第五章振幅調(diào)制電路第一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四一、調(diào)制1、調(diào)制的定義:將需傳送的基帶信號加載到高頻信號上去的過程稱為調(diào)制?；鶐盘枺和ㄐ胖兴鑲魉偷男畔⑼ㄟ^換能器轉(zhuǎn)換成電信號，此電信號是占有一定頻譜寬度的低頻信號，通常稱為基帶信號。2、調(diào)制的作用：將基帶信號加載到高頻信號上，用高頻信號作為運(yùn)載工具，能夠較好地實(shí)現(xiàn)多路有選擇性的通信?；鶐盘栐谡{(diào)制時(shí)又常稱調(diào)制信號。第一節(jié)概述數(shù)字調(diào)制調(diào)制分為幅度調(diào)制(AM)頻率調(diào)制(FM)相位調(diào)制(PM)幅度鍵控(ASK)頻率鍵控(FSK)相位鍵控(PSK)模擬調(diào)制3、調(diào)制的分類：第二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四若載波信號：

調(diào)制信號：2、普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式則普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式為:其中稱為調(diào)幅指數(shù)（調(diào)幅度）1、定義：用需傳送的信息（調(diào)制信號）去控制高頻載波振蕩電壓的振幅，使其隨調(diào)制信號線性關(guān)系變化。二、普通調(diào)幅波（AM波）的數(shù)學(xué)表示式、波形及其頻譜單音頻調(diào)制第三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四3、普通調(diào)幅波的波形①右圖是單音頻調(diào)制普通調(diào)幅波的波形圖。②從波形上可以看出：

調(diào)制信號載波信號已調(diào)波信號已調(diào)波振幅的包絡(luò)形狀與調(diào)制信號一樣則調(diào)幅指數(shù)第四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四③調(diào)幅指數(shù)當(dāng)ma≤1時(shí)，已調(diào)波振幅的包絡(luò)形狀與調(diào)制信號一樣不失真調(diào)幅當(dāng)ma＞1時(shí)，將產(chǎn)生過量調(diào)制如下圖所示。包絡(luò)形狀會產(chǎn)生嚴(yán)重失真，必須盡力避免。包絡(luò)失真第五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四單頻調(diào)制的AM波的頻譜：4、普通調(diào)幅波的頻譜①單頻調(diào)制的普通調(diào)幅波的頻譜。由數(shù)學(xué)表示式可得單頻調(diào)制的AM波的頻帶寬度：第六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四②多音頻調(diào)制的普通調(diào)幅波的頻譜

5、結(jié)論調(diào)幅過程是一種線性頻譜搬移過程將調(diào)制信號的頻譜由低頻被搬移到載頻附近，成為上、下邊頻帶。多頻調(diào)制的AM波的頻帶寬度：第七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四三、普通調(diào)幅波的功率關(guān)系

①載波功率②每一邊頻功率

③調(diào)制一周內(nèi)的平均總功率將普通調(diào)幅波電壓加在電阻R兩端，電阻R上消耗的各頻率分量對應(yīng)的功率可表示為1、普通調(diào)幅波中各頻率分量之間的功率關(guān)系第八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四2、普通調(diào)幅波的特點(diǎn)①普通調(diào)幅波中載波分量占有的功率較大，而含有信息的上、下邊頻分量占有的功率較小。②從能量觀點(diǎn)看，普通調(diào)幅波進(jìn)行傳送，不含信息的載波功率過大，是一種很大的浪費(fèi)。這是普通調(diào)幅波本身固有的。第九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四雙邊帶調(diào)幅的振幅，其包絡(luò)隨調(diào)制信號變化，但包絡(luò)不能完全準(zhǔn)確地反映調(diào)制信號變化規(guī)律雙邊帶信號的載波相位在調(diào)制電壓零交點(diǎn)突變四、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號和單邊帶調(diào)幅信號1、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波（DSB）①數(shù)學(xué)表示式③雙邊帶調(diào)幅波的頻譜

