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通信電路復(fù)習(xí)知識點通信電路復(fù)習(xí)知識點通信電路復(fù)習(xí)知識點振幅調(diào)制:用基帶信號去改變高頻振蕩信號的振幅,則稱為振幅調(diào)制,簡稱調(diào)幅(AM)。頻率調(diào)制:用基帶信號去改變高頻振蕩信號的頻率,則稱為頻率調(diào)制,簡稱調(diào)頻(FM)。相位調(diào)制:用基帶信號去改變高頻振蕩信號的相位,則稱為相位調(diào)制,簡稱調(diào)相(PM)。第0章緒論2、調(diào)制分類振幅調(diào)制:用基帶信號去改變高頻振蕩信號的振幅,則稱為振幅調(diào)制,簡稱調(diào)幅(AM)。頻率調(diào)制:用基帶信號去改變高頻振蕩信號的頻率,則稱為頻率調(diào)制,簡稱調(diào)頻(FM)。相位調(diào)制:用基帶信號去改變高頻振蕩信號的相位,則稱為相位調(diào)制,簡稱調(diào)相(PM)。第0章緒論2、調(diào)制分類發(fā)送設(shè)備3、無線電通信系統(tǒng)組成音頻或視頻信號低頻放大器調(diào)制高頻功率放大器正弦波振蕩器高頻放大、倍頻天線頻率F第0章緒論接收設(shè)備高頻小信號放大器混頻器本地振蕩器中頻放大器檢波器低頻放大器F顯象管擴音器3、無線電通信系統(tǒng)組成第0章緒論無線電波段的劃分表波段名稱波長范圍頻率范圍頻段名稱主要用途長波103~104m30~300kHz低頻(LF)電力通信、導(dǎo)航中波102~103m300kHz~3MHz中頻(MF)調(diào)幅廣播、導(dǎo)航短波10~102m3~30MHz高頻(HF)調(diào)幅廣播超短波1~10m30~300MHz甚高頻(VHF)調(diào)頻廣播、電視、移動通信分米波10~102cm300MHz~3GHz特高頻(UHF)電視、移動通信、雷達厘米波1~10cm3~30GHz超高頻(SHF)微波通信、衛(wèi)星通信毫米波1~10mm30~300GHz極高頻(EHF)微波通信第1章基礎(chǔ)知識1、阻抗轉(zhuǎn)換的串--并聯(lián)轉(zhuǎn)換2、LC并聯(lián)諧振回路4、放大器信噪比、噪聲系數(shù)NF的定義3、阻抗變換電路重點:2、

阻抗轉(zhuǎn)換的串----并轉(zhuǎn)換由圖可得要使,必須滿足:(1.1.3)(1.1.4)回路品質(zhì)因素Q值(衡量損耗的指標)的定義:電抗消耗的功率與電阻消耗的功率之比,可知(1.1.5)將式(1.1.5)代入式(1.1.3)和(1.1.4),可以得到下述統(tǒng)一的阻抗轉(zhuǎn)換公式,同時也滿足式(1.1.1)和(1.1.2)。當Q>>1時,則簡化為:1.1.1選頻特性圖1.1.2

LC并聯(lián)諧振回路ge0和Re0分別稱為回路諧振電導(dǎo)和回路諧振電阻。(2)回路空載時阻抗的幅頻特性和相頻特性:(1.1.10)(1)回路總導(dǎo)納:(1.1.12)(4)諧振頻率:(5)回路空載Q值:(1.1.13)(1.1.14)(3)回路諧振電導(dǎo):(1.1.11)由N(f)定義可知,它的值總是小于或等于1。(6)歸一化諧振曲線。諧振時,回路呈現(xiàn)純電導(dǎo),且諧振導(dǎo)納最?。ɑ蛑C振阻抗最大)。(1.1.15)

