振幅调制电路 (3)

1、高频电子线路高频电子线路首页上页下页退出关于振幅调制关于振幅调制电路电路 (3) 现在学习的是第一页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 缓冲器缓冲器高频高频放大器放大器调制器调制器高频功率高频功率放大器放大器主振器主振器低频功率低频功率放大器放大器前置前置放大器放大器声电声电变换器变换器混混频频中频中频放大放大 低频电低频电压放大压放大低频功低频功率放大率放大本机本机振荡振荡高频小高频小信号放信号放大大第一节第一节 概述概述l发射系统框图发射系统框图l接收系统框图接收系统框图解调解调现在学习的是第二页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页

2、哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 1、调制的定义调制的定义:将需传送的信号（基带信号）加载到高频信号上去的过程称为调制。l基带信号基带信号：通信中所需传送的信息通过换能器转换成电信号，此 电信号是占有一定频谱宽度 的低频信号，通常称为基带信号。l 调制信号：调制信号：基带信号在调制时又常称调制信号。2、调制的作用调制的作用：天线尺寸小；可实现多路传输；具有选择能力。调制分为振幅调制(AM)频率调制(FM)相位调制(PM)幅度键控(ASK)频率键控(FSK)相位键控(PSK)模拟调制模拟调制3、调制的分类调制的分类：一、调制一、调制数字调制数字调制现在学习的是第三页，共68页高频电子线路高频电子线路

3、退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 二、振幅调制二、振幅调制1、定义、定义：用需传送的信息（调制信号） 去控制高频载波振荡电 压 的振幅， 使其随调制信号 线性关系变化。经过振幅调制得高频振荡波称为振幅调制波（简称调幅波调幅波）( )ut( )ut)(tuc2、调幅波分为：、调幅波分为：u普通调幅波（AM波）u抑制载波的双边带调幅波（DSB波）u抑制载波的单边带调幅波（DSB波）现在学习的是第四页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 若载波信号： 调制信号：( )cosccmcu tUt( )cosmutUt( )(1cos)coscmacu

4、 tUmttamacmK UmU1、普通调幅波的数学表示式、普通调幅波的数学表示式则普通调幅波的数学表示式为: 其中 称为调幅指数（调幅度）调幅指数（调幅度）三、普通调幅波（三、普通调幅波（AM波）的数学表示式、波形及其频谱波）的数学表示式、波形及其频谱单音频调制现在学习的是第五页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、普通调幅波的波形、普通调幅波的波形右图是单音频调制普通调幅波的波形图。max(1)mcmaUUmmin(1)mcmaUUm从波形上可以看出： 调制信号调制信号载波信号载波信号已调波信号已调波信号已调波振幅的包络形状与调制信号一样则调幅

5、指数maxminmaxminmmammUUmUU现在学习的是第六页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 调幅指数调幅指数 当ma1时，已调波振幅的包络形状与调制信号一 样不失真调幅 当ma1时，将产生过量调制如下图所示。包络形状会产生严重失真，必须尽力避免 。包络失真包络失真现在学习的是第七页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 ( )(1cos)cos11coscos()cos()22cmaccmcacmcacmcu tUmttUtm U tm U t单频调制的AM波的频谱：ccc、3、普通调幅波的频谱、普通

6、调幅波的频谱单频调制的普通调幅波的频谱单频调制的普通调幅波的频谱。由数学表示式可得单频调制的AM波的频带宽度：FB2现在学习的是第八页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 多音频调制的普通调幅波的频谱多音频调制的普通调幅波的频谱 ( )cosccmcu tUt载波信号载波信号:1122( )coscoscosnnutUtUtUt 调制信号：调制信号：112211222( )coscoscos1coscoscosmcmaaanncmnU tUKUtKUtKUtUmt mtmt 根据定义根据定义：112221( )1coscoscoscoscoscos()

7、cos() 2cmncncmcmciciciiu tUmtmtmttUUtmtt 数学表达式：频谱：c1c2c3c频带宽度：max2FB 现在学习的是第九页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 4、结论、结论调幅过程是一种线性频谱搬移过程调幅过程是一种线性频谱搬移过程,将调制信号的频谱由低频搬移到载频将调制信号的频谱由低频搬移到载频附近，成为上、下边频带。附近，成为上、下边频带。现在学习的是第十页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 四、普通调幅波的功率关系四、普通调幅波的功率关系 载波功率载波功率每一边频功率