②波形特點(diǎn)即④雙邊帶調(diào)幅波的頻帶寬度

第十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四第十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四2、單邊帶調(diào)幅波（SSB）單頻調(diào)制的單邊帶調(diào)幅波的頻譜為②頻譜①數(shù)學(xué)表示式③特點(diǎn)頻帶只有雙邊帶調(diào)幅波的一半，其頻帶利用率高。全部功率都含有信息，功率有效利用率高。④頻帶寬度第十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四五、振幅調(diào)制電路的功能1、振幅調(diào)制電路的功能是將輸入的調(diào)制信號和載波信號通過電路變換成高頻調(diào)幅信號輸出。2、功能的表示當(dāng)載波為調(diào)制信號為時(shí)，三種振幅調(diào)制電路的功能可以用頻譜表示，如右圖所示。第十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四六、振幅調(diào)制電路的分類及要求七、振幅調(diào)制電路的基本組成一般來說，振幅調(diào)制電路由輸入回路、非線性器件和帶通濾波器三部分組成。1、分類：分低電平調(diào)幅和高電平調(diào)幅兩大類2、要求①低電平調(diào)幅是在低功率電平級進(jìn)行振幅調(diào)制，輸出功率和效率不是主要指標(biāo)。重點(diǎn)是提高調(diào)制的線性，減小不需要的頻率分量的產(chǎn)生和提高濾波性能。②高電平調(diào)幅是直接產(chǎn)生滿足發(fā)射機(jī)輸出功率要求的已調(diào)波。利用丙類高功放改變來實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。其優(yōu)點(diǎn)是效率高。設(shè)計(jì)時(shí)必須兼顧輸出功率、效率和調(diào)制線性的要求。第十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)低電平調(diào)幅電路一、單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路1、開關(guān)狀態(tài)

當(dāng)二極管在兩個(gè)不同頻率電壓下進(jìn)行頻率變換時(shí)，其中一個(gè)電壓振幅足夠大，另一個(gè)電壓振幅較小，二極管的導(dǎo)通或截止將完全受大振幅電壓的控制，可以近似認(rèn)為二極管處于理想開關(guān)狀態(tài)。二極管的導(dǎo)通電阻

2、電路原理第十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四流過二極管電流中含有:直流、經(jīng)中心頻率為，通頻帶略大于的帶通濾波器取出的普通調(diào)幅波信號輸出。3、通過帶通濾波器選出調(diào)幅波輸出結(jié)論:單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路只能實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅波(AM)第十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四二、二極管平衡調(diào)幅電路1、電路特點(diǎn)圖中變壓器為理想變壓器:B1為1:1；B2為1:2B3為2:1載波信號是大信號,調(diào)制信號是小信號，二極管D1、D2均工作于受uc(t)控制的開關(guān)狀態(tài)。第十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四2、在無帶通濾波器的條件下，流過二極管D1、D2的電流為根據(jù)變壓器B3的同名端及假設(shè)的次級電流的流向。由于i1和i2流過B3初級方向相反，所以電流i為3、通過帶通濾波器取出雙邊帶調(diào)幅波由于i中包含

，等頻率成分，經(jīng)中心頻率為，帶寬略大于的帶通濾波器取出的頻率成分電流在負(fù)載上建立雙邊帶調(diào)幅電壓輸出。結(jié)論:雙二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路能實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)幅(DSB)第十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四三、二極管環(huán)形調(diào)幅電路第十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四1、在的正半周，D1和D2導(dǎo)通，D3和D4截止。D1和D2的開關(guān)函數(shù)為在無帶通濾波器的條件下，流過負(fù)載的總電流：1:22:1第二十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四2、在的負(fù)半周，D1和D2截止，D3和D4導(dǎo)通。而D3和D4的開關(guān)函數(shù)為：在無帶通濾波器的條件下，流過負(fù)載的總電流：1:22:1第二十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四4、通過帶通濾波器取出雙邊帶調(diào)幅波流過負(fù)載的總電流中含有等頻率分量。經(jīng)過中心頻率為，通帶略大于的帶通濾波器，則在上只取的雙邊帶調(diào)幅電壓。則3、負(fù)載RL中的電流結(jié)論:①二極管環(huán)形調(diào)幅電路能實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)幅(DSB)②與雙二極管調(diào)幅電路相比輸出信號的頻譜少了的成份，且幅度為其二倍。第二十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四四、模擬乘法器調(diào)幅電路1、模擬乘法器模擬乘法器是有兩個(gè)輸入端對(即X和Y輸入端對)和一個(gè)輸出端對的非線性有源器件。②模擬乘法器符號①模擬乘法器是完成兩個(gè)模擬信號（電壓或電流）相乘作用的電子器件。③模擬乘法的傳輸特性方程為式中，K乘法器的增益系數(shù)，單位為1/V。第二十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四④分類根據(jù)輸入信號的極性可分為：四象限模擬乘法器一象限模擬乘法器二象限模擬乘法器⑤常用于頻率變換的模擬乘法器的型號國外同類產(chǎn)品：MC1496MC1596MC1495MC1496LM1496LM1596……..AD834（寬帶）、AD630（多功能）、AD734（高精度）…….國內(nèi)同類產(chǎn)品：CB1595CB1596BG314…….第二十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四2、雙差分對管振幅調(diào)制電路它由兩個(gè)單差分對管電路T1、T2、T5和T3、T4、T6組合而成。輸入信號u1加在兩個(gè)單差分對管的輸入端，u2加在T5和T6的輸入端。第二十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四④雙端輸出時(shí)，輸出電流