諧振曲線的定義:回路電壓U與外加信號源頻率之間的幅頻特性曲線。諧振時,回路電壓U00最大。

任意頻率下的回路電壓U與諧振時回路電壓U00之比稱為歸一化諧振函數(shù),用N(f)表示。N(f)曲線又稱為歸一化諧振曲線。

圖1.1.3歸一化諧振曲線(7)通頻帶、選擇性、矩形系數(shù)。LC回路的越大,諧振曲線越尖銳,選擇性越好??傻?/p>

通頻帶----為了衡量回路對于不同頻率信號的通過能力,定義歸一化諧振曲線上

所包含的頻率范圍為回路的通頻帶(又稱為帶寬),用(或)表示。在圖上,取即(1.1.20)(1.1.21)式(1.1.20)減去式(1.1.21),可得所以(1.1.22)圖1.1.5并聯(lián)諧振回路的阻抗特性1.1.2阻抗變換電路(1)阻抗變換電路:是一種將實際負載阻抗變換為前級網(wǎng)絡(luò)所要求的最佳負載阻抗的電路。

阻抗變換電路對于提高整個電路的性能具有重要作用。

(2)信號源內(nèi)阻Rs和負載電阻RL對諧振回路的影響:圖1.1.6并聯(lián)諧振回路與信號源和負載的連接(1)回路總電導(dǎo)(2)回路空載Q值為(3)回路有載Q值為(4)頻帶為結(jié)論:

Rs和RL的接入降低了回路的Q值,回路通頻帶越寬,選擇性越差。信號源和負載的電抗值將影響到LC諧振回路的諧振頻率。Rs和RL不匹配在RL上獲得的功率會很小。④利用阻抗變換電路來克服、產(chǎn)生的不利影響。

1.純電感或純電容阻抗變換電路

1)自耦變壓器阻抗變換電路設(shè)初級線圈與抽頭部分次級線圈匝數(shù)之比N1:N2=1:n(接入系數(shù)),則有因為

P1P2所以(1.1.28)結(jié)論:可通過改變自耦變壓器的變比n來改變RL等效到初級回路后的阻值R′L,從而改變RL對回路的影響。n越小,則R′L越大,對回路的影響越小。改變n可使R′L等于信號源內(nèi)阻RS,從而達到阻抗匹配。

2)變壓器阻抗變換電路

(1.1.29)

3)電容分壓式阻抗變換電路(1.1.30)其中n是接入系數(shù),在這里總是小于1。如果把RL折合到回路中1、2兩端,則等效電阻為(1.1.31)4)電感分壓式阻抗變換電路(1.1.32)其中n是接入系數(shù),在這里總是小于1,等效電感L=L1+L2。1.3.5噪聲系數(shù)

信噪比:指四端網(wǎng)絡(luò)某一端口處信號功率與噪聲功率之比。信噪比SNR(SignaltoNoiseRatio)通常用分貝數(shù)表示,通常寫成其中,Ps、Pn分別為信號功率與噪聲功率。(1.3.12)1.噪聲系數(shù)定義實際放大器內(nèi)部會產(chǎn)生熱噪聲和散彈噪聲,所以輸出信噪比總是小于輸入信噪比。為了衡量放大器噪聲性能的好壞,提出了噪聲系數(shù)這一性能指標。放大器的噪聲系數(shù)NF(NoiseFigure)定義為輸入信噪比與輸出信噪比的比值,即(1.3.13)如果用分貝數(shù)表示,則寫成從式(1.3.13)可以看出,NF是一個大于或等于1的數(shù)。其值越接近于1,則表示該放大器的內(nèi)部噪聲性能越好。(1.3.14)第2章高頻小信號放大電路1、諧振放大器重點:2.2諧振放大器

諧振放大器的主要性能指標是電壓增益、通頻帶、矩形系數(shù)和噪聲系數(shù)。本節(jié)僅分析由晶體管和LC回路組成的諧振放大器。圖2.2.1晶體管共發(fā)射極Y參數(shù)等效電路1、晶體管雙口網(wǎng)絡(luò)的Y參數(shù)等效電路其中,輸入導(dǎo)納為反向傳輸導(dǎo)納為正向傳輸導(dǎo)納為輸出導(dǎo)納為(2.2.1)yre是諧振放大器自激的根源2、高頻對Y參數(shù)的影響:(結(jié)電容存在,使Y為復(fù)數(shù))yie=gie+jωCie

yoe=goe+jωCoeyfe=|yfe|∠φfe

yre=|yre|∠φre

(2.2.2)(2.2.3)說明:由于yre的存在,使輸入導(dǎo)納與yre及其它參數(shù)有關(guān)。在圖2.2.1(b)中,若c、e極之間接有負載YL,現(xiàn)利用Y參數(shù)推導(dǎo)晶體管b、e極之間的輸入導(dǎo)納Yi。因為Ic=-YLUc,代入式(2.2.1)后,經(jīng)過整理,可求得.˙˙˙˙˙2.2.1單管單調(diào)諧放大器(高頻小信號放大電路)

