第3章_调制、解调与变频电路05-05-10

输出电流中不仅含有直流分量、基波 分量和二次谐波分量，而且还包含了 组合频率分量
调幅原理(一)
调幅波的表达式及波形图(一) 高频载 u (t ) U cos( t ) U cos(2 f t ) c c c c 波为： c 设初始相位为零 调幅的定义 调制信号为：u (t ) U cos t U cos 2 ft 已调波： uAM (t ) (Uc kU cos t )cos ct
综 述 与 内 容 提 要
调制解调的分类 变频 频率变换过程及其分类
非线性器件的频率变换作用(一)
以二极 管为例：
i a0 a1u a2u 2 a3u 3 ... a0 a1u a2u 2
第 一 节 ： 非 线 性 元 件 的 频 率 变 换 作 用
1 2 I 0 a0 2 a2U m 2 2 i a0 a1U m cos t a2U m cos t I a U 1 1 m I 0 I1m cos t I 2 m cos 2t 1 2 I 2 a2U m 2 可以看出：

第 二 kxy 节 m'a kEU c x u u ： ckEU c cos ct u0 [cos(c 0 )t cos(c )t ] 调 2 y E u 故可通过调整偏压改变调幅系数 幅 ma U / E 波 的大小 及 载波电压加 其 kxy 15V 在4端 解 uc 4x 2 ' 输入馈通电 调 10k u xos 8 BG314 u0 u0 压调零电路 电 路 9y u
上下边频 调幅波 调制 信号
U
0
Uc
1 1 maU c maU c 2 2

c c c
若在传输前将载频抑 制掉，就可以在不影 响信息传输的条件下 大大节省发射机的发 射功率 只传输两个边带的调 制方式即为抑制载频 的双边带调制，简称 为双边带调制，DSB
第 二 节 ： 调 幅 波 及 其 解 调 电 路
maU c uDSB (t ) [cos(c )t cos(c )t ] 2
调幅原理(五)
双边带调制和单边带调制方式(二)
普通调 幅波
t
a c a c
双边 带波
t
第 二 Uc 双边带调制 节 1 1 mU mU 的时域波形 ： 2 2 双边带调制 调 幅 c c c 的带宽 波 及 单边带调制， 其 1 1 mU mU SSB 2 2 解 单边带调制 调 c 的带宽及优 电 c c 路
2 c
已调波的输出功率大于载波功率，增加 的部分就是上、下边频功率之和，也是用 于传送信息的有用功率 所增加的功率与 ma 的关系 调幅波中包含有用信息的边带功率很小
第 二 节 ： 调 幅 波 及 其 解 调 电 路
调幅原理(五)
双边带调制和单边带调制方式(一)
电 压 振 幅
f c f , f c f 分别为
kxy
第 二 节 ： 调 幅 波 及 其 解 调 电 路
单边带调幅电路(二)
单音调制的上边带信号可以表示为：
u(t ) KU cU cos(c )t KU cU cos t cos ct KU cU sin t sin ct
uc U c sin c t
普通振幅调制电路
' u0 (t ) kE (1 ma cos t ) U c cos ct
接在8端 5.1k 调制电压加 12 14 E 在9端 u y (t ) E U cos t E (1 ma cos t ) 外加可调直 流电压加在 ux (t ) uc (t ) U c cos ct 12端
0
0
1
2
调幅波的频谱及频谱宽度
c c c c c1 c 2
常不是简单的单频信 号，而是由许多频率 分量组成的
调幅原理(四)
调幅波的功率 设负载为 RL ，则：
1 U P 1 m2 P P 2 P 1 m2 P PC SSB a c DSB SSB a c 4 2 2 RL 2 ma PAM PC PDSB 1 PC 2

