高頻電子電路振幅調(diào)制和解調(diào)演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)（優(yōu)選）高頻電子電路振幅調(diào)制和解調(diào)目前二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)高頻振蕩高頻放大話筒聲音緩沖發(fā)射天線倍頻調(diào)制音頻放大目前三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)2.調(diào)制的原因從切實(shí)可行的天線出發(fā)

為使天線能有效地發(fā)送和接收電磁波，天線的幾何尺寸必須和信號(hào)波長(zhǎng)相比擬，一般不宜短于1/4波長(zhǎng)。音頻信號(hào):20Hz～20kHz波長(zhǎng)：15～15000km天線長(zhǎng)度:3.75～3750km目前四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)便于不同電臺(tái)相同頻段基帶信號(hào)的同時(shí)接收頻譜搬移目前五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)的回路帶寬基帶信號(hào)特點(diǎn)：頻率變化范圍很大。高頻窄帶信號(hào)頻譜搬移低頻（音頻）:20Hz～20kHz高頻（射頻）:AM廣播信號(hào):535～1605kHz，BW=20kHzlowhigh2020k10k1000k100k目前六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)3.調(diào)制的方式和分類調(diào)幅調(diào)相調(diào)制連續(xù)波調(diào)制脈沖波調(diào)制脈寬調(diào)制振幅調(diào)制編碼調(diào)制調(diào)頻脈位調(diào)制目前七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)4.調(diào)幅的方法平方律調(diào)幅斬波調(diào)幅調(diào)幅方法低電平調(diào)幅高電平調(diào)幅集電極調(diào)幅基極調(diào)幅目前八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)二、檢波簡(jiǎn)述目前九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.1.1檢波器的輸入輸出波形1.定義：從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中還原出原調(diào)制的信號(hào)。目前十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.1.2檢波器檢波前后的頻譜目前十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.1.3檢波器的組成部分2.組成目前十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)3.檢波的分類二極管檢波器三極管檢波器檢波器件信號(hào)大小小信號(hào)檢波器大信號(hào)檢波器工作特點(diǎn)包絡(luò)檢波器同步檢波器目前十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)9.2調(diào)幅波的性質(zhì)一、調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜1.普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式首先討論單音調(diào)制的調(diào)幅波。目前十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)載波信號(hào)：

調(diào)制信號(hào)：

調(diào)幅信號(hào)（已調(diào)波）：

由于調(diào)幅信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，即有：

，式中為比例常數(shù)即：

式中ma為調(diào)幅度，

常用百分比數(shù)表示。目前十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)特點(diǎn)：

(1)調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致;(2)調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱度.

目前十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.2.2由非正弦波調(diào)制所得到的調(diào)幅波目前十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)電壓表達(dá)式普通調(diào)幅波

雙邊帶調(diào)幅波單邊帶信號(hào)波形圖頻譜圖信號(hào)帶寬

三種振幅調(diào)制信號(hào)目前十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)2.普通調(diào)幅波的頻譜（1）由單一頻率信號(hào)調(diào)幅

Ω調(diào)制信號(hào)ω0載波調(diào)幅波ω0+Ω上邊頻ω0-Ω下邊頻目前二十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)信號(hào)帶寬ω0(2)限帶信號(hào)的調(diào)幅波Ωmax調(diào)幅波ΩmaxΩmaxΩmaxΩmax調(diào)制信號(hào)載波ω0+Ωmax上邊帶ω0-Ωmax下邊帶目前二十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)二、調(diào)幅波中的功率關(guān)系

如果將普通調(diào)幅波輸送功率至電阻R上，則載波與兩個(gè)邊頻將分別得出如下的功率：ω0載波功率:上邊頻或下邊頻:在調(diào)幅信號(hào)一周期內(nèi)，AM信號(hào)的平均輸出功率是目前二十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)在調(diào)幅波中，只有旁頻（或邊帶）才是有用的信息量。而載波分量?jī)H是起到頻譜搬移的作用，不反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。載波本身并不包含信號(hào)，但它的功率卻占整個(gè)調(diào)幅波功率的絕大部分。當(dāng)ma＝1時(shí)，PoT＝(2/3)PAM；當(dāng)ma＝0.5時(shí)，PoT＝(8/9)PAM；ω0，因而整機(jī)效率低。這是調(diào)幅制的缺點(diǎn)。一般目前二十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)9.3平方律調(diào)幅一、工作原理

調(diào)幅波的共同之處都是在調(diào)幅前后產(chǎn)生了新的頻率分量，也就是說(shuō)都需要用非線性器件來(lái)完成頻率變換。圖9.3.1非線性調(diào)幅方框圖目前二十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)

如果靜態(tài)工作點(diǎn)和輸入信號(hào)變換范圍選擇合適，非線性器件工作在滿足平方律的區(qū)段。目前二十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)