8、每一边频功率 调制一周内的平均总功率调制一周内的平均总功率212cmOTUPRRUmPPcmacc122122+12ccaoavoToTmPPPPP将普通调幅波电压加在电阻R两端，电阻R上消耗的各频率分量对应的功率可表示为OTaPm2411、普通调幅波中各频率分量之间的功率关系、普通调幅波中各频率分量之间的功率关系现在学习的是第十一页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、普通调幅波的特点、普通调幅波的特点普通调幅波中载波分量占有的功率较大，而含有信息的上、下边频分量占 有的功率较小。从能量观点看，普通调幅波进行传送，不含信息的载波功率过大，是一种很

9、大的浪费。这是普通调幅波本身固有的。现在学习的是第十二页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 双边带调幅的振幅，其包络随调制信号变化， 但包络不能完全准确地反映调制信号变化规律双边带信号的载波相位在调制电压零交点突变 0180c五、抑制载波的双边带调幅信号和单边带调幅信号五、抑制载波的双边带调幅信号和单边带调幅信号1、抑制载波的双边带调幅波（、抑制载波的双边带调幅波（DSB）11( )coscos22mcmcu tUtUt数学表示式数学表示式双边带调幅波的频谱双边带调幅波的频谱 波形特点波形特点即双边带调幅波的频带宽度双边带调幅波的频带宽度 FB2现在

10、学习的是第十三页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 现在学习的是第十四页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 ( )cos()( )cos()mcmcu tUtu tUt或cc 或2、单边带调幅波（、单边带调幅波（SSB）单频调制的单边带调幅波的频谱为频谱频谱数学表示式数学表示式 特点特点 频带只有双边带调幅波的一半，其频带利用率高。 全部功率都含有信息，功率有效利用率高。频带宽度频带宽度FB 现在学习的是第十五页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 六、振幅调制电路

11、的功能六、振幅调制电路的功能1、振幅调制电路的功能、振幅调制电路的功能是将输入的调制信号和载波信号通过电路变换成高频调幅信号输出。2、功能的表示、功能的表示当载波为 调制信号为时，三种振幅调制电路的功能可以用频谱表示，如右图所示。( )cosccmcu tUt( )cosmutUt现在学习的是第十六页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 七、振幅调制电路的分类及要求七、振幅调制电路的分类及要求1、分类：、分类：分低电平调幅低电平调幅和高电平调幅高电平调幅两大类2、要求、要求低电平调幅是在低功率电平级进行振幅调制，输出功率和效率不是主要指标。重点是提高调

12、制的线性，减小不需要的频率分量的产生和提高滤波性能。高电平调幅是直接产生满足发射机输出功率要求的已调波。利用丙类高功放改变来实现调幅。其优点是效率高。设计时必须兼顾输出功率、效率和调制线性的要求。现在学习的是第十七页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 一般来说，振幅调制电路由输入回路、非线性器一般来说，振幅调制电路由输入回路、非线性器件和带通滤波器三部分组成。件和带通滤波器三部分组成。八、振幅调制电路的组成原理八、振幅调制电路的组成原理u集成模拟乘法器能实现载波信号和调制信号的相乘，是用于调幅电路的理想非线性器件。u振幅调制电路的输入频谱为 和 ，而

13、输出中必须有新的频率分量 ，因而调幅电路必须是非线性器件组成，其特性必须含有载波信号与调制信号相乘积项。cc( )( )cutu tu具有平方律特性的二极管或场效应管，利用载波信号与调制信号相加 的平方项中的 实现产生 项。也能用于调幅电路作为非线性器件。c( )( )cut u t总结总结：现在学习的是第十八页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 1. 简单的二极管调幅电路简单的二极管调幅电路 + C L R + vo v + vo + vD i 二极管调幅电路二极管调幅电路调制信号和载波信号相加后，调制信号和载波信号相加后，通过二极管非线性特性的变

