振幅調(diào)制解調(diào)及混頻

1、高頻電子線路 調(diào)制與解調(diào)的概念調(diào)制與解調(diào)的概念 載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào)載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào) 調(diào)制信號(hào)：需要傳輸?shù)男盘?hào)（原始信號(hào)，低頻信號(hào)）調(diào)制信號(hào)：需要傳輸?shù)男盘?hào)（原始信號(hào)，低頻信號(hào)） 已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號(hào)已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號(hào) 調(diào)制：調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)參數(shù)的過程用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)參數(shù)的過程。通通 俗地說，就是用高頻振蕩信號(hào)作為運(yùn)載工具，將攜帶信息的俗地說，就是用高頻振蕩信號(hào)作為運(yùn)載工具，將攜帶信息的 低頻信號(hào)低頻信號(hào)“裝載裝載”到高頻振蕩信號(hào)上。到高頻振蕩信號(hào)上。 解調(diào)：調(diào)制的逆過程，即解調(diào)：調(diào)制的逆過

2、程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過程從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過程。 高頻電子線路 c 相位調(diào)制相位調(diào)制(Phase Modulation,PM)：調(diào)制信號(hào)控：調(diào)制信號(hào)控 制載波相位，使制載波相位，使已調(diào)波的相位隨調(diào)制信號(hào)線性變化。已調(diào)波的相位隨調(diào)制信號(hào)線性變化。 b 頻率調(diào)制頻率調(diào)制(Frequency Modulation,FM)：調(diào)制信號(hào)控制：調(diào)制信號(hào)控制 載波頻率，使載波頻率，使已調(diào)波的頻率隨調(diào)制信號(hào)線性變化。已調(diào)波的頻率隨調(diào)制信號(hào)線性變化。 a 振幅調(diào)制振幅調(diào)制(Amplitude modulation,AM)：由調(diào)制信號(hào)去：由調(diào)制信號(hào)去 控制載波振幅，使控制載波振幅，使已調(diào)信號(hào)的振

3、幅隨調(diào)制信號(hào)線性變化。已調(diào)信號(hào)的振幅隨調(diào)制信號(hào)線性變化。 t 正弦波調(diào)制有幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制三種基本方正弦波調(diào)制有幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制三種基本方 式式，后兩者合稱為角度調(diào)制。后兩者合稱為角度調(diào)制。 調(diào)制的方式和分類調(diào)制的方式和分類 高頻電子線路 振幅調(diào)制的分類振幅調(diào)制的分類 在振幅調(diào)制中，根據(jù)所取出已調(diào)信號(hào)的頻譜分量不同，在振幅調(diào)制中，根據(jù)所取出已調(diào)信號(hào)的頻譜分量不同， 又分為：又分為： 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅（標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅（AM） 抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB） 抑制載波的單邊帶調(diào)幅（抑制載波的單邊帶調(diào)幅（SSB） 高頻電子線路 6.1 6.1 振幅調(diào)制振幅調(diào)制* *

4、* * * 第六章第六章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 高頻電子線路 ( (一一) ) 振幅調(diào)制信號(hào)分析振幅調(diào)制信號(hào)分析* * * * * 高頻電子線路 調(diào)幅波的表達(dá)式調(diào)幅波的表達(dá)式 設(shè)載波電壓為設(shè)載波電壓為 cos cos CCc uUt uUt （61） （62） 調(diào)制電壓為調(diào)制電壓為 cos cos CCc uUt uUt 通常滿足通常滿足c 。 高頻電子線路 根據(jù)振幅調(diào)制信號(hào)的定義根據(jù)振幅調(diào)制信號(hào)的定義,已調(diào)信號(hào)的振幅隨調(diào)制已調(diào)信號(hào)的振幅隨調(diào)制 信號(hào)信號(hào)u線性變化線性變化,由此可得振幅調(diào)制信號(hào)的振幅為由此可得振幅調(diào)制信號(hào)的振幅為 Um(t)=UC+UC（t）=UC+kaUc