u1
u2
u U sin t
us ( SSB )
90°移 相网络
90°移 相网络 U c cos c t
U cos t

移相法不再需要 制作衰减特性极 其陡峭的滤波器 移相法的缺点： 要求移相网络在 整个频带范围内 都要准确地移相 90°
第 二 节 ： 调 幅 波 及 其 解 调 电 路
调幅波的表达式及波形图(二)
调幅度(调幅系数)：
a
t
载波 已调波
t
t
t
调幅原理(三)
第 二 u AM (t ) U c 1 ma cos t cos ct 节 ： 1 1 调 U c cos ct maU c cos(c )t maU c cos(c )t 幅 2 2 波 电 f c f , f c f 分别为 调幅过程实际上是 及 其 压 上下边频 一种频率搬移过程 解 振 调幅波 调幅波的频谱宽度 调 电 Uc 幅 BW是调制信号频率的 路 调制 两倍 1 1 信号 maU c maU c 实际上调制信号常 2 2 U
第三章：调制、解调与变频电路
邓 钢
Gdeng@
综述与内容提要
高频 振荡 声 音 高频 放大 话筒 高频调制 及功放 音频 放大 高频 放大 解 调 音频 放大
必须牢记载波、调 制信号的定义 调制解调的定义 基带信号与基带传输 调制解调的作用：
提高频率以便于辐射 实现信道复用：频分、时分、码分复用 改善系统性能
if (u Um cos t )
由于二极管的非线性特性使二极管电流 中出现了新的频率分量，实现了频率变换 各分量的决定因素
非线性器件的频率变换作用(二)
若外加两个不同 频率的余弦信号 u U1m cos 1t U2m cos 2t 电压：
i
第 一 节 ： 非 线 a2 2 a2 2 a0 U1m U 2 m a1 (U1m cos 1t U 2 m cos 2t性 ) 元 2 2 件 的 a2 2 2 (U1m cos 21t U 2 m cos 22t ) 频 率 2 变 a2U1mU 2 m [cos(1 2 )t cos(1 2 )t ] 换 作 用
第 二 节 ： 调 幅 波 及 其 解 调 电 路
小信号平方率检波(一)
i
u AMVD CL
i
iC
RL
u0
E
uAM (t ) Uc (1 ma cos t )cos ct
0 0
E
检波原理描述
u u AM (t ) E i(t ) a0 a1 (u E ) a2 (u E ) 2
u x (t ) U c cos c t
第 二 节 ： 调 幅 波 及 其 解 调 电 u y (t ) U cos t 路
kU U c [cos(c )t cos(c )t ]
单边带调幅电路(一)
u uc
u uc u xos u yos
可在左图所示 ' x u0 u0 电路后面使用 适当的滤波器 y 以得到单边带 调幅信号，即 kxy 滤波法 4x 2 ' 滤波法要求带 9 yBG314 u0 u0 通滤波器具有 极为陡峭的、 8 接近于矩形的 12 14 衰减特性 解决方法之一为采用移相法
检波器综述
调幅波的解调又称作振幅检波，把高 频已调波还原为低频信号的装置叫做 幅度检波器，简称为检波器 检波方式的分类及其适用场合：平方 律检波和峰值包络检波适用于解调普 通的调幅波；乘积检波还可以解调双 边带及单边带调幅信号 检波器必须利用非线性元件来完成 检波器的技术指标：
检波效率 K d 要高 检波器的输入电阻 Ri 要大 检波失真要小 检波器的滤波器的滤波性能要好
低电平调幅电路是在发射机的末前级产生 高电平调幅电路是由发射机最后一级直接 已调波，再经过线性高频功率放大器放大 产生满足发射功率要求的已调波 后达到所需要的发射功率 功放 为获得大的输出功率和高效率，用调制信 主振 倍频 调制 放大 由于起调制作用的非线性器件工作在中、 号控制谐振放大电路的输出功率来实现调 能量 小信号状态，因此较易获得高度线性的调 幅，即直接利用功放级晶体管工作在乙类 放大 转换 幅波，可用来产生普通调幅、单双边带波 或丙类的非线性状态实现频谱的搬移作用 质量较好、采用较多的是用乘法器构成的 只能用来产生普通调幅波。其突出优点是 调幅电路 整机效率高，适用于大型通信或广播设备 的普通调幅发射机
0
uVD 0 u AM
第 二 节 ： 调 幅 波 t 及 其 解 调 电 路
上节内容回顾
调制、解调的定义、作用及分类 电 压 调制信号、载波的定义 振 非线性器件的频率变换作用 幅
上 节 内 容 回 顾
普通调幅波的定义、时域波形、调制 系数、频域特征及功率特征 uAM (t ) Uc 1 ma cos t cos 双边带调幅及单边带调幅的简单时域 ct 0 与频域分析 u AM (t ) u uc kU 低电平调幅电路与高电平调幅电路 m U U U 使用乘法器+滤波器实现普通振幅调制 U U U 电路，移相法的作用及特点 t t t 检波器及小信号平方律检波
u
U
第 二 节 ： 调 幅 波 及 其 解 调 电 u AM (t ) kU maU c 路
uc
U AM max U U c AM min
Uc
t
t
t
调幅原理(二)