1.電路組成及特點圖2.2.2高頻小信號放大電路

電路特點:采用LC并聯(lián)諧振回路作為晶體管集電極的負載,具有選頻和放大作用。2.電路性能分析忽略yre的影響(2.2.4)我們先求與的關(guān)系式,然后再求出與關(guān)系,即可導(dǎo)出與之比,即電壓增益。(1)放大器的電壓增益

設(shè)從集電極和發(fā)射極之間向右看的回路導(dǎo)納為,則(2.2.5)由于是上的電壓,且與相位相反,因此(2.2.6)(2.2.7)(2.2.8)根據(jù)自耦變壓器特性,有將式(2.2.8)和(2.2.9)代入式(2.2.4),可得(2.2.9)(2.2.10)(2.2.11)

其中, 是等效到諧振回路兩端的導(dǎo)納,它包括回路本身元件L、C、ge0和負載導(dǎo)納總的等效值,即

根據(jù)式(2.2.2),將式(2.2.11)代入式(2.2.10)中,則

其中gΣ與CΣ分別為諧振回路總電導(dǎo)和總電容,(2)諧振頻率:或(3)回路有載Q值:(2.2.14)(4)回路通頻帶即放大器帶寬:以上幾個公式說明,考慮了晶體管和負載的影響之后,放大器諧振頻率和Q值均有所變化。(2.2.15)(5)諧振頻率處放大器的電壓增益:其電壓增益振幅為根據(jù)N(f)定義和式(2.2.10),可寫出放大器電壓增益振幅的另一種表達式,即(2.2.18)(2.2.17)(2.2.16)(6)單管單調(diào)諧放大器的單位諧振函數(shù):(2.2.19)由于yfe是復(fù)數(shù),有一個相角∠φfe,因此一般來說,圖2.2.2所示放大器輸出電壓與輸入電壓之間的相位并非正好相差180°。另外,由上述公式可知,電壓增益振幅與晶體管參數(shù)、負載電導(dǎo)、回路諧振電導(dǎo)和接入系數(shù)有關(guān)。結(jié)論:

(1)為了增大Au0,應(yīng)選取|yfe|大,

goe小的晶體管。(2)為了增大Au0,要求負載電導(dǎo)gL小,如果負載是下一級放大器,則要求其gie小。(3)回路諧振電導(dǎo)ge0越小,Au0越大。而ge0取決于回路空載Q值Q0,與Q0成反比。(4)Au0與接入系數(shù)n1、n2有關(guān),但不是單調(diào)遞增或單調(diào)遞減關(guān)系。由于n1和n2還會影響回路有載Q值Qe,而Qe又將影響通頻帶,所以n1與n2的選擇應(yīng)全面考慮,選取最佳值。實際放大器的設(shè)計是要在滿足通頻帶和選擇性的前提下,盡可能提高電壓增益。在單管單調(diào)諧放大器中,選頻功能由單個并聯(lián)諧振回路完成,所以單管單調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)與單個并聯(lián)諧振回路的矩形系數(shù)相同,其通頻帶則由于受晶體管輸出阻抗和負載的影響,比單個并聯(lián)諧振回路要寬(因為有載Q值小于空載Q值)。第3章高頻功率放大電路1、丙類諧振功率放大電路工作原理2、負載特性、放大特性、基極調(diào)制特性、集電極調(diào)制特性重點:作用:獲得足夠大的高頻輸出功率特點:工作頻率高,相對頻帶窄放大器一般工作在丙類工作狀態(tài),屬于非線性電路

采用LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)不能用線性等效電路分析,一般采用圖解法和折線法分析

3.1概述功率放大器按工作狀態(tài)分類:A(甲類):晶體管在信號的整個周期內(nèi)均導(dǎo)通,即導(dǎo)通角為180°B(乙類):晶體管在信號的正半周或負半周導(dǎo)通,即導(dǎo)通角=90°AB(甲乙類):晶體管導(dǎo)通時間大于半個周期且小于周期,導(dǎo)通角90°~