而則③T1、T2和T3、T4組成的差分對管的電流電壓關(guān)系③T1、T2組成的差分對管的電流電壓關(guān)系當(dāng)u1和u2都小于26mV時(shí)，溫度當(dāng)量，常溫下為26mv第二十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四⑥擴(kuò)大u2的線性動態(tài)范圍的措施A、在T5和T6的發(fā)射極之間接入負(fù)反饋電阻Ry。并將恒流源I0分為兩個(gè)I0/2的恒流源。B、Ry足夠大，滿足深度負(fù)反饋條件，即u2的最大動態(tài)范圍為:雙端輸出電流:。第二十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四3、MC1596平衡調(diào)幅電路第二十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四設(shè)輸入載波信號：根據(jù)雙曲線正切函數(shù)的特性，大信號條件下具有開關(guān)函數(shù)的形式

輸入調(diào)制信號：因?yàn)?與3端滿足接入則可擴(kuò)大到的線性范圍。大信號即第二十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四雙端輸出電流

①、④管腳直流電位差為零時(shí)①、④管腳直流電位差不為零時(shí)雙端輸出電流

1代表直流RW是調(diào)節(jié)MC1596的4和1端的直流電位差為零，確保輸出為抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波。如果4和1端直流電位差不為零，則有載波分量輸出，相當(dāng)于是普通調(diào)幅波。第三十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四一、集電極調(diào)幅電路1、集電極調(diào)幅原理電路。具有下列特點(diǎn)：①集電極回路調(diào)諧在，帶寬略大于②丙類放大器工作于過壓狀態(tài)。③有效電源隨變化。第三節(jié)高電平調(diào)幅電路第三十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四2、調(diào)幅原理第三十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四式中，稱為調(diào)幅指數(shù)。根據(jù)理想化調(diào)幅特性可得輸出電壓

丙類功率放大器在不變的條件下，改變時(shí)，集電極電流在欠壓區(qū)可認(rèn)為不變，而在過壓區(qū)將隨變化而變化，具有調(diào)幅特性。

有效電源第三十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四3、集電極調(diào)幅電路的功率與效率時(shí)，

直流電源提供的輸入功率載波輸出功率集電極損耗功率

集電極效率①載波狀態(tài)第三十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四②調(diào)制最大狀態(tài)有效電源輸入功率高頻輸出功率集電極損耗功率集電極效率結(jié)論：在調(diào)制信號波峰處，所有功率都是載波狀態(tài)的倍，而集電極效率不變。第三十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四③調(diào)制一周的平均功率有效電源提供的平均輸入功率平均輸出功率其中，載波輸出功率為；邊頻功率為直流電源提供的平均輸入功率調(diào)制信號源提供的平均輸入功率第三十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期四4、集電極調(diào)幅電路的特點(diǎn)①必須工作于過壓區(qū)。②調(diào)制過程中效率不變，可保持在高效率下工作。③總輸入功率分別由直流電源和調(diào)制信號源提供。因而調(diào)制信號源應(yīng)是功率源。④載波輸出功率是由直流電源提供，而邊頻輸出功率是由調(diào)制信號源提供。⑤在調(diào)制一周內(nèi)的平均功率都是載波狀態(tài)對應(yīng)功率的倍。⑥集電極平均損耗功率是載波狀態(tài)損耗功率的倍，選管子時(shí)，應(yīng)采用管子的允許損耗功率。平均集電極損