5、ost =UC ( 1+mcost ) （63） 式中式中,UC（t）與調(diào)制電壓）與調(diào)制電壓u成正比成正比,其振幅其振幅 UC=kaU與載波振幅之比稱為調(diào)幅度（調(diào)制度）與載波振幅之比稱為調(diào)幅度（調(diào)制度） Ca CC Uk U m UU (64) 調(diào)幅波的表達(dá)式調(diào)幅波的表達(dá)式 高頻電子線路 調(diào)幅波的表達(dá)式調(diào)幅波的表達(dá)式 由此可得調(diào)幅信號(hào)的表達(dá)式由此可得調(diào)幅信號(hào)的表達(dá)式 uAM(t)=Um(t)cosct=UC(1+mcost)cosct （65） 根據(jù)振幅調(diào)制信號(hào)的定義根據(jù)振幅調(diào)制信號(hào)的定義,已調(diào)信號(hào)的振幅隨調(diào)制信已調(diào)信號(hào)的振幅隨調(diào)制信 號(hào)號(hào)u線性變化線性變化,由此可得振幅調(diào)制信號(hào)的振幅為由此可

6、得振幅調(diào)制信號(hào)的振幅為 Um(t)=UC+UC（t）=UC+kaUcost =UC ( 1+mcost ) （63） 高頻電子線路 uAM uc u 常數(shù) (a) uAM uc u (b) 調(diào)幅波的產(chǎn)生原理圖調(diào)幅波的產(chǎn)生原理圖 uAM(t)=UC(1+mcost)cosct （65） uAM(t)=Uccosct + UCmcost cosct uAM uc u 常數(shù) (a) uAM uc u (b) uAM uc u 常數(shù) (a) uAM uc u (b) u AM u c u 常數(shù) (a) u AM u c u (b) 高頻電子線路 將式（將式（65）用三角公式展開）用三角公式展開,可得可

7、得 (68) 調(diào)幅波的頻譜和帶寬調(diào)幅波的頻譜和帶寬 ( )coscos()cos() 22 AMCcCcCc mm utUtUtUt uAM uc u 常數(shù) (a) uAM uc u (b) FBW2 調(diào)幅波帶寬：調(diào)幅波帶寬： 高頻電子線路 u t0 (a) (b) (c) (d) (e) uC t t t t m1 uAM(t) Uc mUc 0 0 0 uAM(t) m1 m1 uAM(t) 0 u t0 (a) (b) (c) (d) (e) uC t t t t m1 uAM(t) Uc mUc 0 0 0 uAM(t) m1 m1 uAM(t) 0 調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形 uAM(

8、t)=UC(1+mcost)cosct 高頻電子線路 調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致。調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致。 調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形 uAM(t)=UC(1+mcost)cosct 高頻電子線路 調(diào)幅度調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度。反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度。 ma = Umax - Umin 2Ucm Umax - Umin Umax + Umin = 調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形 Ca CC Uk U m UU 高頻電子線路 調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形 u t0 (a) (b) (c) (d) (e) uC t t t t m 1 uAM(t) Uc mU

9、c 0 0 0 uAM(t) m 1 m 1 uAM(t) 0 u t0 (a) (b) (c) (d) (e) uC t t t t m 1 uAM(t) Uc mU c 0 0 0 uAM(t) m 1 m 1 uAM(t) 0 過調(diào)幅過調(diào)幅 調(diào)幅度調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度。反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度。 為保證不出現(xiàn)過調(diào)制，要求為保證不出現(xiàn)過調(diào)制，要求m 1 。 uAM(t)=UC(1+mcost)cosct 高頻電子線路 一般傳送的信號(hào)并非為單一頻率的信號(hào)一般傳送的信號(hào)并非為單一頻率的信號(hào),例如是一例如是一 連續(xù)頻譜信號(hào)連續(xù)頻譜信號(hào)f（t）,這時(shí)這時(shí),可用下式來描述調(diào)幅波可用下式來描述調(diào)