14、换，在通过二极管非线性特性的变换，在电流电流i中产生了各种组合频率分量，中产生了各种组合频率分量，将谐振回路调谐于将谐振回路调谐于(0+ )，便能取出和的成分，这便是普通调幅，便能取出和的成分，这便是普通调幅波。波。(1) 平方律调幅平方律调幅二极管信号较小时的工作状态二极管信号较小时的工作状态3D32D2D10vavavaaitcosVtcosVc000Dvvv当当vD很小时，级数可只取前四项很小时，级数可只取前四项第二节第二节 低电平调幅电路低电平调幅电路现在学习的是第十九页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 利用三角公式展开，并分类整理，可得利

15、用三角公式展开，并分类整理，可得 tcosVtcosV0010aai t2cos1V21tcostcosVVt2cos1V2120000202a t3costcos3V4100303a t2cos21t2cos21tcosVV230020 t2cos21t2cos21tcosVV23000220t3costcos3V413 现在学习的是第二十页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 20020010)coscos()coscos(tVtVtVtVaaai如果静态工作点和输入信号变换范围选择合适，如果静态工作点和输入信号变换范围选择合适，非线性器件工作在满

16、足平方律的区段。非线性器件工作在满足平方律的区段。经分类整理可知：经分类整理可知： 是我们所需要的上、下边频。这对是我们所需要的上、下边频。这对边频是由平方项产生的，故称为平方律调幅。其中最为有害的分边频是由平方项产生的，故称为平方律调幅。其中最为有害的分量是量是 项。项。020cos21 )(coscoscos)(1210002001tVaaVatvttVVatVatv经滤波后平方律调幅器数学表达式经滤波后平方律调幅器数学表达式: :平方律调幅器的调制度：平方律调幅器的调制度：Vaama122现在学习的是第二十一页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学

17、 )(tu)(tuc)(tu一、单二极管开关状态调幅电路一、单二极管开关状态调幅电路 1、开关状态、开关状态 当二极管在两个不同频率电压下进行频率变换时，其中一个电压振幅足够大，另一个电压振幅较小，二极管的导通或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、电路原理、电路原理)(tucLRLR二极管的导通电阻二极管的导通电阻 现在学习的是第二十二页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2221222()coscos3cos5235cKtttt则流过二极管的电流i为tUtuccmccos)(在大信号 的作用下，二极管的开关作用可以

18、用一个开关函数表示:)()(1tutuRricLd0i0)(tuc0)(tuc流过二极管的电流)(tKc0)(tuC0)(tuC10用傅氏级数展开coscos5cos523cos322211)()()(1tUtUtttCOSRrtututkRrimccmcccLdccLd现在学习的是第二十三页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 c2cc、经中心频率为 通频带略大于 的带通滤波器取出 的普通调幅波信号输出。3、通过带通滤波器选出调幅波输出、通过带通滤波器选出调幅波输出结论结论:单二极管开关状态调幅电路只能实现单二极管开关状态调幅电路只能实现普通调幅波普

19、通调幅波(AM)35cccc 、流过二极管电流中含有 :直流、 、 24cc和、现在学习的是第二十四页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 二、二极管平衡调幅电路二、二极管平衡调幅电路( )cosccmcu tUt( )cosmutUt1、电路特点、电路特点图中变压器为理想变压器:B1为1:1； B2为1:2 B3为2:1载波信号 是大信号,调制信号 是小信号，二极管D1、D2均工作于受uc(t)控制的开关状态。 现在学习的是第二十五页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、在无带通滤波器的条件下，流过二极管

20、、在无带通滤波器的条件下，流过二极管D1、D2的电流为的电流为根据变压器B3的同名端及假设的次级电流的流向。由于i1和i2流过B3初级方向相反，所以电流i为122cos2( )122()coscos322232222 coscos()cos()cos(3)cos(3)233mcccdLdLmccccdLUtutiiiKtttrRrRUttttrR 1c2c11() u (t)u (t);() u (t)u (t)22ccdLdLiKtiKtrRrR现在学习的是第二十六页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 3、通过带通滤波器取出双边带调幅波、通过带通滤

