通信电子线路.doc

温州大学教案 《通信电子电路》 5-3 施肖菁 第 PAGE 1 页 物理与电子信息学院 第五章第3次课教案 授课时间：第12周星期二12节 授课类型：理论课 授课题目：调幅电路（一）——二极管调幅电路 本授课单元教学目标： 介绍调幅电路的概况、主要类型，以低电平调幅中二极管调幅电路为重点讨论产生调幅信号的基本原理，学习用开关函数法分析电路。 要求：通过本次课，了解调幅电路的基本类型，熟悉二极管平衡调制电路、二极管环形调制电路的电路形式、实现原理，掌握开关函数结合频谱图的分析方法。 本授课单元教学重点和难点： 二极管平衡调制电路的实现原理及开关函数分析法。 本授课单元教学过程设计： 1、过程设计： 首先，复习前面课中调幅信号产生原理及分析方法部分的内容； 接着，介绍本次课所教的电路的应用领域以引起学生们学习兴趣； 然后，进入正题； 最后，小结本次课教学内容。 2、采用的方法： 多媒体课件+板书； 由浅入深，先从最简单的单二极管调幅电路开始分析，在介绍它的不足之处后引入双二极管平衡调幅电路，再通过分析其可改进之处引入四二极管的环形调幅电路。 为鼓励学生积极思考，每一个电路讲解结束后让学生们分析该电路的优缺点以及可能改进的地方。 本授课单元主要教学内容（见后） 教学内容 从本次课开始主要学习和讨论关于调幅波的产生和解调电路，共3次课，主要教学内容、课时安排及与书上章节的对应关系为： 教学内空 课时安排 上课时间 5.4 普通调幅波的产生电路 概述 5.4.1 低电平调幅电路 二极管调制电路 2 第12周星期二12节 差分对调制电路和模拟乘法器 5.4.2 高电平调幅电路 基极调幅——重点 集电极调幅——重点 2 第13周星期二12节 5.5 普通调幅波的解调电路 概述 5.5.1 小信号平方律检波器 5.4.2 大信号峰值包络检波 第五章小结 2 第13周星期五12节 概述 调幅的方法主要分两大类——低电平调幅和高电平调幅。 1、低电平调幅 低电平调幅将功率放大和调制分开。调制过程在低电平级进行。需要的调制功率小，电路简单。调制后的信号电平较低，功率较低，需要再经过功率放大器放大，达到一定的发射功率后再发送。一般放置在发射机的前级。DSB、SSB及FM均采用这种方式。 其主要实现方法有二极管调制器、模拟乘法器调制器等。 2、高电平调幅 高电平调幅将功率放大和调制合二为一，直接产生达到输出功率要求的已调波。调制过程在高电平级进行，通常在高频功率放大器（丙类）中进行调制——输出电压振幅受调制信号控制的调谐功率放大器。不需效率低的线性放大器，有利于提高整机效率，但须兼顾输出功率、效率和调制线性的要求。通常放置在发射机的最后一级。主要用于形成AM信号，如许多广播发射机都采用这种方式。 其实现方法主要有集电极调幅（调制信号控制集电极电源电压以实现调幅）和基极调幅（调制信号控制基极电源电压以实现调幅）。 5.4.1 低电平调幅电路 低电平调幅电路主要包括： 二极管调制电路 单二极管调制电路 二极管平衡电路 二极管双平衡乘法器（环形乘法器） 二极管双平衡乘法器（环形组件乘法器） 差分对调制电路 单差分对乘法器 双差分对乘法器（压控吉尔伯特乘法器） 集成电路XFCl596 三差分对乘法器（四象限线性化可变跨导乘法器） 集成电路BG314 本次课主要讨论二极管调制电路。 一、二极管调制电路 1、单二极管电路 单二极管电路如右图所示。 当二极管两端的电压UD大于二极管的导通电压时，二极管导通，流过二极管的电流与加在两端的电压成正比；当二极管两端的电压UD小于二极管的导通电压时，二极管截止，电流为0；二极管等效为一个受控开关。控制电压为二极管两端电压UD。 当UcmUΩm且Ucm为大信号（0.5V）时，可进一步认为二极管的通断主要由Uc控制。一般情况下二极管的开启电压UP较小，有UcmUP，可令UP近似为0或在电路中加一固定偏置电压来抵消UP。忽略输出电压的反作用，用开关函数分析法则可得到 可得到相应的频谱图如下： 将它通过以ωc为中心、通频带2Ω为的带通滤波器后，可得到调幅波。 这里的分析忽略了输出电压的反作用。是因为输出电压的相对于Uc而言很小。若考虑反作用，输出电压对二极管两端的电压影响不大，频率分量不会变化，可能使输出信号幅度降低（rD?rD+RL）。 另外，如果不满足大信号条件，不能用开关函数分析法或线性时变分析