10、幅波: ( )1( )cos AMCc utUmf tt （66 ） 若將調(diào)制信號(hào)分解為若將調(diào)制信號(hào)分解為 1 1 ( )cos() ( )1cos()cos nnn n AMCnnnc n f tUt utUmtt (67) 則調(diào)幅波表示式為則調(diào)幅波表示式為 調(diào)幅波的表達(dá)式調(diào)幅波的表達(dá)式 高頻電子線路 圖62 實(shí)際調(diào)制信號(hào)的調(diào)幅波形 (b) uAM(t) f (t) t t (a) 包絡(luò) 未調(diào)制 0 0 調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形 高頻電子線路 0 1 2 c 2c 1c 2c 1c 0 c c c 調(diào)幅波的頻譜和帶寬調(diào)幅波的頻譜和帶寬 max 2FBW FBW2 振幅調(diào)制的實(shí)質(zhì)是將振幅調(diào)制的

11、實(shí)質(zhì)是將 的頻譜線性地搬移到的頻譜線性地搬移到 的兩側(cè)。的兩側(cè)。 c )(tu 高頻電子線路 調(diào)幅波的功率調(diào)幅波的功率 在負(fù)載電阻在負(fù)載電阻RL上消耗的載波功率為上消耗的載波功率為 上、下邊頻的平均功率均為上、下邊頻的平均功率均為 AM波的平均功率為載波功率與兩個(gè)邊帶功率之和波的平均功率為載波功率與兩個(gè)邊帶功率之和 高頻電子線路 （1）調(diào)幅系數(shù)）調(diào)幅系數(shù)ma （2）載波功率）載波功率PC （3）調(diào)幅波平均功率）調(diào)幅波平均功率Pav 某調(diào)幅信號(hào)的波形如下圖所示，設(shè)負(fù)載某調(diào)幅信號(hào)的波形如下圖所示，設(shè)負(fù)載RL=50，試求：，試求： 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) V(t) (V) 0 6 2 高頻電子線路

12、某調(diào)幅信號(hào)的波形如下圖所示，設(shè)負(fù)載某調(diào)幅信號(hào)的波形如下圖所示，設(shè)負(fù)載RL=50，試求：，試求： 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 5 . 0 26 26 a m WP C 16. 0 50 44 2 1 WP av 18. 016. 0) 2 5 . 05 . 0 1 ( ma = Umax - Umin Umax + Umin 22 2 22 2 1 22 1( )1 (1cos) 22 (1cos) CC cc LL AM cC LL c uU Pdt RR ut PdtUmt RR Pmt 22 2 22 2 1 22 1( )1 (1cos) 22 (1cos) CC cc LL AM cC L

13、L c uU Pdt RR ut PdtUmt RR Pmt 2 2 2 1 () 224 1 (1) 22 C c L avc mUm PP R m PPdtP 2 2 2 1 () 224 1 (1) 22 C c L avc mUm PP R m PPdtP V(t) (V) 0 6 2 高頻電子線路 某發(fā)射機(jī)的輸出級(jí)在某發(fā)射機(jī)的輸出級(jí)在RL=100負(fù)載上的輸出電壓信號(hào)為負(fù)載上的輸出電壓信號(hào)為 vs(t)=4(1+0.5cost)cosct (V)，求發(fā)射機(jī)總的輸出功率，求發(fā)射機(jī)總的輸出功率Pav、 載波功率載波功率Pc和邊頻功率和邊頻功率PSB各為多少？各為多少？ 課課 堂堂 練練 習(xí)

14、習(xí) 高頻電子線路 某發(fā)射機(jī)的輸出級(jí)在某發(fā)射機(jī)的輸出級(jí)在RL=100負(fù)載上的輸出電壓信號(hào)為負(fù)載上的輸出電壓信號(hào)為 vs(t)=4(1+0.5cost)cosct (V)，求發(fā)射機(jī)總的輸出功率，求發(fā)射機(jī)總的輸出功率Pav、 載波功率載波功率Pc和邊頻功率和邊頻功率PSB各為多少？各為多少？ 2 22 4 80 2 100 0.5 180 190 22 10 2 C c L avc SBavc U P =mW 2R m PPmW PPPmW 載波功率 總平均功率 邊頻功率 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 高頻電子線路 由于被傳送的調(diào)制信息只存在于邊頻分量而不在載頻分由于被傳送的調(diào)制信息只存在于邊頻分量而不在