21、波器取出双边带调幅波c2cLR由于i中包含 ，等频率成分，经中心频率为 ，带宽略大于 的带通滤波器取出 的频率成分电流在负载 上建立双边带调幅电压输出。、3、cc结论结论:双二极管开关状态调幅电路能实现双二极管开关状态调幅电路能实现平衡调幅平衡调幅(DSB)现在学习的是第二十七页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 三、二极管环形调幅电路三、二极管环形调幅电路( )cu t( )cu t正半周正半周负半周负半周现在学习的是第二十八页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 1、在、在 的正半周，的正半周，D1和和D

22、2导通，导通，D3和和D4截止。截止。( )cu tD1和D2的开关函数为在无带通滤波器的条件下，流过负载的总电流：tttKccc3cos32cos221)(12432( )i()22( )i()2cdLcdLutiiKtrRutiiKtrR1:22:1现在学习的是第二十九页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、在、在 的负半周，的负半周，D1和和D2截止，截止，D3和和D4导通。导通。( )cu t12432( )i()22( )i()2cdLcdLutiiKtrRutiiKtrR而D3和D4的开关函数为：在无带通滤波器的条件下，流过负载的总电流

23、：c1222K(t)=coscos3cos5235cccttt1:22:1现在学习的是第三十页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 4、通过带通滤波器取出双边带调幅波、通过带通滤波器取出双边带调幅波LRi3cc 、c2LRc流过负载 的总电流 中含有 等频率分量。经过中心频率为 ，通带略大于 的带通滤波器，则在 上只取 的双边带调幅电压。则2( )ii()()2ccdLutiKtKtrR2cos44coscos323mccLdUtittRr 3、负载、负载RL中的电流中的电流结论结论:二极管环形调幅电路能实现二极管环形调幅电路能实现平衡调幅平衡调幅(D

24、SB) 与双二极管调幅电路相比输出信号的频谱少了与双二极管调幅电路相比输出信号的频谱少了 的成份，的成份， 且幅度为其二倍。且幅度为其二倍。现在学习的是第三十一页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 模拟相乘器及其频率变换作用 模拟相乘器是一种时变参量电路。在高频电路中，相乘器是实模拟相乘器是一种时变参量电路。在高频电路中，相乘器是实现频率变换的基本组件，与一般非线性器件相比，相乘器可进一步现频率变换的基本组件，与一般非线性器件相比，相乘器可进一步克服某些无用的组合频率分量，使输出信号频谱得以净化。克服某些无用的组合频率分量，使输出信号频谱得以净化。

25、在通信系统及高频电子技术中应用最广的乘法器有两种，一种在通信系统及高频电子技术中应用最广的乘法器有两种，一种是二极管平衡相乘器，另一种是由双极型或是二极管平衡相乘器，另一种是由双极型或MOSMOS器件构成的四象限器件构成的四象限模拟相乘器。随着集成电路的发展，这些相乘器还具有工作频模拟相乘器。随着集成电路的发展，这些相乘器还具有工作频带宽、温度稳定性好等优点，广泛用于调制、解调及混频电路带宽、温度稳定性好等优点，广泛用于调制、解调及混频电路中。中。四、模拟乘法器调幅电路四、模拟乘法器调幅电路现在学习的是第三十二页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 四

26、象限模拟乘法器又大致分为两种。四象限模拟乘法器又大致分为两种。 一种是在集成高频电路中经常用到的乘法器，它们大多属于非一种是在集成高频电路中经常用到的乘法器，它们大多属于非理想乘法电路，是为了完成某种功能而制成的一种专用集成电路，理想乘法电路，是为了完成某种功能而制成的一种专用集成电路，如电视接收机中的视频信号同步检波电路、相位检波电路以及调频如电视接收机中的视频信号同步检波电路、相位检波电路以及调频立体声接收机中的立体声解码电路等。这种乘法电路均采用差动电立体声接收机中的立体声解码电路等。这种乘法电路均采用差动电路结构。路结构。现在学习的是第三十三页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页

