非线性(下)基本要求11级.doc

电子线路（非线性部分）基本要求第四章 振幅调制、解调与混频电路一、 调幅波一）调幅波基本性质1 普通调幅波AM （1）定义： Vm(t) = Vm0+ Ka*v (t) 或：Vm(t) = Vm(t) - Vm0 = Ka*v(t)（2）数学表达式：当：vc(t)= Vcm cosct ; v (t)= Vm cost时 vo(t) = (Vm0+ Ka* Vm cost) cosct=Vm0* (1+Ma*cost)cosct Ma= Ka* Vm / Vm0 (调幅度)（3）波形：(a) Ma1（4）频谱:c- c c+(5) 带宽：BW = 2F = 2/2（6）功率: Pav=Po(1+0.5Ma2)= Po+ PSB 其中载波功率Po = 0.5*Vmo2/RL ，边频功率（两边）PSB=0.5 Ma2 Po（或：Pav为各频率分量的功率之和）要求：已知数学表达式、波形、频谱中一个会求其他两个2 双边带调幅波DSB （1）数学表达式：vo (t) = Ka* Vm cost * cosct=0.5Ka* Vm cos（c+）t + 0.5Ka* Vm cos（c-）t（2）波形：v (t)过零点时，vo (t)的相位出现180突变。 vo (t) ka*Vm （3）：频谱: 0.5 ka*Vm 0.5 ka*Vm c- c+（4）带宽：BW = 2F = 2/2（5）功率：2*0.5*（0.5 Ka* Vm）2/RL3 单边带调幅波SSB （1）数学表达式：vo (t) =0.5Ka* Vm cos（c+）t （上边频）或：vo (t) =0.5Ka* Vm cos（c-）t （下边频）（2）波形： 0.5Ka* Vm（3）频谱: 0.5Ka* Vm 0.5Ka* Vm 或 c c+ c- c二）调幅波实现框图1）AM： v (t)vC (t)2）DSB:v (t) vC (t)3）SSB: a)滤波法：v (t) vC (t)b)移相法三）调幅波解调1）包络解调：适用于普通调幅波，要求已调波是大信号。（1）A、B、C三点波形（2）惰性失真的现象、产生原因和不失真条件（3）负峰切割失真的现象、产生原因和不失真条件 ，ZL（）为检波器（B点往右看）的交流负载；ZL（0）为直流负载对上面电路ZL（0）=RL，ZL（）=（RL/Ri2）（4）提高输入电阻的方法三极管射极包络检波电路（5）克服负峰切割失真的方法2）同步解调：适用于三种调幅波vs (t) v (t) vr (t)vs (t)：输入信号（调幅波） vr (t)：同步信号，应和载波vc(t)同频同相，即vr (t)= Vrm cosct二、 乘法器1、正向导通时的二极管线性时变状态：定义和频率分量2、工作于开关状态下的二极管乘法器（双平衡）是大信号，二极管在控制下工作于开关状态。设二极管的导通电阻RD=0 ，分析工作原理，求的表示式及其包含的频率成分。3、双差分对电路1）基本双差分对电路2）MC1496 （MC1596） 当v1=V1m cos1t ，且时，如v2 =V2mcos(2t ) , 则i中包含的频率分量有：（单向开关函数）（双向开关函数）三、 混频1、 超外差接收机的组成框图：2、混频实现模型 vS (t) vI (t) vL (t) BPF：f0 = fI ; BW = 2F3、 混频电路（1）由二极管构成的单平衡或双平衡混频电路（vL应是大信号，vs应是小信号）例：（2）用乘法器（如MC1496或MC1596）和带通滤波器组成的混频电路。P246图4-2-14中vC (t)改为vL (t)，v (t) 改为vS (t)， BPF的fo = fL - fC = fI , BW = 2F上图电路既可作为调幅电路（AM、DSB）也可作为同步解调电路又可作为混频电路，一般工作在开关状态，都是幅度很大的单一频率的参考信号（载波，同步信号，本振）。作混频器用时，不会产生中频寄生通道干扰，但会产生镜像干扰。（分析）当上图作为调幅电路时，调2、3脚之间的电阻可调输入调制信号的动态范围（即允许的最大输入幅度）。调电位器W（47k）可调输出信号中的载波分量。作同步解调电路时，滤波器应是LPF。（3）三极管混频电路（P260图4-3-7中波广播收音机中的混频电路）三极管始终导通，利用发射结的非线性进行混频，工作在线性时变状态： 要求：1）求产生的组合频率。 2）画出直流通路、本振等效电路、混频等效电路（输入信号、本振信号、中频选频回路）会求各个谐振回路的谐振频率，4、 混频失真 1）四种干扰产生的来源电路类型输入信号参考信号滤波器调幅调制信号载波BPF： 同步检波调幅波同步信号LPF： 混频高频已调波本振信号BPF： 2）干扰哨声： 如当p、q取某一值时， 其中F为音频3）寄生通道干扰：当：，或时，信号也会变频成中频信号形成干扰。最典型的：中频干扰(p=0,q=1) 和镜像干扰(p=1,q=1)四、 频谱搬移概念调幅、调幅波解调和混频都是频谱搬移过程。组成框图：乘法器+滤波器P229表4-1-1 以及滤波器的主要参数第五章 角度调制一、 PM，FM的数学表达式与 的关系： (一般令o=0)设： 载波： 调制信号：1） PM：定义瞬时相位与调制信号成线性关系其中 ，称调相指数（与Vm成正比，与无关）。 ，相位偏移（相移）与调制信号成正比。最大相移：瞬时频率： 频率偏移（频偏）：最大频偏 或 2）FM：定义： 瞬时频率与调制信号成线性关系 频率偏移（频偏）与调制信号成正比。瞬时相位： 调频指数： （与Vm成正比，与成反比）相移：最大相移： 不管是Mf 还是Mp都表示最大相移最大频偏： 角频率或： 频率对比：PM时，如已知、 和或会求：瞬时相位、相位偏移、瞬时频率、频率偏移、调相指数，调频波的数学表达式、最大频偏、最大相移二、 FM，PM波频谱、带宽1 频谱特点： 边频无限多，间隔都是振幅由确定，当n为偶数，两边频同极性，当n为奇数，则反极性。越大，具有较大振幅的边频分量越多。对不同的n, 都要过零点，即对任一阶n ，当取某一值时，=0，例如：，说明=2.4时，无载波分量。载波经调频后，总功率不变（等幅波）改变仅仅引起载波分量和各边频分量之间功率重新分配但总功率不变。FM，PM及其解调是非线形频谱变换，不是不失真的频谱搬移，不能用乘法器和滤波器组成的电路模型来实现。理解图5-1-4的物理意义，并根据其定性画调频波的频谱图2有效带宽 三、 调频电路1、 变容二极管：结电容大小随外加反偏电压变化而变化。2、直接调频（1）P320 图5-2-8画出高频通路；画出直流和调制信号频率通路。（2）P320图5-2-9无线话筒的发射机 画出振荡