15、載頻分 量中量中, 而攜帶信息的邊頻功率最多只占總功率的三分之一而攜帶信息的邊頻功率最多只占總功率的三分之一(因因 為為ma1)。 所以所以普通調(diào)幅普通調(diào)幅(AM)的功率利用率很低。的功率利用率很低。 調(diào)幅波的功率調(diào)幅波的功率 高頻電子線路 為了提高功率利用率為了提高功率利用率, 可以只發(fā)送兩個(gè)邊頻分量而不發(fā)送可以只發(fā)送兩個(gè)邊頻分量而不發(fā)送 載頻分量載頻分量, 或者進(jìn)一步僅發(fā)送其中一個(gè)邊頻分量或者進(jìn)一步僅發(fā)送其中一個(gè)邊頻分量, 同樣可以將同樣可以將 調(diào)制信息包含在調(diào)幅信號(hào)中。調(diào)制信息包含在調(diào)幅信號(hào)中。 這兩種調(diào)幅方式分別稱為這兩種調(diào)幅方式分別稱為抑制抑制 載波的雙邊帶調(diào)幅載波的雙邊帶調(diào)幅(簡(jiǎn)稱

16、雙邊帶調(diào)幅，簡(jiǎn)稱雙邊帶調(diào)幅，DSB)和和抑制載波的單抑制載波的單 邊帶調(diào)幅邊帶調(diào)幅(簡(jiǎn)稱單邊帶調(diào)幅，簡(jiǎn)稱單邊帶調(diào)幅，SSB)。 調(diào)幅波的功率調(diào)幅波的功率 0 1 2 o 2 o 1 o 2 o 1 o 高頻電子線路 uAM(t)=Um(t)cosct=UC(1+mcost)cosct （65） 雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào) 在在AM調(diào)制過程中，如果將載波分量抑制，就形成抑調(diào)制過程中，如果將載波分量抑制，就形成抑 制載波的雙邊帶信號(hào)，它可以制載波的雙邊帶信號(hào)，它可以用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘得用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘得 到到，即：，即： uDSB(t)=kUCUcost cosct （616） 高頻電子線

17、路 雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào) uDSB(t)=kUCUcost cosct 高頻電子線路 雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào) n 已調(diào)信號(hào)的幅度仍隨已調(diào)信號(hào)的幅度仍隨 調(diào)制信號(hào)變化，但其調(diào)制信號(hào)變化，但其包包 絡(luò)不是正比于調(diào)制信號(hào)絡(luò)不是正比于調(diào)制信號(hào) 的形狀，的形狀，而是正比于其而是正比于其 絕對(duì)值絕對(duì)值。 高頻電子線路 雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào) n 調(diào)制信號(hào)是正值時(shí)的調(diào)制信號(hào)是正值時(shí)的 已調(diào)波相位與調(diào)制信號(hào)已調(diào)波相位與調(diào)制信號(hào) 是負(fù)值時(shí)的已調(diào)波相位是負(fù)值時(shí)的已調(diào)波相位 反相反相,即即在調(diào)制電壓正在調(diào)制電壓正 負(fù)交替時(shí)相位要突變負(fù)交替時(shí)相位要突變 180。 uDSB(t)=kUCUcost cosct 高頻電子線路