27、上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 另一种是较为理想的模拟乘法器，属于通用的乘法电路，另一种是较为理想的模拟乘法器，属于通用的乘法电路，用户可用这种乘法器按需要设计，完成其功能。常用的集成用户可用这种乘法器按需要设计，完成其功能。常用的集成化模拟乘法器的产品有化模拟乘法器的产品有BG314BG314、MC1494L/MC1594LMC1494L/MC1594L、MC1495L/MC1595LMC1495L/MC1595L、XR-2208/XR2208MXR-2208/XR2208M、AD530AD530、AD532AD532、AD533AD533、AD534AD534、AD632AD632、

28、BB4213BB4213、BB4214BB4214等。等。现在学习的是第三十四页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 一、相乘器的基本特性及实现方法 若输入信号分别用若输入信号分别用v1(t)v1(t)和和v2(t)v2(t)表示，输出信号用表示，输出信号用vo(t)vo(t)表示，则理想模拟乘法器的传输特性方程可表示为表示，则理想模拟乘法器的传输特性方程可表示为 vo(t)= Kv1(t)vo(t)= Kv1(t) v2(t) v2(t) 式中，式中，K K是乘法器的比例系数或增益系数。该式表明，是乘法器的比例系数或增益系数。该式表明，对一个理想的相

29、乘器，其输出电压的瞬时值对一个理想的相乘器，其输出电压的瞬时值vo(t)vo(t)仅与两个输仅与两个输入电压在同一时刻的瞬时值入电压在同一时刻的瞬时值v1(t)v1(t)和和v2(t)v2(t)的乘积成正比，的乘积成正比，而不包含任何其它分量。输入电压而不包含任何其它分量。输入电压v1(t)v1(t)和和v2(t)v2(t)可以是任可以是任意的，即其波形、幅度、极性和频率意的，即其波形、幅度、极性和频率( (包括直流包括直流) )均不受限制。均不受限制。现在学习的是第三十五页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 理想相乘器的符号如图所示。理想相乘器的符

30、号如图所示。 XZYZYX现在学习的是第三十六页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 根据乘法运算的代数性质，相乘器有四个工作根据乘法运算的代数性质，相乘器有四个工作区域，它们是由相乘器的两个输入电压的极性确区域，它们是由相乘器的两个输入电压的极性确定的，并可用定的，并可用X-YX-Y平面中的四个象限表示，如图所平面中的四个象限表示，如图所示。示。 vyvx0vy0vxvx0vy0vx0vy0vx0vy0现在学习的是第三十七页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 单象限相乘器：对两个输入电压都只能适应一种极性。

31、单象限相乘器：对两个输入电压都只能适应一种极性。二象限相乘器：只对一个输入电压能适应正、负极性，而对二象限相乘器：只对一个输入电压能适应正、负极性，而对 另一输入电压只能适应一种极性。另一输入电压只能适应一种极性。四象限相乘器：能够适应两个输入电压四种极性组合的相乘四象限相乘器：能够适应两个输入电压四种极性组合的相乘 器，即允许两个输入信号的极性任意取定。器，即允许两个输入信号的极性任意取定。 目前采用的模拟相乘器，大多数为四象限相目前采用的模拟相乘器，大多数为四象限相 乘器。乘器。现在学习的是第三十八页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 因为相乘器

32、有两个独立的输入信号，不同于一般放大器因为相乘器有两个独立的输入信号，不同于一般放大器只有一个输入信号，所以，相乘器的特性经常是以一个输入只有一个输入信号，所以，相乘器的特性经常是以一个输入信号为参变量，确定另一输入信号与输出信号之间的特性。信号为参变量，确定另一输入信号与输出信号之间的特性。因此，模拟乘法器电路也是一种时变参量电路，它具有以下因此，模拟乘法器电路也是一种时变参量电路，它具有以下几点主要特性：几点主要特性： 现在学习的是第三十九页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 相乘器本质是一个非线性电路。例如，若相乘器两输相乘器本质是一个非线性电

33、路。例如，若相乘器两输入端电压分别是入端电压分别是 v1(t) = V1m cosv1(t) = V1m cos 1t1t v2(t) = V2m cos v2(t) = V2m cos 2t2t相乘器的输出电压为相乘器的输出电压为 现在学习的是第四十页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 但是，在特定情况下，例如，当相乘器的一个输入电但是，在特定情况下，例如，当相乘器的一个输入电压为某一恒定值，压为某一恒定值，v1(t)= V1v1(t)= V1，另一输入电压为交流信号，另一输入电压为交流信号v2(t)v2(t)时，其输出电压为时，其输出电压为 vo

