[精选PPT]振幅调制_解调及混频
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振幅调制、解调与混频电路
AMVΩmVcm AMVΩmVcm
cos(c cos(c
)t )t
对于复杂信号调制上面的模型也成立。
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F ()
F f (t) cosct
F fˆ (t) sin ct
SUSB ()
SLSB ()
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4.1.2 振幅解调和混频电路的组成模型
P(t) 1
2
Vπ 2
-π m0
(1
Ma
cost ) 2
cos2
ctdct
1 2
Vm20
(1
Ma
cos t)2
P0 (1
Ma
cos t)2
式中，P0 Vm20 / 2 ：载波分量产生的平均功率。
Pmax P0 1 Ma 2
Pmin P0 1 Ma 2
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③组成模型 vO (t) AMVcmv (t) cosct AMVcm ka
④讨论 •其包络与调制信号不一致； •调制效率高； •信号的带宽与AM信号一样。
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2. 单边带调制信号
①定义：仅传输一个边带(上边带或下边带)的调制方式称为单 边带调制 。 ②目的：节省发射功率；频谱宽度压缩一半，BWSSB = Fmax。
带通
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4.2 相乘器电路
•
实现：利用非线性器件。 电阻性
按非线性器件 电抗性
• 类别
两输入信号加到同一器件输入端
按输入信号注入方式 两输入信号加到不同器件输入端
振幅调制解调及混频1
4
cos
ct
4 3
cos
3ct
4 5
cos
5ct
...]
其频谱图:
产生AM波！
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（一）AM调制电路 2、低电平调制
(2) 利用模拟乘法器产生AM波
①对单差分电路
io
I0
1
uB UEE
tanh
uA 2UT
u u 若将 c加至 A，uΩ加到uB，则有
载 波
AM波的包络正比于调制信号f(t)的波形，而 DSB波的包络则正比于|f(t)|。
(2) 180。相位跳变。 DSB信号的高频载波相位在调制电压零交点
处(调制电压正负交替时)要突变180°。
双边带调制（4.3）
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（三）单边带信号
单边带(SSB)信号是由DSB信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中， 直接将一个边带抵消而成。
（二）DSB调制电路 1) 二极管调制电路
条件：Uc U
输出变压器的次级电流 i L为：
iL 2gD K (ct)uΩ
gDU Ω
cos
t
2 π
gDU Ω
cos(c
)
t
2 π
gDU Ω
cos(c
)
t
－
2 3π
gDU Ω
cos(3c
)
t
2 3π
gDU Ω
cos(3c
)
t
可获得DSB！
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二、振幅调制电路
可分为高电平调制和低电平调制。
高电平调制： 是将功放和调制合二为一，调制后的信号不需再放大就可直接发送
第六章 振幅调制解调及混频
调制信号周期内平均功率 u AM t U c 1 m cos t cos c t
1 1 U c cos c t mU c cos c t m U c cos c t 2 2
P边频
1 mUC 2RL 2
m2 Pc 4
2
高 拟 子 子 模 频 电 电 线 路线 路 模 拟 电 子 线 路
(2)为什么要调制？
天线尺寸
– 无线信道中传输信号时，利用电磁场在空间的传播，需要天线发射和
接收电磁波。 – 天线的尺寸和波长相比拟，如采用/4天线，对于3kHz的声音信号，天
线尺寸为25km，这是无法实现的，如果调制在900MHz上，天线仅需8cm，
2
AM信号的平均功率
1 Pav 2π
m2 Pd t Pc 1 2 π
π
边频功率 m 2 载波功率 2
20
高 拟 子 子 模 频 电 电 线 路线 路 模 拟 电 子 线 路
调幅波的最大功率和最小功率，它们分别对应调制信号的最 大值和最小值为: Pmax=Pc(1+m)2 Pmin=Pc(1－m)2 Pmax限定了用于调制的功放管的额定输出功率PH, 要求PH≥Pmax。
AM信号频谱
AM调制是把调制信号的频谱搬移到载频两侧，在搬移 过程中频谱结构不变。这类调制方式属于频谱线性搬移。
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高 拟 子 子 模 频 电 电 线 路线 路 模 拟 电 子 线 路
