调幅检波与变频 - 贵州电子信息职业技术学院.PPT

高频电子线路 贵州电子信息职业技术学院 电子工程系 * 振幅调制电路 ? 振幅调制电路有两个输入端和一个输出端，如图5.2所示。输入端有两个信号：一个是输入调制信号uΩ(t)＝UωmcosΩt= Uωm cos2πFt，称之为调制信号，它含有所需传输的信息；另一个是输入高频等幅信号，uc(t)＝Ucmcosωct=Ucmcos2πfct，称之为载波信号。其中，ωc=2πfc，为载波角频率；fc为载波频率。 1) 双边带调制 双边带调幅信号数学表达式为 uo(t)= Amuc(t)uΩ(t) =AmUΩm cosΩt Ucmcosωct 由上式可得双边带调幅信号的波形，如图5.8(a)所示。 根据上式可得双边带调幅信号的频谱表达式为 ５.3 检波器 (3) 分类 ５.3 检波器 2、大信号包络检波器 ５.3 检波器 ５.3 检波器 相当于给V加了一额外的反偏电压，当RL比Ri2大得多的情况下，URL就很大使得输入调幅波包络的大小在某个时段小于URL，导致V在这段时间截止，产生非线性失真。其底部被切去，形成“负峰切割失真”。 ５.3 检波器 也就是说，负峰切割失真本质上是由于检波器交、直流负载不等而引起，为此可采用如图的措施来减小交直流负载的差别。 ５.3 检波器 分析可知其中含有频率分量0、F、2fc、(2fc±F) 用一低通滤波器后再隔直便得到低频调制信号。 同步检波器应用电路： 原理：调幅信号ui(t) 加到1脚，同步信号ur(t) 加到8脚。检波输出信号从9脚输出，经过π型低通滤波器滤除高频分量，最后由隔直电容去除直流后，得到所需的低频输出信号uo(t)。 ５.7 混频器 变频是指将高频已调波经过频率变换，变为固定中频已调波。 ５.7 混频器 (5) 频谱描述 ５.7 混频器 经带通后取出差频分量，即得到中频信号，其中频电流为： ５.7 混频器 失真：输出中频信号的频谱结构与输入信号的不同 干扰：混频器产生的大量不需要的组合频率分量 ５.7 混频器 ５、混频电路——模拟乘法器混频器 ５、混频电路——二极管平衡混频 ５.7 混频器 ５、混频电路——三极管混频 (1) 基本原理 利用三极管ic和uBE的非线性来进行频率变换 (2) 几种基本形式 ５.7 混频器 5、混频干扰 (1) 组合频率干扰 混频器本身的组合频率中无用频率分量所引起的干扰 (2) 副波道干扰 由于接收机前端选择性不好,外界干扰信号窜入而引起 的干扰(最强两个:中频干扰和镜像干扰) (3) 交叉调制干扰 在有用中频信号的包络上叠加了干扰信号的包络而引起 (５) 互调干扰 干扰信号之间彼此混频而产生接近中频的信号而引起 学习小结： 调幅有普通调幅和抑制载波调幅，普通调幅波的包络反映了调制信号变化的规律。 调幅电路可分为高电平调幅和低电平调幅，它们各自具有不同的特点，因此分别适用于不同的场合。 检波器有包络检波和同步检波两大类。包络检波器只可解调普通调幅波，同步检波器可解调各种调幅波。包络检波器存在惰性失真和负峰切割失真。 常用混频器有模拟乘法器混频器、二极管混频器、三极管混频器。混频器输出中存在混频干扰。 （2）集电极调幅电路 图5.1５ 集电极调幅电路 二、 双边带调幅电路 1.二极管平衡调制器 图5.15 二极管平衡调幅器 （1）工作原理 平衡调幅器可以看成是两个平方律调幅器连接而成的。二极管V1，V2的伏安特性分别为 由简化电路所知，当忽略输出电压的反作用时， 若 ，则由上式可得到U0中的组合频率 如果上述幂级数展开式取前三项，可得到 若用中心频率为fc,通频宽度为2F的带通滤波器接在输出端，则得到只含有（fc±F）的上、下边频分量，即实现了双边带调幅。 （2）斩波调幅 实际运用时，通常满足条件：UCM?UΩm,并且UCM?Uj (二极管导通电压)，因此二极管工作在大信号开关状态，其导通与截止受载波UC(t)的控制。 即UC(t)≥0，二极管导通，其导通电阻为rd, 在UC(t) ≤0，二极管截止。 二极管D1中流过的电流i1,可表示为 S(t)称作开关常数，是振幅等于1，重复角频率为ωc的矩形波。 同理，二极管D2中流过的电流i2,可表示为 输出电压U0为 将s(t)展开为傅立叶级数后，输出电压为 式子第二项实现了调制信号与载波信号的乘法运算，即实现了抑制载波的双边带调制。如果在输出端接一个中心频率为fc,