34、(t) = K V1 v2(t)vo(t) = K V1 v2(t) 这时，相乘器相当于一个增益为这时，相乘器相当于一个增益为KV1KV1的线性交流放大的线性交流放大器。这个例子说明，在特定情况下，即两个输入电压中有一器。这个例子说明，在特定情况下，即两个输入电压中有一个是直流信号时，相乘器可以看成是一个线性电路，表现了个是直流信号时，相乘器可以看成是一个线性电路，表现了它的线性特性。它的线性特性。现在学习的是第四十一页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2. 四象限输出特性 以相乘器的一个输入电压作为参变量，可以得到另一输入电压以相乘器的一个输入电

35、压作为参变量，可以得到另一输入电压与输出电压的关系称为四象限输出特性。理想相乘器的四象限输与输出电压的关系称为四象限输出特性。理想相乘器的四象限输出特性如图所示。出特性如图所示。ovx/V8 64 22468246824682V6V10VK= 1/V110vY=10Vvo/V6V2V现在学习的是第四十二页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 从图中可以看出：从图中可以看出：1) 1) 相乘器的输入、输出电压对应的极性满足数学运算规则。相乘器的输入、输出电压对应的极性满足数学运算规则。2) 2) 只要输入信号中有一个电压为零，则相乘器的输出电压恒为只要输

36、入信号中有一个电压为零，则相乘器的输出电压恒为零。零。 3) 3) 若输入信号中，一个为非零直流电压时，对另一个输入信号若输入信号中，一个为非零直流电压时，对另一个输入信号来说，相乘器相当于一个放大器。放大器来说，相乘器相当于一个放大器。放大器 的增益与该直流电的增益与该直流电压有关。上图所示曲线的斜率反映了放大器的增益。压有关。上图所示曲线的斜率反映了放大器的增益。 注意，在实际相乘器中，由于各种原因，其实际特性往往与理注意，在实际相乘器中，由于各种原因，其实际特性往往与理想特性有区别。主要表现为两点：想特性有区别。主要表现为两点： 对零输入信号电压的输出不为零。对零输入信号电压的输出不为零

37、。 输出特性的非线性。输出特性的非线性。现在学习的是第四十三页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 四、模拟乘法器调幅电路总结四、模拟乘法器调幅电路总结1、模拟乘法器、模拟乘法器( )( )( )oXYu tKut ut模拟乘法器是有两个输入端对(即X和Y输入端对)和一个输出端对的非线性有源器件。模拟乘法器符号 模拟乘法器是完成两个模拟信号（电压或电流）相乘作用的电子器件。模拟乘法的传输特性方程为 式中，K乘法器的增益系数，单位为1/V。 现在学习的是第四十四页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 分类根据输入

38、信号的极性可分为：四象限模拟乘法器一象限模拟乘法器二象限模拟乘法器常用于频率变换的模拟乘法器的型号国外同类产品：MC1496 MC1596 MC1495 LM1496 LM1596. AD834（宽带）、AD630（多功能）、 AD734（高精度）.国内同类产品：CB1595 CB1596 BG314.现在学习的是第四十五页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、双差分对管振幅调制电路、双差分对管振幅调制电路它由两个单差分对管电路T1、T2、T5和T3、T4、T6组合而成。输入信号u1加在两个单差分对管的输入端，u2加在T5和T6的输入端。现在学习的

39、是第四十六页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 )21 (2164TUuthii)21 (2163TUuthii)21 (2151TUuthii)21 (2205TUuthIi)21 (2206TUuthIi)21 (2152TUuthii双端输出时，输出电流 则1324;iii iiiT1、T2和T3、T4组成的差分对管的电流电压关系T1、T2组成的差分对管的电流电压关系iiiTTUuthUuthIi22210当当u1和和u2都小于都小于26mV时，时，2121022uuKUuUuIimTTqkTUT温度当量，常温下为26mv现在学习的是第四十七页