3) 调幅波的功率
平均功率(简称功率)是对恒定幅度、恒定频率的正弦波 而言的。调幅波的幅度是变化的，所以它存在几种状态下 的功率，如载波功率、最大功率及最小功率、调幅波的平 均功率等。 在负载电阻RL上消耗的载波功率为
第六章振幅调制解调及混频
高频电子线路
3、调幅波的功率
载波功率
1 Pc 2
2 uc2 UC d ct RL 2 RL
上、下边频的平均功率 P边频 AM信号的平均功率
1 m Uc 2 m2 ( ) Pc 2RL 2 4
1 Pav 2
m2 Pdt Pc (1 2 )
两个边频功率与载波功率的比值为 调幅波的最大功率和最小功率
n 1
则有 uAM U c 1 mn cos( n t n ) cosc t
n 1
其中：m n
k a U n UC
4
高频电子线路
uAM U c (1 ma cost ) cosc t
u U cost
uc Uc cosc t
iC1m(t) 过压 临界 欠压
EC uΩ(t)
UC(t)
集电极有效动态电源为：
UC (t ) EC U cost
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高频电子线路
2. 基极调幅电路
+ uc T1 VT
ic
ic T2
ic
uΩ(t)
C
Ce2
+ uo CC ic1 t
uBEmax
UB(t) Ce1
uCE
+ C1 LB uΩ C2 + UBO R
单频调制的调幅波包含三个频率分量， 它是由三个高频正弦波叠加而成。 单频调制时，调幅波占用的带宽
f
uc
F
BAM 2F
在多频调制情况下，各个低频频率分量 所引起的边频对组成了上、下两个边带 调制信号为一连续谱信号或多频信号， 其最高频率为Fmax 则AM信号占用的带宽
第5章 振幅调制,解调及混频5.1
SSB
信号
:
uSSB
U (cos t cos ct sint sinct)
调幅,调频
三种信号都有一个调制信号和载波的乘积项，所以振幅调制
电路的实现是以乘法器为核心的频谱线性搬移电路。
具体的说调制可分为
低电平调制：先调制后功放，主要用于DSB、SSB以及FM信号。 高电平调制：功放和调制同时进行，主要用于AM信号。
U cos(c )t
ω ωc-Ωmax
2. 单边带调幅信号的实现
休息1 休息2 返回
有三种基本的电路实现方法：滤波法、相移法和移相滤波法 ：
(1) 滤波法
由DSB信号经过边带滤波器滤除了一个边带而形成，如：
uDSB
(t)
1 2
kUUc cos(c
)t
cos(c
)t
u
乘法 器
uDSB
上边带滤波器
c
c
ωc
2 ωc
3 ωc
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uL
(24)1二RL电极gd 管路12 平结 2衡构co电：s 路ct
2
3
cos
3 c t
... U m
cos
t
对uL称的上2频其半Z工等谱部作效成分原电份与：理路下分如半(析右2n部：图分1所)电示c 路。
(n 0,1,2,...)
（4）频率调制：调制信号控制载波频率，使已调波的频率随调制 信号线性变化。
（5）相位调制：调制信号控制载波相位，使已调波的相位随调 制信号线变化。
（ 6）解调方式：
振幅检波 振幅调制的逆过程 鉴频 调频的逆过程 鉴相 调相的逆过程 (7)振幅调制分三种方式：
普通调幅( AM ) 抑制载波的双边带调幅(DSB ) 单过带调制(SSB )
第6章 振幅调制、 解调及混频
Uc
Umin Uc (1 ma )
，
波形特点： （1）调幅波的振幅（包络）变化规律 与调制信号波形一致 (2) 调幅度ma反映了调幅的强弱程度
ma 0时 可以看出： 一般m值越大调幅越深： ma 1时 m 1时 a 未调幅 最 大 调 幅百 分 之 百 ( ) 过 调 幅, 包 络 失 真实 际 电 路 中 必 须 避 免 ,
+ v b(t) –
+ vC vB E– + VBB –
2 2
DSB AM的数学表达式为:
VDSB (t ) 1 1 ma U C cos(o )t ma U C cos(o )t 2 2
VDSB (t ) UC cos t cos ot
其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高频率的两 倍，即 BDSB 2Fmax
② 波形与频谱
2
ma V0 2
0 0 ω
P上边频 P下边频
1 ma UC 12 1 m 2P a C 2 RL 4
在调制信号一周期内，AM信号的平均输出功率是：
1 2 Pav PC PDSB (1 ma ) PC 2
V0
Pav PC PDSB
1 2 (1 ma ) PC 2
n 1
则有 uAM U c 1 mn cos( n t n ) cosc t
n 1
其中：mn kaU n
2、调幅信号波形
uAM U c (1 ma cost ) cosc t
u U cost
uc Uc cosc t
Umax Uc (1 ma )
②单边带调幅波的波形与频谱（单频调制时）