ok高频电路第十二讲13_12_06.ppt

第四章 调制与解调 4-3 振幅调制与解调 1、振幅调制信号分析 ?3、调幅波的频谱 一、双边带信号( double sideband DSB) 在AM调制过程中，如果将载波分量抑制就形成抑制载波 的双边带信号，简称双边带信号，它可以用载波和调制 信号直接相乘得到，若调制信号为单一频率信号： 二、单边带信号（Single Sideband AM，记为SSB AM） 4.3.4 振幅调制波的解调模型及电路 CB 1 2 uAM 基极有效动态偏压为 + VBO - 基极调幅电路 iC iC1 ic vAM（t） 集电极调制 基极调制 MC1596模拟乘法器电路 低电平调幅电路 1.模拟乘法器振幅调制电路 Rc Rc Ec VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 Io 根据差分电路的工作原理： 又因，输出电压： + ux - + uy - + uo - iA iB i2 i1 i3 i4 i5 i6 当输入为小信号并满足： 而标度因子 Gilbert乘法器单元电路，只有当输入信号较小时，具有较理想的相乘作用,ux，uy 均可取正、负两极性，故为四象限乘法器电路，但因其线性范围小，不能满足实际应用的需要。 用射极负反馈电路Ry，可扩展uy的线性范围. 图4-14　MC1596 构成的普通调幅电路 2.平方律调幅器 场效应管具有典型的平方律特性，可用平方律一般特性描述. 单音调幅的实现： 图4-18 平方律调幅器 实际的场效应管调幅电路常采用平衡调幅器来抵消许多 组合频率分量。下图是实际电路图 斩波调幅 斩波调幅就是用载波频率的变化来把连续信号斩成间断信号，再通过中心频率为f的带通滤波器取出调幅信号。 S(t) 若输出滤波器的中心频率为fc,带宽为2F,得到DSB调幅波 用带通滤波器可取出DSB信号 解调是调制的逆过程，是从高频已调波中恢复出原低频调制信号的过程。从频谱上看，解调也是一种信号频谱的线性搬移过程，是将高频端的信号频谱搬移到低频端，解调过程是和调制过程相对应的，不同的调制方式对应于不同的解调。 振幅调制过程： 解调过程 AM调制 DSB调制 SSB调制 包络检波 (非相干）： 同步检波 （相干）： 峰值包络检波 平均包络检波 乘积型同步检波 叠加型同步检波 一、 振幅波的解调模型 1 包络检波 非线形 电路 低通滤 波器 从已调波中检出包络信息，只适用于AM信号 输入 AM信号 检出包络信息 图4―21 振幅调制波的解调 对检波器的技术要求： 检波效率：是指检波器输出信号 的幅度与输入调幅信号中包络的 幅度之比。 输入阻抗:它会影响信号传输，还将影响 前级的工作，需合理设计. 检波失真要求检波器的输出信号波形与 输入调幅信号的包络之间只有时间延迟或幅 度比例上的变化. 谐波输出低通滤波器可以使送往下级的 检波信号中不包含这些分量，但在载波频率 较高时，在低通滤波器之前，这些分量就可 能通过空间辐射、寄生耦合或电源反馈到前 级，影响电路工作的稳定性。 二、 二极管包络检波器的工作原理 目前用得最广泛的还是二极管包络检波器，最简单的二极管检波电路如图4-24(a)所示，它由二极管(非线性器件)和RC低通滤波器构成。设二极管正向导通电阻为Rd,设计电路时满足两个条件： 电压传输系数 (检波效率)定义为： 峰值包络检波器的Kd接近于1，流过二极管的电流是窄脉冲序列如图4-24(c) 所示，它的级数展开式近似表示为： 该检波电路的输入电阻是输入载波电压 的振幅与检波电流的基频分量振幅之比 二极管包络检波器的近似数学分析 * * 4.1 概述 调制：让高频载波信号的某个参数，如振幅、频率、相位，随调制信号的大小而线性变化的过程。 解调：从已调信号中还原出调制信号。 调制过程发生在通信系统的发送端。受调制前的高频振荡波称为载波，已调制后的高频振荡信号称为已调信号。 射频通信中为什么要调制 1)高频电磁波的天线尺寸小便于携带，辐射效率高； 2)高频信号在同轴线内损耗和泄漏少； 3)高频无线通信容量大。 本课程只研究各种正弦调制方法性能和电路。 非线性电路具有频率变换的功能，即通过非线性器件相乘的作用产生与输入信号波形的频谱不同的信号。 当频率变换前后，信号的频谱结构不变，只是将信号频谱无失真在频率轴上搬移，则称之为线性频率变换，具有这种特性的电路称之为频谱搬移电路。如下图所示 (a) 调幅原理 (b) 检波原理 4.2 频谱线性变换的一般概念 级数展开 折线分析法 线性时变电路分析法 （2）线性电路具有叠加性和均匀性；非线性电路不具有叠加性和均匀