5.3振幅调制电路

5.3振幅调制电路,在低功率电平时进行调制，因此它产生小功率的调幅波，然后由线性功率放大器放大，得到所要求功率的调幅波，一般用于发射机的前级。,按输出信号功率的高低分：,优点：整机效率高。,设计时输出功率和效率不是主要指标。重点是提高调制的线性度，减小不需要的频率分量和提高滤波性能。,在所需的功率电平上进行调制，调制与功放合一，一般用于发射机的末级。一般只能产生AM。,设计时必须兼顾输出功率、效率和调制线性的要求。,5.3.1低电平调幅电路,主要电路：,主要用途：可产生AM、DSB、SSB,二极管调幅电路,集成模拟乘法器调幅电路,单二极管开关状态调幅电路,二极管平衡调幅电路,二极管环型调幅电路,一、单二极管开关状态调幅电路,(1)什么是开关状态,当二极管在两个电压共同作用下，其中一个电压振幅足够大，另一个电压振幅较小，二极管的导通和截止将完全受大振幅电压的控制，可以近似认为二极管处于理想开关状态。,(2)调幅原理,为周期性的函数，可用傅立叶级数展开,引入开关函数表示二极管的开关作用,经带通滤波后可取出,可得到AM信号,+,D1、D2都是在的正半周导通，负半周截止，故其开关函数都是,二、二极管平衡电路,+uL1_,uL,uL2+,1:1,1:2,2:1,二、二极管平衡电路,1:1,1:2,2:1,能实现DSB调幅信号的调幅。,经带通滤波后可取出,在平衡电路的基础上，再增加两个二极管D3,D4。电路中四个二极管首尾相接。,1.电路结构,构成环形,设：,三、二极管环形电路,则有,+uL-,I,II,2.工作原理分析,D3、D4的开关函数是,D1、D2的开关函数是,2.工作原理分析,那么在一个周期内平衡电路I，II在负载RL上产生的电压为：,能实现DSB调幅信号的调幅。,经带通滤波后可取出,I,II,四、模拟乘法器调幅电路,(一)模拟乘法器的传输特性,模拟乘法器具有两个输入端（常称X输入和Y输入）和一个输出端，是一个三端口网络，电路符号如图所示：,理想的传输特性：,(二)模拟乘法器的振幅调制原理,-实现双边带调幅,且改变VAB可改变ma,-实现普通调幅波调幅,用于实现调幅的模拟乘法器有国产芯片BG314、XCC，国外芯片MC1496（1596）、AD630等。,(三)模拟乘法器的工作原理,i5为T1、T2差分放大电路的恒流源.,总电路有两个单差分对管电路T1T2T5和T3T4T6组合而成。,i6为T3、T4差分放大电路的恒流源.,Io为T5、T6差分对管的恒流源.,1、双差分对管模拟乘法器的原理电路,输入信号ux加在两个单差分对管的输入端，uy加在T5和T6的输入端。,式中，q为电子电荷；k为波耳兹曼常数；T为绝对温度.,2、T5和T6组成差分对管的电流电压关系,3、T1、T2和T3、T4组成的差分对管的电流电压关系,当输入为小信号并满足：,只有当输入信号较小时，具有较理想的相乘作用。,4、输出电压,Io/2,Io/2,Rc,Rc,Vcc,T1,T2,T3,T4,T5,T6,Ry,+ux-,+uy-,Ry取值应远大于晶体管T5,T6的发射极电阻，即有,静态时，i5=i6=Io/2,-uo+,有,使用射极负反馈电路Ry，可扩展uy的线性范围。,当加入信号uy时，流过Ry的电流为：,5、扩大uy的线性动态范围的措施,经输出端中心频率为，带宽为的带通滤波器，则取出的为DSB信号。,为大信号输入,根据双曲线正切函数的特性，大信号条件下具有开关函数的特性,MC1596调幅电路,R1、R2、R3和Rc为管子提供静态偏压，8端为交流地电位；,(四）模拟乘法器MC1596调幅电路,T7、T8和D构成镜像电流源。,扩展u的线性动态范围,载波调零电位器，可通过调节Rw，使，相当于在1、4脚之间加了一个直流电压Uo，以产生AM波。,5.3.2高电平调幅电路,主要要求：兼顾输出功率大、效率高、调制线性度好,用途：产生普通调幅波,主要电路：利用丙类谐振功放实现,调制信号控制基极电源电压，工作于欠压区，效率较低，适用于小功率发射机。,调制信号控制集电极电源电压，工作于过压区，效率高。,根据调制信号接入方式的不同分为：,一、集电极调幅电路,1.电路构成,分析时,将此电路看成高频功率放大电路:,集电极有效电源电压为：,C:高频旁路电容，对高频相当于短路，而对调制信号应相当于开路，这样高频电流不能通过B3的次级线圈以及VcT电源。,2.调幅原理,由图可知,在过压区,IC0、Ic1m随VCC变化而变化，假设IC0、Ic1m与VCC成线性关系:,可见此电路可产生普通调幅波。,要得到100调幅，即,3.各功率和效率,1)在载波状态即未调制时,集电极效率：,集电极损耗：,载波输出功率:,直流电源输入功率:,3.各功率和效率,2）在调制最高点，即,集电极效率：,集电极损耗：,输出功率:,有效电源输入功率:,3）在调制信号一周内,各平均功率和效率:,VCT提供的功率,提供的功率,平均直流输入功率:,调制信号提供的功率：,边频功率：,集电极平均损耗：,平均集电极效率：,由调制信号提供，调制信号为功率源。,（1）必须工作在过压区。,（2）在调制一周内的各平均功率都是载波状态对应功率的倍。,（4）调制过程中效率不变。（等效率调制）,（3）在调制最高点的各功率都是载波状态对应功率的倍。,(5)选管子时，应采用管子的允许损耗功率。,4.集电极调幅的特点,基极有效电源电压为：,二、基极调幅电路,