1、第五章 振幅調(diào)制電路,第一節(jié) 概述,基帶信號(hào),調(diào)制信號(hào),基帶信號(hào)：需要傳送的信息（聲音、圖像）通過(guò)換能器（傳感器）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此電信號(hào)是占有一定頻譜寬度的低頻信號(hào)，通常稱為基帶信號(hào)。 調(diào)制：將需傳送的基帶信號(hào)加載到高頻信號(hào)上的過(guò)程稱為調(diào)制。調(diào)制分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。 模擬調(diào)制: 用需傳送的信息電壓u(t)作為調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波震蕩信號(hào)的某一參量，使其隨u(t) 線性關(guān)系變化。,一、普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其頻譜,定義：用需傳送的信息電壓u(t) （調(diào)制信號(hào)）去控制高頻載波振蕩電壓的振幅，使其隨調(diào)制信號(hào)u(t)線性關(guān)系變化。,普通調(diào)幅波的振幅，包絡(luò),比例系數(shù),不失真調(diào)制時(shí),過(guò)量調(diào)幅波形,

2、過(guò)量調(diào)制,振幅為負(fù),包絡(luò)已不能反映調(diào)制信號(hào)的波形,單音頻信號(hào)調(diào)制的普通調(diào)幅波由三個(gè)頻率分量組成: 載波c、上邊頻c +和下邊頻c- 。載波分量不包含信息，調(diào)制信號(hào)的信息只包含在上、下邊頻分量?jī)?nèi)，邊頻的振幅反映了調(diào)制信號(hào)幅度的大小，邊頻的頻率雖屬于高頻的范疇，但反映了調(diào)制信號(hào)頻率與載波的關(guān)系。,kaUm,普通調(diào)幅波的頻譜,實(shí)際調(diào)制信號(hào)往往是含有多個(gè)頻率比較復(fù)雜的信號(hào)。如調(diào)幅廣播所傳送的語(yǔ)言信號(hào)頻率約為50 Hz至3.5 kHz，經(jīng)調(diào)制后，各個(gè)語(yǔ)言頻率產(chǎn)生各自的上邊頻和下邊頻，迭加后形成了上邊頻帶和下邊頻帶，而且相對(duì)于載波是對(duì)稱的。,由調(diào)幅波的頻譜圖可以看出，調(diào)制過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一種頻譜搬移過(guò)程。經(jīng)過(guò)

3、調(diào)制后，調(diào)制信號(hào)的頻譜由低頻被搬移到載頻附近，成為上、下邊頻帶（高頻）。,實(shí)際的調(diào)制信號(hào)頻譜,下邊頻帶,上邊頻帶,二、普通調(diào)幅波的功率關(guān)系,假設(shè)將調(diào)幅波電壓加在負(fù)載電阻R兩端,當(dāng)ma=1時(shí)，包含信息的上、下邊頻功率之和只占總輸出功率的1/3，而不含信息的載波功率卻占了總輸出功率的2/3，這是一種很大的浪費(fèi)。 實(shí)際的平均調(diào)幅指數(shù)ma為0.3， POT = 95.7% Poav，2Pc+ = 4.3% Poav 載波本身不包含信息，為了減少不必要的功率浪費(fèi)，可以只發(fā)射上、下邊頻。,三、雙邊帶調(diào)幅信號(hào)和單邊帶調(diào)幅信號(hào),雙邊帶調(diào)幅信號(hào)(DSB)定義和頻譜,雙邊帶信號(hào)的包絡(luò)仍然是隨調(diào)制信號(hào)變化的，但它的

4、包絡(luò)已不能準(zhǔn)確反映低頻調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。 雙邊帶信號(hào)在調(diào)制信號(hào)的負(fù)半周，已調(diào)波高頻與原載頻反相；調(diào)制信號(hào)的正半周，已調(diào)波高頻與原載頻同相。 因?yàn)殡p邊帶信號(hào)不包含載波，功率有效利用率高于AM調(diào)制。 頻譜？,反相,包絡(luò),因?yàn)閮蓚€(gè)邊帶（DSB)的任何一個(gè)邊帶已經(jīng)包含調(diào)制信號(hào)的全部信息，所以可以進(jìn)一步把其中的一個(gè)邊帶抑制掉，而只發(fā)射一個(gè)邊帶，這就是SSB單邊帶調(diào)幅波。,單邊帶調(diào)幅波（SSB）定義和頻譜,單音頻調(diào)制時(shí)，SSB是等幅波，但含有傳送信息。,四、振幅調(diào)制電路的功能,振幅調(diào)制電路的功能是將輸入的調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)通過(guò)電路，變換成高頻調(diào)幅信號(hào)輸出。 調(diào)幅電路的分類：按實(shí)現(xiàn)調(diào)幅級(jí)（載波）電平的高低

5、分為低電平調(diào)幅電路和高電平調(diào)幅電路。,第二節(jié) 低電平調(diào)幅電路,低電平調(diào)幅是先在低功率電平級(jí)進(jìn)行振幅調(diào)制，然后再經(jīng)過(guò)高頻功率放大器放大到所需要的發(fā)射功率。 調(diào)制重點(diǎn)是提高調(diào)制的線性，減少不需要的頻率分量的產(chǎn)生和提高濾波性能。 調(diào)制過(guò)程把調(diào)制信號(hào)的頻譜從低頻搬移到載頻的兩側(cè)，即產(chǎn)生了新的頻譜分量，所以必須采用非線性器件才能實(shí)現(xiàn)。,一、單二極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路,開(kāi)關(guān)狀態(tài)是指二極管在兩個(gè)不同頻率電壓作用下進(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?？山普J(rèn)為二極管處于一種理想的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 u1(t) = U1m cos1t = Um cost

6、小信號(hào)，低頻調(diào)制信號(hào) u2(t) = U2mcos2t = Ucm cosc t振幅足夠大的信號(hào)，高頻載波信號(hào),由于u2(t)振幅足夠大，所以二極管D主要受u2(t)控制，工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。,電流i中包含以下頻譜成分1、1和2 2、2+1和2-13、(2n-1)2+1和(2n-1)2-14、2n25、直流分量,2是高頻載波頻率c，1是低頻調(diào)制信號(hào)頻率,如果用中心頻率為c，通頻帶寬度略大于2的帶通濾波器作為負(fù)載，負(fù)載上得到的輸出電壓將只包含三個(gè)頻率分量c、c+ 、c- ，這正是一個(gè)普通調(diào)幅波。,二、二極管平衡調(diào)幅電路,1:2,2:1,uc(t)=Ucmcosc t足夠大， 二極管D1、D2均工作于受uc(t)控制的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，D1、D2導(dǎo)通電阻rd。,通過(guò)中心頻率為c，帶寬為2的帶通濾波器，只有c+ 、c-頻率成分的電流流過(guò)負(fù)載RL，在R