180°C(丙類):晶體管導(dǎo)通時間小于半個周期,即導(dǎo)通角<90°D類、E類及S類等開關(guān)功率放大器

3.1概述3.2.1工作原理

圖3.2.1是諧振功率放大電路原理圖。

3.2丙類諧振功率放大電路

諧振功率放大器的工作原理是:當輸入信號為余弦波時,其集電極電流為周期性尖頂余弦脈沖波,由于集電極負載的選頻作用,輸出的是與輸入信號頻率相同的余弦波。

假定輸入信號是正弦波,輸出選頻回路調(diào)諧在輸入信號的相同頻率上。根據(jù)基爾霍夫電壓定律,可得到以下表達式:(3.2.1)頻率為ω0的正弦波(3.2.2)(3.2.3)(3.2.4)(3.2.5).可得,集電極電源提供的直流功率PD:

諧振功放輸出交流功率Po:集電極功耗PC:集電極效率:(1)小信號諧振放大器的作用是選頻和放大,它必須工作在甲類工作狀態(tài);而諧振功率放大器為了提高效率,一般工作在丙類狀態(tài)。(2)兩種放大器的分析方法不同:前者輸入信號小采用線性高頻等效電路分析法,而后者輸入信號大采用折線分析法。小信號諧振放大器與諧振功率放大器的主要區(qū)別是什么?若丙類諧振功放的輸入是振幅為Ubm的單頻余弦信號,那么輸出單頻余弦信號的振幅Ucm與Ubm有什么關(guān)系?Ucm的大小受哪些參數(shù)影響?3.2.2性能分析由式(3.2.1)、(3.2.2)和(3.2.6)可以看出,當晶體管確定以后,Ucm的大小與UBB、UCC、RΣ和Ubm四個參數(shù)有關(guān)。(3.2.2)(3.2.6)(3.2.1)高頻功放的工作狀態(tài)高頻功放的三種工作狀態(tài):欠壓狀態(tài)、臨界狀態(tài)、飽和狀態(tài)。欠壓狀態(tài):在晶體管工作期間,在導(dǎo)通的時候,一直工作在放大區(qū)。臨界狀態(tài):在晶體管導(dǎo)通期間,正好到達飽和區(qū),但是沒進飽和區(qū)。過壓狀態(tài):在晶體管導(dǎo)通期間,進入到了飽和區(qū)。圖3.2.7諧振功放的負載特性曲線圖3.2.8放大特性分析圖3.2.9基極調(diào)制特性圖3.2.10集電極調(diào)制特性根據(jù)以上對丙類諧振功放的性能分析,可得出以下幾點結(jié)論:(1)若對等幅信號進行功率放大,根據(jù)負載特性,應(yīng)使功放工作在臨界狀態(tài),此時輸出功率最大,效率也接近最大。比如對第7章將介紹的調(diào)頻信號進行功率放大。(2)若對非等幅信號進行功率放大,根據(jù)放大特性,應(yīng)使功放工作在欠壓狀態(tài),但線性較差。若采用甲類或乙類工作,則線性較好。比如對第6章將介紹的調(diào)幅信號進行功率放大。

4.小結(jié)(3)丙類諧振功放在進行功率放大的同時,也可進行振幅調(diào)制。若調(diào)制信號加在基極偏壓上,功放應(yīng)工作在欠壓狀態(tài);若調(diào)制信號加在集電極電壓上,功放應(yīng)工作在過壓狀態(tài)。(4)回路等效總電阻RΣ直接影響功放在欠壓區(qū)內(nèi)的動態(tài)線斜率,對功放的各項性能指標關(guān)系很大,在分析和設(shè)計功放時應(yīng)重視負載特性。第4章正弦波振蕩器1、反饋振蕩過程及其其中的三個條件2、反饋振蕩電路的判斷方法重點:3、互感耦合振蕩器4、三點式振蕩器電路組成法則、電容三點式電路

I、基本原理:利用正反饋方法來獲得等幅的正弦振蕩,這就是反饋振蕩器的基本原理。反饋振蕩器是由主網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個閉合環(huán)路。

1、反饋振蕩過程與振蕩條件其中主網(wǎng)絡(luò)一般由放大器組成,反饋網(wǎng)絡(luò)一般由無源器件組成,而選頻網(wǎng)絡(luò)或位于主網(wǎng)絡(luò)中,或位于反饋網(wǎng)絡(luò)中。第4章正弦波振蕩器