其中產(chǎn)生調(diào)幅作用的項(xiàng)是稱為平方律調(diào)幅濾波后，輸出電壓為：調(diào)幅度：結(jié)論：（1）調(diào)幅度的大小由調(diào)制信號(hào)電壓振幅及調(diào)制器的特性曲線所決定（2）通常，a2<<a1因此用這種方法所得到的調(diào)幅度不大。在平方律調(diào)幅中,管子工作于甲類非線性狀態(tài),效率低,只適用于低電平調(diào)幅.目前二十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.3.2串聯(lián)雙二極管平衡調(diào)幅器簡(jiǎn)化電路二、平衡調(diào)幅器目前二十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)總的輸出電壓:輸出:濾掉輸出電壓沒(méi)有載波分量?jī)?yōu)點(diǎn):有效地抑制載波.目前二十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)1AM:DSB:2波形:AM:當(dāng)調(diào)制信號(hào)等于0時(shí),調(diào)幅波的振幅等于載波振幅.DSB:當(dāng)調(diào)制信號(hào)等于0時(shí),調(diào)幅波的振幅等于0.解釋:1在平衡調(diào)幅電路中,當(dāng)調(diào)制信號(hào)等于零時(shí),載波恰恰互相抵消,輸出為零.每經(jīng)過(guò)一次零點(diǎn),即意味著兩管電流的大小關(guān)系要互換一次,因此在輸出電路中高頻電壓的相位相反.

DSB于AM的區(qū)別目前二十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、工作原理圖9.4.1斬波調(diào)幅器方框圖9.4斬波調(diào)幅目前三十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.4.2斬波調(diào)幅器工作圖解目前三十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.4.3平衡斬波調(diào)幅及其圖解目前三十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)二、實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)幅的兩種電路圖9.4.4二極管電橋斬波調(diào)幅電路目前三十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.4.5環(huán)形調(diào)幅器電路目前三十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、單邊帶通信的優(yōu)缺點(diǎn)使所容納的頻道數(shù)目加倍，大大提高波段利用率。單邊帶制能獲得更好的通信效果。單邊帶制的選擇性衰落現(xiàn)象要輕得多。要求收、發(fā)設(shè)備的頻率穩(wěn)定度高，設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)要求高。9.6單邊帶信號(hào)的產(chǎn)生單邊帶制能大大節(jié)省發(fā)送功率。目前三十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)調(diào)幅波ω0+Ω上邊頻ω0-Ω下邊頻二、產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法1.濾波器法圖9.6.1濾波器法原理方框圖目前三十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.6.2濾波器法單邊帶發(fā)射機(jī)方框圖注意：提高單邊帶的載波頻率決不能用倍頻的方法。目前三十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.6.3單邊帶發(fā)射機(jī)方框圖舉例目前三十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)2.相移法圖9.6.4相移法單邊帶調(diào)制器方框圖目前三十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)3.修正的移相濾波法目前四十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)9.7殘留邊帶調(diào)幅

在單邊帶調(diào)幅與雙邊帶調(diào)幅之間，有一種折衷方式，即殘留邊帶調(diào)幅。它傳送被抑制邊帶的一部分，同時(shí)又將被傳送邊帶也抑制掉一部分。為了保證信號(hào)無(wú)失真地傳輸，傳送邊帶中被抑制部分和抑制邊帶中的被傳送部分應(yīng)滿足互補(bǔ)對(duì)稱關(guān)系。

特點(diǎn): 所占頻帶比單邊帶略寬一些;它在ω０附近的一定范圍內(nèi)具有兩個(gè)邊帶，因此在調(diào)制信號(hào)（例如電視信號(hào)）含有直流分量時(shí)，這種調(diào)制方式可以適用;殘留邊帶濾波器比單邊帶濾波器易于實(shí)現(xiàn)。目前四十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)圖9.7.1各種調(diào)幅制式的頻譜示意圖目前四十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)9.8高電平調(diào)幅

