振幅调制及解调原理详解.ppt

Chapter 6 调幅、检波与混频----频谱搬移电路 6.1 频谱搬移电路的特性 6.3　振幅调制方法与电路 6.3.2　低电平调幅电路 6.4　振幅解调(检波)原理与电路 6.5　混频器原理与电路 6.5.1　概　述 6.5.3　混频器的干扰 乘积型混频器实现模型 乘积型混频器由模拟乘法器 和带通滤波器组成 其实现模型如图所示 设输入信号为普通调幅波 　　采用中心频率不同的带通滤波器(?0–?s)或(?0+?s)则可 完成低中频混频或高中频混频。 晶体管混频器的分析 1. 基本电路和工作原理 上图为晶体三极管混频器的原理电路。图中，VBB为基极偏置电压，VCC为集电极直流电压，L1C1组成输入回路，它谐振于输入信号频率?s。L2C2组成输出中频回路，它谐振于中频?i=?o–?s。 设输入信号 ，本振电压 实际上，发射结上作用有三个电压 晶体管混频器的分析方法 1.幂级数分析法 2.变跨导分析法 　　在混频时，混频管可看着一个参数(跨导)在改变的线性元件，即变跨导线件元件。 　　在小信号运用的条件下，也可以将某些非线性元器件函数表达式用幂级数函数近似，使问题简化。用这种方法来分析非线性电路可突出说明频率变换作用，不便于作定量分析。 i = a0+a1v+a2v2+a3v3+…… 晶体管混频原理电路，其电路组态可归为4种电路形式 图(a)电路对振荡电压来说是共发电路，输出阻抗较大，混频时所需本地振荡注入功率较小，这是它的优点。，可能产生频率牵引现象，这是它的缺点。 图(b)电路的输入信号与本振电压分别从基极输入和发射极注入，因此，相互干扰产生牵引现象的可能性小。同时，对于本振电压来说是共基电路，其输入阻抗较小，不易过激励，因此振荡波形好，失真小。这是它的优点。 图(c)和(d)两种电路都是共基混频电路。在较低的频率工作时，变频增益低，输入阻抗也较低，因此在频率较低时一般都不采用。但在较高的频率工作时(几十MHz)，因为共基电路的截止频率f?比共发电路的f?要大很多，所以变频增益较大。因此，在较高频率工作时采用这种电路。 　　由于信号电压Vsm很小，无论它工作在特性曲线的哪个区域，都可以认为特性曲线是线性的(如图上ab、a?b?和a?b?三段的斜率是不同的)。因此，在晶体管混频器的分析中，我们将晶体管视为一个跨导随本振信号变化的线性参变元件。 变跨导分析法 加电压后的晶体管转移特性曲线 　　因VoVsm使晶体管工作在线性时变状态，所以晶体管集电极静态电流ic(t)和跨导gm(t)均随 　 作周期性变化。 由于信号vs远小于v0，可以近似认为对器件的工作状态变化没有影响。此时流过器件的电流为 i(t) = f(v)= f(v0+ vs+ vBB) 可将v0+ vBB看成器件的交变工作点，则i(t)可在其工作点(v0+ vBB)处展开为泰勒级数 ? 由于vs的值很小，可以忽略二次方及其以上各项，则i(t)近似为 其中f(v0+vBB)是vs=0时仅随v0变化的电流，称为时变静态电流，f?(v0+ vBB)随v0+vBB而变化，称为时变电导g(t)，电流可以写为 i(t) ? Io(t)+g(t)? vs(t) 将 vBB+v0=VBB+V0mcos?0t vs= Vsmcos?st 代入式展开并整理，得 若中频频率取差频 ， 则混频后输出的中频电流为 其振幅为 由上式引出变频跨导gc的概念，它的定义为 　　输出的中频电流振幅Ii与输入高频信号电压的振幅Vs成正比。若高频信号电压振幅Vsm按一定规律变化，则中频电流振幅Ii也按相同的规律变化。 　　混频器除混频跨导外，还有输入导纳、输出导纳、混频增益等参数。前述已知在晶体管混频器的分析中，把晶体管看成一个线性参变元件，因此可采用分析小信号线性放大器时所用的等效电路来分析混频器的参数。 晶体管混频器的主要参数 ?i (1) 混频输入导纳 混频输入导纳为输入信号电流与输入信号电压之比，在计算混频器的输入导纳时，可将图所示的等效电路作进一步的简化。混频器的输入回路调谐于?s，输出