高频(09)-5.ppt

1、第五章 振幅调制电路,教学目的和教学基本要求： 理解调制的概念、分类； 掌握调幅波的数学表示式及其频谱，掌握低电平振幅调制电路、高电平振幅调制电路和边带信号的产生的基本原理和方法。,第一节 概 述 用需传送的信息电压作为调制信号去控制高频载波振荡信号的振幅，使其随调制信号线性关系变化，这样的变换过程称为振幅调制。 振幅调制电路的功能：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。 调制分模拟调制和数字调制两大类。,式中： 称为调幅指数（调幅度）,通常 ，信号不失真 ； 当 已调波包络形状与调制信号不一样，产生失真。,2.频谱及频谱图： 展开得：,从可以看出单频信号调制的调幅波由三个

2、频率成份组成：载波、上边频和下边频。调制信号的信息只包含在上下边频分量内。 边带信号调制的调幅波的数学表示式应为：,调制过程实质上是一种频谱搬移过程。经过调制后，调制信号的频谱由低频被搬移到载频附近，成为上、下边频带。,二、普通调幅波的功率关系 1载波功率： 2边频功率： 3总共率： 4讨论：调幅波的输出功率随着调幅度ma增大 而增大，当ma=1时， ,三、抑制载波的双边带调幅信号和单边带调幅信号 载波本身不包含调制信号信息，但占有较大的功率。 1抑制载波的双边带调幅信号（DSB）：，所发射的已调信号中不包含载波信号，只包含上、下边频信号。 数学表示式为：,频谱为：,2单边带调幅信号（SSB）

3、：双边带调幅再抑制一个边带。 数学表示式为： 或 频谱为： 或,图5-6三种调幅电路的频率变换关系,四、振幅调制电路的功能,（四）单边带调幅波调幅电路输入信号为载波信 号 ，调制信号 ，其输出信号为,（三）双边带调幅波调幅电路输入信号为载波信 号 ，调制信号 ，其输出信号为,（二）普通调幅波调幅电路输入信号为载波信 号 ，调制信号 ，其输出信号为,（一）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。,五、振幅调制电路的分类 1低电平调幅电路 2高电平调幅电路 六、振幅调制电路的基本组成,第二节 低电平振幅调制电路 低电平调幅电路：先在低功率电平级进行振幅调制，然

4、后再经过高频功率放大器放大到所需要的发射功率。,D选开 关管,流过二极管的电流为：,其中开关函数的表达式为：,则流过二极管的电流可表示为：,电流中包含有：,等项,若采用中心频率为 、通带频率略大与 的带通滤波器作为负载，则负载上的输出电压只 包含三个频率成份（ ）。,结论：单二极管开关状态调幅电路，只能实现普通调幅波调幅。,由上式知：输出电流中包含： 等频率分量。由于采用开关状态和平衡抵消措施， 很多不需要的频率分量在输出电流中已不存在了， 若通过中心频率为 ，带宽为 的带 通滤波器滤波，只有 频率成份的电流 流过负载，并在负载上建立双边带调幅波电压。,结论：二极管平衡调幅电路，可实现双边带调

5、幅。,三、二极管环形调幅电路,-,+,环形调幅电路进一步抵消了分量，而且各分量的振幅加倍。,通过中心频率为 ，带宽为 的带通滤波器滤波，可以取出 频率成份的电流，并在负载上建立双边带调幅波电压。,四、模拟乘法器调幅电路 模拟乘法器：完成两个模拟信号（电压或电流）相乘作用的电子器件，它有两个输入端对和一个输出端对。,模拟乘法器的理想传输方程为： 应用于频率变换的专用模拟乘法器型号：MC1496、 MC1596、 XCC、 BG314、 AD630 1双差分对管振幅调制电路 原理电路组成：,差 分 对 管 电 路 模 拟 乘 法 器,两个差分对管电路T1、T2、T5组成,两个差分对管电路T3、T4

6、、T6组成,分析T5、T6,当每个晶体管的 1的条件下，有：,分析T1、T2和T3、T4,同样有：,当双端输出时，输出电压,当 时有：,若T5、T6的发射极加一个反馈电阻，则得,u2的动态范围将增大到：,2MC1596平衡调幅电路,设：,则：,设：,代入得：,若在输入端加一中心频率为 ，带宽为 的带通滤波器，则取出的差值电流为：,带通滤波器的输出电压为：,这是一个抑制载波的双边带调幅波。,(11),第三节 高电平振幅调制电路 高电平调幅电路：直接产生满足发射机输出功率要求的已调波。 一、集电极调幅电路,直流电源和偏置电压应保证丙类放大器处于过压状态，这样集电极电流的直流分量和基波分量将随电源电

7、压而变化，实现振幅调制。,设：,则集电极有效电压为：,当：,时，,电流的直流分量： 电流的基波分量振幅：,讨论： 1.在载波状态时， 。 此时 、 、 。,则：, 直流电源输入功率 载波输出功率 集电极损耗功率, 集电极效率 2.在调制波峰时，有效电源电压为,此时： 有效电源Vcc输入功率, 高频输出功率 集电极损耗功率 集电极效率,3.在调制信号一周内的平均输入功率 集电极有效电源Vcc提供的总平均输入功率,调制信号源提供的平均输入功率,直流电源VcT提供的直流平均输入功率, 调制一周内的平均输出功率,载波输出功率；,边频输出功率 。, 调制一周内平均集电极损耗功率, 调制一周内平均集电极效

8、率,集电极调幅电路的特点： 必须工作与过压状态； 调制过程中集电极效率不变，可始终处于高效率下工作； 载波输出功率由直流电流提供，边频输出功率由调制信号源提供；,二、基极调幅电路 基极调幅电路的基本原理是利用丙功率放大器在电源电压Vcc、输入信号振幅Ubm、谐振回路谐振电阻Rp和晶体管的gc、Ubz不变的条件下，在欠压区改变Vbb，集电极电流的基波分量Ic1m随Vbb变化这一特点来实现调幅的。,第四节 单边带信号的产生 单边带信号的产生抑制载波，再抑制一个边带，只 让另一个边带发送出去。 一、单边带通信的优缺点 优点：单边带调幅波占有频谱宽度只有双边带调幅波的一半，占有频带窄，频带利用率高，功率利用率高。在与普通调幅波总共率相等的情况下，接收端的信噪比明显提高