二极管检波器 器件
三极管检波器 小信号检波器
信号大小 大信号检波器 包络检波器
信号的调幅与解调-PPT
14
三.调幅信号的频谱
u AM (t) U cm (1 M a cos t) cosct
Ucm cosct UcmM a cos t cosct
U cm
cosct
1 2
M aU cm
cos(c
)t
1 2
M aU cm
cos(c
)t
载频 上边频 下边频
载频 上边频
复杂调制信号调幅的频谱
调幅波的频带宽度为： BW=2Fn
下边带 上边带
调制过程为频谱的线性搬移过程，即将调制信号的频谱 不失真地搬移到载频的两旁。因此，调幅称为线性调制。 调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。
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复杂调制信号调幅的频谱
1.调幅的实质是频谱的线性搬移 2.调幅必须采用非线性电路实现
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有新的频率产生
频率变换作用
线性电路
没有新的频率产生
非线性电路
有新的频率产生
27
1.非线性元件的频率变换作用 一个信号通过线性元件和非线性元件
产生频率：
ω，2ω，3ω等谐波
28
两个信号通过线性元件和非线性元件
产生组合频率： ω =|±pω1 ±qω2| (p、q =0，2，3 ……)
29
结论
1.一个正弦信号通过非线性元件产生基波和多 次谐波。
11
调幅系数
Ucm (1 M a cos t) cosct
Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的 最小值。
Ma 表 明 载 波 振 幅 受 调 制 控 制 的 程 度 ， 一 般 要 求 0≤Ma≤1，以便调幅波的包络能正确地表现出调制信 号的变化。Ma>1的情况称为过调制,
6.3 调幅电路
§6.3调幅电路根据调幅电路的输出功率，调幅电路可分为： ①高电平调幅将调制和功放合二为一，调制后的信号无需放大可直接发射。
这种调制是在高频功率放大器中进行的。
高电平调幅主要用于产生AM 信号。
原理框图②低电平调幅调制在低电平级进行，得到调幅波后再经过高频放大和功率放大。
先调制，再放大。
多用于DSB 和SSB 信号的产生。
§6.3.1高电平调幅电路用调制信号去控制高频功率放大器输出电压的幅值，从而实现高电平调制。
根据调制信号控制的电极不同，调制方法可分为：集电极调制（Collector AM ）：用)(t u 控制集电极电源电压)(t u C 实现AM 。
基极调制（Base AM ）：用)(t u 控制基极电源电压)(t u B ，实现AM 。
高电平调幅器广泛采用高效率的丙类谐振功率放大器，需要说明的是：高电平调幅电路可以产生且只能产生普通调幅波。
谐振功率放大器电路一、 集电极调幅电路 1 电路图6.3.2 集电极调幅电路 （a ）实际调幅电路 （b ）原理电路 课本P128 图6.3.1 原理图 电路分析：(i)等幅载波通过变压器1T 输入到放大器的晶体管T V 的基极。
(ii)调制信号)(t u Ω经由低频变压器2T 加到集电极回路。
调制信号与集电极电源0C C V 串联：即0()()C C C C V t V u t Ω=+。
集电极有效电源电压()C C V t 随调制信号线性变化。
(iii)c b C C ,为高频旁路电容，对)(t u Ω呈现高阻，断路。
b R 为基极自给偏压电阻，基极余弦脉冲的平均直流分量bo i 由下而上流过b R 产生负值电压加在晶体管be 结上（课本P62）使放大器工作于丙类工作状态。
集电极调幅电路与丙类谐振功率放大电路的区别就在于： 其集电极有效电压不是恒定的，而是随调制信号变化的。
(iv)根据课本P58 图3.2.10（b ）可知：为了实现不失真的调制，功放必须工作在过压区，使之成为集电极电源受调制信号控制的丙类谐振功放，其集电极输出电压幅值随集电极有效电压()C C V t 线性变化。
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最简单调幅电路原理图解
调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。
调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。
通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅;反之，如果使用大功率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。
在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：（1）要求调制特性（调制电压与输出幅度的关系特性）的线性良好;（2）集电极效率高;（3）要求低放级电路简单。
1、基极调幅电路
图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f（ube）关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大
器比较简单。
其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。
2、发射极调幅电路
图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。
3、集电极调幅电路
图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态;反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。
采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。
注意变压器的同名端，在调制信号正半波时，虽然集电极电源电压提高，但同时基极偏压也随之变正，这就防止了进入欠压工作状态;在调制信号负半波时，虽然集电极电压降低，但基极度偏压也随之变负，不致进入强过压区，从而保持在临界、弱过压状态下工作。
图一、基极调幅电路
图二、发射极调幅电路
图三、集电极调幅电路
图四、双重调幅电路。