18、 雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào) 由于雙邊帶調(diào)幅信號(hào)由于雙邊帶調(diào)幅信號(hào) 的包絡(luò)不能反映調(diào)制信的包絡(luò)不能反映調(diào)制信 號(hào)號(hào), 所以包絡(luò)檢波法不所以包絡(luò)檢波法不 適用適用, 而而同步檢波同步檢波是進(jìn)是進(jìn) 行雙邊帶調(diào)幅信號(hào)解調(diào)行雙邊帶調(diào)幅信號(hào)解調(diào) 的主要方法。的主要方法。 高頻電子線路 n 雙邊帶抑制載波調(diào)幅方式中，不含固定載波分量，因雙邊帶抑制載波調(diào)幅方式中，不含固定載波分量，因 而可以有效地利用發(fā)射機(jī)的功率傳遞信息。但它是雙邊而可以有效地利用發(fā)射機(jī)的功率傳遞信息。但它是雙邊 帶信號(hào)，所占帶信號(hào)，所占帶寬仍為調(diào)制信號(hào)最高角頻率的兩倍帶寬仍為調(diào)制信號(hào)最高角頻率的兩倍。 雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào) max 2FBW 高

19、頻電子線路 n 由于由于DSB信號(hào)的上、下兩個(gè)邊帶是完全對(duì)稱的，它們都信號(hào)的上、下兩個(gè)邊帶是完全對(duì)稱的，它們都 攜帶了調(diào)制信號(hào)的全部信息，因此攜帶了調(diào)制信號(hào)的全部信息，因此從有效傳輸信息的角度從有效傳輸信息的角度 看，只要傳送一個(gè)邊帶就夠了，這就是單邊帶調(diào)幅，簡(jiǎn)稱看，只要傳送一個(gè)邊帶就夠了，這就是單邊帶調(diào)幅，簡(jiǎn)稱 SSB?？梢赃x擇上邊帶也可以采用下邊帶。可以選擇上邊帶也可以采用下邊帶。 雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào) 高頻電子線路 單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào) 單邊帶（單邊帶（SSB）信號(hào)是由）信號(hào)是由DSB信號(hào)經(jīng)邊帶濾波器濾除信號(hào)經(jīng)邊帶濾波器濾除 一個(gè)邊帶或在調(diào)制過程中一個(gè)邊帶或在調(diào)制過程中,直接將一個(gè)邊帶抵

20、消而成。單直接將一個(gè)邊帶抵消而成。單 頻調(diào)制時(shí)頻調(diào)制時(shí), 。當(dāng)取上邊帶時(shí)。當(dāng)取上邊帶時(shí) ( )cos() ( )cos() SSBc SSBc utUt utUt （617） （618） 取下邊帶時(shí)取下邊帶時(shí) cuDSB uuktu )( 高頻電子線路 uSSB(t) 0t fc F U 單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào) 單頻調(diào)制時(shí)的單頻調(diào)制時(shí)的SSB信號(hào)仍是信號(hào)仍是等幅波等幅波，但不同于原載波。，但不同于原載波。 SSB信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)的幅度成正比，頻率隨調(diào)制信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)的幅度成正比，頻率隨調(diào)制 信號(hào)的頻率不同而不同，因此信號(hào)的頻率不同而不同，因此包含了消息特征包含了消息特征。 kUCU (

21、 )cos() ( )cos() SSBc SSBc utUt utUt cuDSB uuktu )( 高頻電子線路 下面分析雙音頻調(diào)制時(shí)產(chǎn)生的下面分析雙音頻調(diào)制時(shí)產(chǎn)生的SSB信號(hào)波形。為分析方信號(hào)波形。為分析方 便，設(shè)雙音頻振幅相等，即便，設(shè)雙音頻振幅相等，即 12 2121 2121 2121 ( )coscos 11 2cos() cos() 22 11 cos() cos() cos 22 11 cos() cos() 222 DSBc SSBc utUtUt uUtt uUttt U utt 且且21,則可以寫成下式則可以寫成下式: 受受u調(diào)制的雙邊帶信號(hào)為調(diào)制的雙邊帶信號(hào)為 （61