40、，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 扩大u2的线性动态范围的措施 A A、在T5和T6的发射极之间接入负反馈电阻Ry。并将恒流源I0分为两个I0/2的恒流源。 B B、Ry足够大，满足深度负反馈条件，即u2的最大动态范围为: 002yu2R2II双端输出电流:。TyUuthuRi2212现在学习的是第四十八页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 3、MC1596平衡调幅电路平衡调幅电路现在学习的是第四十九页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 设输入载波信号设输入载波

41、信号 ：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形式23212212thttkTquccc 输入调制信号：输入调制信号： ( )cosmutUt因为2与3端满足接入 yR12oKImA，则 可扩大到 的线性范围。 mU1V( )cos,ccmcutUt大信号ttUuthccTc3cos34cos42即TcUuth2双向开关函数现在学习的是第五十页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 双端输出电流双端输出电流 22444thcoscoscos3cos5235cmcccyyqiuuUttttRkTRTcyUtuthtuRi2)()(2、管脚直流

42、电位差为零时、管脚直流电位差不为零时双端输出电流双端输出电流 3cos34cos4cos1 2tttURiccmy1代表直流RW是调节MC1596的4和1端的直流电位差为零，确保输出为抑制载波的双边带调幅波。如果4和1端直流电位差不为零，则有载波分量输出，相当于是普通调幅波。现在学习的是第五十一页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 一、集电极调幅电路一、集电极调幅电路1、集电极调幅原理电路、集电极调幅原理电路。具有下列特点：集电极回路调谐在 ，带宽略大于 丙类放大器工作于过压过压状态。状态。有效电源随 变化。c2( )CCCTmVVut第三节高电平调

43、幅电路第三节高电平调幅电路( )mut现在学习的是第五十二页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、调幅原理、调幅原理现在学习的是第五十三页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 cos(1cos)(1cos)mcccTmcTcTcTaUVVUtVtVVmt式中， 称为调幅指数。=macTUmV根据理想化调幅特性可得11(1cos)(1cos)cocoTac mc TaIImtIImt输出电压输出电压 1( )cos(1cos)cosc mpccmacu tIRtUmtt 丙类功率放大器在 不变的条件下，改变

44、时，集电极电流 在欠压区可认为不变，而在过压区 将随 变化而变化，具有调幅特性。 bbcbzbmpVgUUR、 、ccV1coc mII、1coc mII、ccV有效电源现在学习的是第五十四页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 3、集电极调幅电路的功率与效率、集电极调幅电路的功率与效率( )0ut时， 11,cccTcocoTc mc TVVIIII 直流电源提供的输入功率cTcoTTPV IP 载波输出功率2112oTc TpPIR 集电极损耗功率CTToTPPP 集电极效率oTCTTPP载波状态载波状态现在学习的是第五十五页，共68页高频电子线路

45、高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 调制最大状态调制最大状态maxmax1max1(1) ,(1) ,(1)cccTacocoTacc TaVVmIImIIm 有效电源输入功率 高频输出功率 集电极损耗功率 集电极效率2maxmax0max0(1)(1)(1)ccccTac TaTaPVIVm ImPm2222max1max111(1)(1)22ocpc TapoTaPIRImRPm22maxmaxmax()(1)(1)coToTacTaPPPPPmPmmaxmaxmaxooTcTTPPPP结论：在调制信号波峰处，所有功率都是载波状态的结论：在调制信号波峰处，所有功率都是

46、载波状态的 倍，而集电倍，而集电极效率不变。极效率不变。2)1 (am现在学习的是第五十六页，共68页高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 调制一周的平均功率调制一周的平均功率11(1cos) ,(1cos) ,(1cos)cccTacocoTac mc TaVVmtIImtIImtccV有效电源有效电源 提供的平均输入功率提供的平均输入功率002211d()(1cos)(1cos)d()22122avccccTac Ta-aacTcoTcTcoTTPV ItVmt ImttmmV IV IPcTV( )ut 平均输出功率平均输出功率212121 )(d)cos1(2121)(d2121222122121aoTapTcpaTcpmcoavmPmRItRtmItRIP其中，载波输出功率为 ；边频功率为 oTP212aoTm P直流电源 提供的平均输入功率调制信号源 提供的平均输入功率现在学习的是第五十