1、反饋振蕩過程與振蕩條件

II、穩(wěn)定振蕩的三個條件:

起振條件:保證接通電源后能逐步建立起振蕩。

平衡條件:保證進入維持等幅持續(xù)振蕩的平衡狀態(tài)。穩(wěn)定條件:保證平衡狀態(tài)不因外界不穩(wěn)定因素影響而受到破壞。

1、起振過程與起振條件

開環(huán)增益:

II、起振條件:

(4.2.3)(4.2.4)(4.2.5)①振幅起振條件:

②相位起振條件:

在×處斷開,并定義環(huán)路增益其中,,,分別是反饋電壓、輸入電壓、主網(wǎng)絡(luò)增益和反饋系數(shù),均代表復(fù)數(shù)。

2、平衡過程與平衡條件(4.2.6)I、平衡條件:

①振幅平衡條件:

②相位平衡條件:

(4.2.7)(4.2.8)圖4.2.4滿足起振和平衡條件的環(huán)路增益特性II、滿足平衡條件環(huán)路增益特性:

3、平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性和穩(wěn)定條件I、振幅穩(wěn)定條件:

(4.2.9)圖4.2.4滿足起振和平衡條件的環(huán)路增益特性(4.2.10)II、相位穩(wěn)定條件:

圖4.2.5滿足相位穩(wěn)定條件的相頻特性4.2.3反饋振蕩電路判斷根據(jù)上述反饋振蕩電路的基本原理和應(yīng)當滿足的起振、平衡和穩(wěn)定三個條件,判斷一個反饋振蕩電路能否正常工作需考慮以下幾點:

①可變增益放大器件(晶體管,場效應(yīng)管或集成電路)應(yīng)有正確的直流偏置,開始時應(yīng)工作在甲類狀態(tài),便于起振。②開始起振時,環(huán)路增益幅值A(chǔ)F(ω0)應(yīng)大于1。由于反饋網(wǎng)絡(luò)通常由無源器件組成,反饋系數(shù)F小于1,故A(ω0)必須大于1。共射、共基電路都可以滿足這一點。為了增大A(ω0),負載電阻不能太小。③環(huán)路增益相位在振蕩頻率點應(yīng)為2π的整數(shù)倍,即環(huán)路應(yīng)是正反饋。④選頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有負斜率的相頻特性。因為在振蕩頻率點附近,可以認為放大器件本身的相頻特性為常數(shù),而反饋網(wǎng)絡(luò)通常由變壓器、電阻分壓器或電容分壓器組成,其相頻特性也可視為常數(shù),所以相位穩(wěn)定條件應(yīng)該由選頻網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。

以上第①點可根據(jù)直流等效電路進行判斷,其余3點可根據(jù)交流等效電路進行判斷。注意:LC并聯(lián)回路阻抗的相頻特性和LC串聯(lián)回路導(dǎo)納的相頻特性是負斜率,而LC并聯(lián)回路導(dǎo)納的相頻特性和LC串聯(lián)回路阻抗的相頻特性是正斜率。

例4.1判斷圖例4.1所示各反饋振蕩電路能否正常工作。其中(a)、(b)是交流等效電路,(c)是實用電路。圖例4.14.3LC振蕩器I、電路結(jié)構(gòu)4.3.1互感耦合振蕩器II、特點頻率穩(wěn)定度不高,只適用于較低頻段。波形不理想。

放大部分是以LC并聯(lián)諧振回路作為集電極負載的選頻放大器,而反饋則是利用變壓器的次級將信號送回到基極。4.3LC振蕩器【分析步驟】(1)主網(wǎng)絡(luò)增益A(ω0)必須大于1,至少有一級是共射電路或共基電路;(2)選頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有負斜率的相頻特性。(3)利用瞬時極性法判斷電路是否引入正反饋。4.3.2三點式振蕩器1.電路組成法則I、原理圖II、分析三點式振蕩器是指LC回路的三個端點與晶體管的三個電極分別連接而組成的一種振蕩器。

組成法則:在三點式電路中,LC回路中與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件必須為同性質(zhì),另外一個電抗元件必須為異性質(zhì)。這就是三點式電路組成的相位判據(jù),或稱為三點式電路的組成法則。與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件同為電容時的三點式電路,稱為電容三點式電路,也稱為考畢茲電路。與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件同為電感時的三點式電路,稱為電感三點式電路,也稱為哈特萊電路。