高電平調(diào)幅電路能同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)制和功率放大，即用調(diào)制信號(hào)vΩ去控制諧振功率放大器的輸出信號(hào)的幅度Vcm來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的。臨界過(guò)壓欠壓VCC（t）臨界過(guò)壓欠壓VBB(t)目前四十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)1工作原理集電極有效電源:受到調(diào)制過(guò)壓狀態(tài):振幅集電極調(diào)幅應(yīng)工作于過(guò)壓狀態(tài)。集電極調(diào)幅電路一、集電極調(diào)幅目前四十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)2能量關(guān)系集電極有效電源:其中供給的集電極電流直流分量,基波分量集電極有效電源,提供的總功率:目前四十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)集電極直流電源提供的功率:調(diào)制信號(hào)提供的平均功率:平均輸出功率:載波輸出功率(:一周期內(nèi)平均集電極耗散功率)集電極效率:可見(jiàn):效率與無(wú)關(guān)。故可獲得較高的功率,使晶體管充分利用。目前四十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)注意:當(dāng)時(shí),如時(shí),結(jié)論:(1)在一個(gè)音頻周期內(nèi),各個(gè)平均功率都是相應(yīng)的載波狀態(tài)時(shí)的功率的倍,(2)選管時(shí)應(yīng)按選取,且耐壓要按來(lái)選。(3)因?yàn)?所以只要載波狀態(tài)的高,則也高。目前四十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)(4)由于集電極引入調(diào)變,要求調(diào)制器給出較大的功率。改善線性的措施:采用雙重調(diào)制。(5)非線性失真比較大。當(dāng)較小時(shí),工作在嚴(yán)重過(guò)壓區(qū),下凹顯著急劇下降;當(dāng)較大時(shí),對(duì)的控制較弱。目前四十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)iCiC1臨界過(guò)壓欠壓VCC（t）目前四十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)1工作原理在基極電路里,高頻振蕩、低頻調(diào)制信號(hào)和激勵(lì)電源串連起來(lái)構(gòu)成基極發(fā)射級(jí)電壓,受的控制,集電極諧振回路取出調(diào)幅波。輸出+-二、基極調(diào)幅基極調(diào)幅電路目前五十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)2工作狀態(tài)的選擇:在欠壓區(qū):工作狀態(tài):基極調(diào)幅電路應(yīng)工作于欠壓狀態(tài)。當(dāng)時(shí),工作狀態(tài)不能超過(guò)臨界狀態(tài)。臨界過(guò)壓欠壓目前五十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)iCvAM（t）臨界過(guò)壓欠壓V

BB(t)目前五十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、包絡(luò)檢波器的工作原理非線性電路低通濾波器從已調(diào)波中檢出包絡(luò)信息，只適用于AM信號(hào)

輸入AM信號(hào)檢出包絡(luò)信息9.9包絡(luò)檢波目前五十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)VDCC++vWRL++充電放電iDvi–––串聯(lián)型二極管包絡(luò)檢波器大信號(hào)的檢波過(guò)程，主要是利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載RC的充放電過(guò)程目前五十四頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)二、包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)電壓傳輸系數(shù)（檢波效率）、輸入電阻和失真。1)電壓傳輸系數(shù)(檢波效率)定義：目前五十五頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)vDiD-vCVimθ

用分析高頻功放的折線近似分析法可以證明其中，θ是二極管電流通角，Ｒ為檢波器負(fù)載電阻，Ｒd為檢波器內(nèi)阻。目前五十六頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)2)等效輸入電阻

考慮到包絡(luò)檢波電路一般作為諧振回路的負(fù)載，它勢(shì)必影響回路選頻特性（Q），分析其等效電阻:

其中，Vim是輸入高頻電壓振幅，Iim是輸入高頻電流基波振幅。

由于二級(jí)管輸入電阻的影響，使輸入諧振回路的Q值降低，消耗一些高頻功率。目前五十七頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)3)失真

產(chǎn)生的失真主要有：①惰性失真；②負(fù)峰切割失真；③非線性失真；④頻率失真。

如果檢波電路的時(shí)間常數(shù)RC太大，當(dāng)調(diào)幅波包絡(luò)朝較低值變化時(shí)，電容上的電荷來(lái)不及釋放以跟蹤其變化，所造成的失真稱作惰性失真。

①惰性失真(對(duì)角線切割失真)目前五十八頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)調(diào)幅波包絡(luò)

如圖所示，在某一點(diǎn)，如果電容兩端電壓的放電速度小于包絡(luò)的下降速度，就可能發(fā)生惰性失真。包絡(luò)變化率電容放電目前五十九頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)放電速率假定此時(shí)為避免失真包絡(luò)變化率目前六十頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)

實(shí)際上，調(diào)制波往往是由多個(gè)頻率成分組成，即Ω=Ωmin～Ωmax。為了保證不產(chǎn)生失真，必須滿足

或目前六十一頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路②負(fù)峰切割失真(底邊切割失真)

隔直電容Cc數(shù)值很大，可認(rèn)為它對(duì)調(diào)制頻率Ω交流短路，電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，其兩端電壓VC≈Vim。

失真最可能在包絡(luò)的負(fù)半周發(fā)生。假定二極管截止，Cc將通過(guò)R和RL緩慢放電，相對(duì)于高頻載波一個(gè)周期內(nèi)，其電壓VC≈Vim將在R和RL上分壓。直流負(fù)載電阻R上的電壓為:

檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流負(fù)載電阻不相等，而且調(diào)幅度ma又相當(dāng)大時(shí)引起的。目前六十二頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路Vim（1-m）V

imV

RVRVRV

RV

RV

R目前六十三頁(yè)\總數(shù)六十九頁(yè)\編于十五點(diǎn)考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路要避免二極管截止發(fā)生，包絡(luò)幅度瞬時(shí)值必須滿足:交、直流負(fù)載電阻越懸殊，ma越大，越容易發(fā)生該失真。不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真的條件：目前六十