第5章+振幅调制、解调与混频电路95(1)(1).ppt

在模拟系统里, 按照载波波形的不同, 可分为脉冲调制和正弦波调制两种方式。 5.1 信号变换概述 在电子技术中，有时需要频率变换，例如调幅、检波、混频等。 在频率变换，就是输出信号的频率与输入信号的频率不相同，而且满足一定的变换关系。 进行频率变换必须利用非线性器件。非线性器件可采用二极管、三极管、场效应管、差分对管及模拟乘法器。 为什么要调制？ 1.几个基本概念 2、调制的方式 3.调幅波的几种调制方式 一、普通调幅（AM） 2) 调幅波的频谱 由图可知,调幅波不是一个简单的正弦波形。在单一频率的正弦信号的调制情况下, 将式（6.2.1）用三角公式展开,可得 （2）多频调制 实际上的调制信号往往并不是单一频率的正弦周期信号，而是包含若干频率分量的复杂信号。在多频调制时，如有若干个不同角频率Ω1、Ω2、…、Ωk的信号被调制，其调制度分别为ma1、ma2、…、mak，则调幅波表达式为 由式（5-7）可以看到，u(t)的频谱结构中，除角频率为?c的载波频率（简称载频）分量外，还有一系列的高低边频分量，它们的振幅与调制信号中相应频谱分量的振幅成正比，也即是说，这些上下边频分量是将调制信号频谱不失真地搬移到?c两边而形成的 多频调制信号的调幅波的频谱宽度为 由此可见，在多频调制时，一个调幅波实际上是占有某个频率范围，这个频率范围称为频带。总的频带宽度为最高调制频率的两倍，即BW=2Fmax。 这是一个很重要的结论，在接收和发送调幅波的通信设备中，所有的选频网络不仅要能够通过载频，而且还要能够通过上下边频成分。如果选频网络的通频带太窄，将导致调幅波失真。 例试指出下列电压是什么已调信号？写出已调信号的电压表达式，并指出它们在单位电阻上消耗的平均功率及相应的频谱宽度。 （1） (2)基极调幅电路 基极调制特性 当谐振功放工作在欠压状态时, Ucm将发生变化, 近似有Ucm∝VB(t)的关系。 a、二极管电路 图5-11所示电路是一个简单的二极管调幅电路，由于信号的大小不同，二极管的工作状态可分为小信号和大信号两种情况。 b.模拟乘法器 模拟乘法器是低电平调幅电路的常用器件, 它不仅可以实现普通调幅, 也可以实现双边带调幅与单边带调幅。 既可以用单片集成模拟乘法器来组成低电平调幅电路, 也可以直接采用含有模拟乘法器部分的专用集成调幅电路。 平衡调制是两个开关式调制器对称连接电路，载波成分因为对称而被抵消，在输出中不再出现，因而平衡调制电路是产生DSB和SSB信号的基本电路，如图5-17所示。 平衡调制电路的主要要求： 调制线性好，载漏小，同时希望调制效率高及阻抗匹配等。 对图5-17，要求两变压器的中心抽头必须是严格对称，VD1和VD2的特性也应完全相同。 在图5-17中，如果将载波信号与调制信号施加的位置互换，就可构成了普通调幅电路。此时只能产生AM信号，而不能产生DSB信号。 环形调制器（双平衡调制器） 与平衡调制电路不同，将载波信号与调制信号施加的位置互换，仍然产生DSB信号，而不会得到AM信号。 图5-20 MC1596构成的双边带调制电路 图中输入信号ui为AM调幅波，RC并联网络两端的电压为输出电压uo，二极管VD两端的电压uD=ui-uo。当uD0时，二极管导通，信源ui通过二极管对电容C充电，充电的时常数约等于RDC。由于二极管导通电阻RD很小，因此电容上的电压迅速达到信源电压ui的幅值。当uD0时，二极管截止，电容C通过电阻R放电。若选取RC的数值满足 即电容放电的时常数RC远大于载波周期TC，而远小于调制信号周期T。那么，电容C两端的电压变化速率将远大于包络变化的速率，而远小于高频载波变化的速率。因此，二极管截止期间，uo不会跟随载波变化，而是缓慢地按指数规律下降。当下降到重新出现uD0时，二极管又导通，电容又被充电到us的幅值；当再次现出uD0时，二极管再截止，电容再通过电阻放电。如此充电、放电反复进行，在电容两端就可得到一个接近输入信号峰值的低频信号，再经过滤波平滑，去掉叠加在上面的高频纹波，得到的就是调制信号。充放电过程如图5.53(b)所示。 负峰切割失真：检波器与下级电路级联工作时，往往下级只取用检波器输出的交流电压，因此在检波器的输出端串接隔直流电容CC，如图5.61所示。 这种情况一旦出现，在cosΩt的负半周就会导致IDo0。在IDo0的范围内，二极管截止，负载网络两端的电压不可能跟随输入电压包络的变化，从而产生失真。这种失真由于