組成法則:在三點式電路中,LC回路中與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件必須為同性質(zhì),另外一個電抗元件必須為異性質(zhì)。這就是三點式電路組成的相位判據(jù),或稱為三點式電路的組成法則。無論是電容三點式還是電感三點式,晶體管c、b極之間的三個電抗元件均組成了一個并聯(lián)LC回路,其輸入是晶體管集電極電流,輸出是回路兩端電壓在Xbe上的分壓(反饋到輸入端),故分析時應(yīng)該考慮其阻抗特性。由于并聯(lián)LC回路的阻抗特性是負斜率,因此三點式電路組成法則也滿足相位穩(wěn)定條件。2.電容三點式電路(又稱考畢茲電路,Coplitts)

圖4.3.3電容三點式振蕩電路圖4.3.4電容三點式振蕩器的交流等效電路混合π型等效電路I、(a)→(b)接入系數(shù):其中:(因為re<<Re)II、(b)→(c)因為所以環(huán)路增益振蕩角頻率由此可求得振幅起振條件為:即其中本電路的反饋系數(shù)F的取值一般為1/8~1/2。(4.3.1)(4.3.2)1、普通調(diào)幅方式、雙邊帶調(diào)幅方式及其解調(diào)方法2、高電平調(diào)幅電路重點:3、包絡(luò)檢波產(chǎn)生惰性失真、底部切割失真的原因4、混頻原理及特點第6章模擬調(diào)幅、檢波與混頻電路1、調(diào)制:是在發(fā)射端將調(diào)制信號從低頻段變換到高頻段,便于天線發(fā)送或?qū)崿F(xiàn)不同信號源、不同系統(tǒng)的頻分復(fù)用;2、解調(diào):是在接收端將已調(diào)波信號從高頻段變換到低頻段,恢復(fù)原調(diào)制信號。3、分類:脈沖調(diào)制:脈幅調(diào)制(PAM),脈寬調(diào)制(PDM)和脈位調(diào)制(PPM)。正弦波調(diào)制:調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)和調(diào)相(PM)第6章模擬調(diào)幅、檢波與混頻電路6.2.1普通調(diào)幅方式6.2振幅調(diào)制與解調(diào)原理振幅調(diào)制可分為:普通調(diào)幅(AM)、雙邊帶調(diào)幅(DSB-AM)、單邊帶調(diào)幅(SSB-AM)、殘留邊帶調(diào)幅(VSB-AM)和正交調(diào)幅(QAM)。1.普通調(diào)幅信號的表達式、波形、頻譜和功率譜定義:普通調(diào)幅方式是用低頻調(diào)制信號去控制高頻正弦波(載波)的振幅,使其隨調(diào)制信號波形的變化而呈線性變化。載波:(6.2.1)振幅:調(diào)制信號:普通調(diào)幅(AM)信號:其中調(diào)幅指數(shù)

0<Ma≤1,

k為比例系數(shù)。

普通調(diào)幅信號的包絡(luò)由(6.2.1)式有:頻譜:式(6.2.1)又可以寫成(6.2.3)uAM(t)的頻譜:ωc(載波)、ωc+Ω(上邊頻)和ωc-Ω(下邊頻)原調(diào)制信號:頻帶寬度Ω或F=普通調(diào)幅信號:頻帶寬度2Ω(或2F)設(shè)負載電阻為R,由式(6.2.3)可知兩個邊頻分量產(chǎn)生的平均功率相同,

均為:

調(diào)幅信號總平均功率為:(6.2.4)(6.2.5)(6.2.6)功率:載頻分量產(chǎn)生的平均功率為:理想情況下,Ma=1攜帶信息的邊頻功率最多只占總功率的三分之一。第6章模擬調(diào)幅、檢波與混頻電路1、普通調(diào)幅信號的解調(diào)方法

