第五章-振幅调制电路...ppt

1、5.1概述5.2低电平调幅电路5.3高电平调幅电路5.4单边带调幅信号的产生5.5数字信号调幅5.6模拟乘法器,第5章振幅调制,教学要求,了解调制的作用。掌握调幅信号的定义、表示式、波形、频谱等基本特征。掌握典型的幅度调制电路的结构、工作原理、分析方法和性能特点。了解数字调幅的基本概念、典型方法和实现电路。,(1)调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。,定义：,信号,载波信号：（等幅）高频振荡信号,正弦波,方波,三角波,锯齿波,调制信号：需要传输的信号（原始信号）,语言,图像,密码,已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）,(2)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调

2、制信号的过程。,5.1概述,（7）振幅调制分三种方式：,（5）相位调制：由调制信号控制载波相位，使已调波的相位随调制信号线性变化。,（6）解调方式：,（4）频率调制：由调制信号控制载波频率，使已调波的频率随调制信号线性变化。,（3）振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振幅随调制信号线性变化。,振幅检波振幅调制的逆过程鉴频频率调制的逆过程鉴相相位调制的逆过程,普通调幅（AM）抑制载波的双边带调幅（DSB）单边带调幅（SSB）,设：载波信号：uc=Ucmcosct,则：调幅信号(已调波)为：uAM=Um(t)cosct,由于调幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有：,ka：比例常数,即

3、：,ma为调制度，,常用百分比数表示。,1.AM调幅波的数学表达式,调制信号：u=Ucost,则有,其中：,一般实际传送的调制信号并非单一频率的信号，常为一个连续频谱的限带信号f(t)。,则：,2.调幅信号波形,波形特点：(1)调幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致;(2)调幅度ma反映了调幅的强弱程度。可以看出：,一般ma值越大调幅越深：,（1）由单一频率信号调幅,可见：调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量：,3.调幅波的频谱,载波分量(c)：不含传输信息上变频分量(c+)：含传输信息下变频分量(c-)：含传输信息,同样有三部分频率成份,(2)限带信号的调幅波,载波分量(

4、c)：不含传输信息上变频分量(c+n)：含传输信息下变频分量(c-n)：含传输信息,由于：,4.AM信号的产生原理框图,So:要完成AM调制，其核心部分是实现调制信号与载波相乘。,(2)上、下边带的平均功率：,(3)在调制信号一周期内，调幅信号输出的平均总功率：,(4)边带功率，载波功率与平均功率之间的关系：,(1)R上消耗的载波功率：,5.调制波的功率,设调幅波传输信号至负载电阻R上，那么调幅波各分量功率为：,分析：有用信息只携带在边频带内，而载波本身并不携带信息，但它的功率却占了整个调幅波功率的绝大部分，因而调幅波的功率浪费大，效率低。如当100%调制时(ma=1)，双边带功率为载波功率的

5、1/2，只占用了调幅波功率的1/3。但AM波调制方便，解调方便，便于接收。,在AM调制过程中，如果将载波分量抑制就形成抑制载波的双边带信号，简称双边带信号，它可以用载波和调制信号直接相乘得到，即：,若调制信号为单一频率信号：,若调制信号为限带信号：,6.双边带（doublesideband，DSB）调幅信号,（1）数学表达式,（2）波形与频谱,(1)DSB信号的包络随调制信号变化。,(2)DSB信号载波的相位反映了调制信号的极性，即在调制信号负半周时，已调波高频与原载波反相。因此严格地说，DSB信号已非单纯的振幅调制信号，而是既调幅又调相的信号。高频振荡的相位在f(t)=0瞬间有180o突变。

6、,(3)DSB波的频谱成份中抑制了载波分量，全部功率为边带占有，功率利用率高于AM波。,(4)占用频带,单边带(SSB)信号：由双边带调幅信号中取出其中的任一个边带部分，即可成为单边带调幅信号。其单频调制时表示式为：,上边带信号：,下边带信号：,7.单边带(singlesideband，SSB)信号,为节约频带，提高系统功率和带宽效率，常采用单边带调制系统。,单音调制的SSB信号波形,上边带信号：,8.振幅调制电路的功能,分析：三种信号都有一个调制信号和载波的乘积项，所以振幅调制电路的实现是以乘法器为核心的线性频谱搬移电路。,输入：调制信号和载波信号输出：调幅信号,高电平调制：功放和调制同时进

7、行，一般在大信号下工作，要兼顾输出功率、效率和调制线性的要求。主要用于AM信号。,低电平调制：先调制后功放，调制低功率在下进行，输出功率、效率不是主要技术指标；提高调制线性，减小不需要的分量的产生和提高滤波性能。主要用于DSB、SSB以及FM信号。,9.振幅调制电路的分类,10.振幅调制电路的基本组成原理,一般，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。,输入回路：将载波信号和调制信号直接耦合或相加后直接加到非线性器件上。,非线性器件（二极管、三极管、乘法器）：产生新的频率。二极管和乘法器多用于低电平振幅调制；三极管多用于高电平振幅调制。,带通滤波器：取出调幅波的频率成分，抑制不需要的频率成分。,u2正半周：D导通u2负半周：D截止,周期方波开关函数,5.2低电平调幅电路,0.开关函数,id的频谱成份：,设:,且:,回路电流:,而:,id的频谱成份：,1.单二极管开关状态调幅电路（产生AM信号）,为一个AM信号,而谐振时的负载电阻为RL，则输出电压为uL(t)。,如果选频回路工作在c处，且带宽为B=2。,上半部分与下半部分电路对称,(1)电路结构：,2.二极管平衡调幅电路,而,(2)工作原理分析：,i的频谱成份：,二极管平衡调制器波形,在平衡电路的基础上，增加两个二极管D3、D4使电路中四个二极管首尾相接。T1的初次级