普通調(diào)幅信號的解調(diào)方法有包絡(luò)檢波與同步檢波。

包絡(luò)檢波只能解調(diào)普通調(diào)幅信號,適用于大信號工作條件。

同步檢波必須采用一個與發(fā)射端同頻同相(或固定相位差)的本地載波。6.2.2雙邊帶調(diào)幅方式

其中k為比例系數(shù)??梢婋p邊帶調(diào)幅信號中僅包含兩個邊頻,無載頻分量,其頻帶寬度仍為調(diào)制信號帶寬的兩倍。(6.2.10)1、雙邊帶調(diào)幅信號的特點載波:uc(t)=Ucmcosωct單頻調(diào)制信號:uΩ(t)=UΩmcosΩt(Ω<<ωc)

雙邊帶調(diào)幅信號為:

雙邊帶調(diào)幅信號的包絡(luò)

調(diào)制方法:將調(diào)制信號與載波信號相乘。2.雙邊帶調(diào)幅信號的產(chǎn)生與解調(diào)方法

解調(diào)方法:同步檢波是進行雙邊帶調(diào)幅信號解調(diào)的主要方法。

丙類諧振功放的調(diào)制特性分為基極調(diào)制特性和集電極調(diào)制特性兩種,據(jù)此可以分別組成基極調(diào)幅電路和集電極調(diào)幅電路?,F(xiàn)以集電極調(diào)幅電路為例,說明高電平調(diào)幅的原理。6.3.1高電平調(diào)幅電路1、集電極調(diào)制特性:若固定丙類諧振功放的UBB和RΣ,

當輸入一個等幅高頻正弦波(uc)時,

輸出高頻正弦波的振幅Ucm將隨集電極電源電壓UCC的變化而變化。第6章模擬調(diào)幅、檢波與混頻電路

2、集電極調(diào)幅:

圖6.3.1集電極調(diào)幅電路原理輸入信號為高頻載波cosωct集電極電源電壓:UCC(t)=UCC0+uΩ(t)則輸出信號可寫成:

uo(t)=Ucmcosωct

=k[UCC0+uΩ(t)]cosωct

可見,

集電極調(diào)幅電路可以產(chǎn)生且只能產(chǎn)生普通調(diào)幅波,

但必須工作在過壓狀態(tài)。

優(yōu)點:調(diào)幅、功放合一,

整機效率高,

可直接產(chǎn)生很大功率輸出的調(diào)幅信號?;鶚O調(diào)幅電路必須工作在欠壓區(qū)。6.4.1包絡(luò)檢波電路6.4檢波電路圖6.4.1二極管峰值包絡(luò)檢波器非線性器件,二極管或三極管RC低通濾波器圖6.4.3惰性失真波形圖3)惰性失真:

在調(diào)幅波包絡(luò)線下降部分,

若電容放電速度過慢,

導(dǎo)致uo的下降速率比包絡(luò)線的下降速率慢,

則在緊接其后的一個或幾個高頻周期內(nèi)二極管上為負電壓,

二極管不能導(dǎo)通,造成uo波形與包絡(luò)線的失真。由于這種失真來源于電容來不及放電的惰性,

故稱為惰性失真。要避免惰性失真,

就要保證電容電壓的減小速率的絕對值在任何一個高頻周期內(nèi)都要大于或等于包絡(luò)線下降速率的絕對值。3)惰性失真:上式又可寫成:分析可知,f(t)在此時有極大值,此時不等式的解為式(6.4.5)即為避免惰性失真應(yīng)該滿足的條件??梢?,

調(diào)幅指數(shù)越大,

調(diào)制信號的頻率越高,時間常數(shù)RC的允許值越小。(6.4.5)

4)底部切割失真直流電壓上迭加了交流調(diào)制信號隔直流下一級負載為了有效地將檢波后的低頻信號耦合到下一級電路,

要求耦合電容Cc的容抗遠遠小于RL,

所以Cc的值很大。

uo中的直流分量幾乎都落在Cc上,這個直流分量的大小近似為輸入載波的振幅Uim。

Cc可等效為一個電壓為Uim的直流電壓源。此電壓源在R上的分壓為:這意味著檢波器處于穩(wěn)定工作時,

其輸出端R上將存在一個固定電壓UR。當輸入調(diào)幅波ui(t)的值小于UR時,

二極管將會截止。也就是說,電平小于UR的包絡(luò)線不能被提取出來,

出現(xiàn)了失真。由于這種失真出現(xiàn)在調(diào)制信號的底部,

故稱為底部切割失真。由圖6.4.4(b)可以看出,

調(diào)幅信號的最小振幅或包絡(luò)線

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