22、9） (620) (621) 單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào) 高頻電子線路 單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào) 12 2121 2121 2121 ( )coscos 11 2cos()cos() 22 11 cos()cos() cos 22 11 cos()cos() 222 DSBc SSBc utUtUt uUtt uUttt U utt 受受u調(diào)制的雙邊帶信號(hào)為調(diào)制的雙邊帶信號(hào)為 (621) (622) 若取上邊帶若取上邊帶 12 2121 2121 2121 ( )coscos 11 2cos()cos() 22 11 cos()cos() cos 22 11 cos()cos() 222 DSBc SS

23、Bc utUtUt uUtt uUttt U utt 高頻電子線路 單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào) u 0 (a) t 1 2 (21) 1 2 (12) 1 2 (12)c 1 2 (21) t0 uSSB(t) (b) SSB信號(hào)頻譜 (c) 等幅雙音調(diào)制信號(hào)頻譜 f f 0 0 F1F2 fc F1fc F2 12 2121 2121 2121 ( )coscos 11 2cos() cos() 22 11 cos() cos() cos 22 11 cos() cos() 222 DSBc SSBc utUtUt uUtt uUttt U utt 12 2121 2121 2121 ( )cos

24、cos 11 2cos()cos() 22 11 cos()cos() cos 22 11 cos()cos() 222 DSBc SSBc utUtUt uUtt uUttt U utt 高頻電子線路 12 2121 2121 2121 ( )coscos 11 2cos()cos() 22 11 cos()cos() cos 22 11 cos()cos() 222 DSBc SSBc utUtUt uUtt uUttt U utt 進(jìn)一步展開進(jìn)一步展開 (623) 將將 (622) 單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào) u 0 (a) t 1 2 (21) 1 2 (12) 1 2 (12)c 1 2

25、(21) t0 uSSB(t) (b) SSB信號(hào)頻譜 (c) 等幅雙音調(diào)制信號(hào)頻譜 f f 0 0 F1F2 fc F1fc F2 12 2121 2121 2121 ( )coscos 11 2cos() cos() 22 11 cos() cos() cos 22 11 cos() cos() 222 DSBc SSBc utUtUt uUtt uUttt U utt 12 1 cos()cos() 424 SSBcc UU utt 高頻電子線路 單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào) u 0 (a) t 1 2 (21) 1 2 (12) 1 2 (12)c 1 2 (21) t0 uSSB(t) (b

26、) SSB信號(hào)頻譜 (c) 等幅雙音調(diào)制信號(hào)頻譜 f f 0 0 F1F2 fc F1fc F2 12 2121 2121 2121 ( )coscos 11 2cos() cos() 22 11 cos() cos() cos 22 11 cos() cos() 222 DSBc SSBc utUtUt uUtt uUttt U utt 12 1 cos()cos() 424 SSBcc UU utt 與單音頻調(diào)制信與單音頻調(diào)制信 號(hào)及其號(hào)及其SSB信號(hào)相信號(hào)相 比較：比較： ( )cos() ( )cos() SSBc SSBc utUt utUt cos cos CCc uUt uUt

27、高頻電子線路 殘留邊帶信號(hào)殘留邊帶信號(hào) 殘留邊帶調(diào)幅殘留邊帶調(diào)幅(VSB)是在發(fā)射端發(fā)送一個(gè)完整的邊帶信號(hào)、是在發(fā)射端發(fā)送一個(gè)完整的邊帶信號(hào)、 載波信號(hào)和另一個(gè)部分被抑制的邊帶信號(hào)。載波信號(hào)和另一個(gè)部分被抑制的邊帶信號(hào)。 這樣既保留了單邊帶調(diào)幅節(jié)省頻帶的優(yōu)點(diǎn)，又具有濾波器這樣既保留了單邊帶調(diào)幅節(jié)省頻帶的優(yōu)點(diǎn)，又具有濾波器 易于實(shí)現(xiàn)、解調(diào)電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。易于實(shí)現(xiàn)、解調(diào)電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 在廣播電視系統(tǒng)中圖象信號(hào)就是采用殘留邊帶調(diào)幅。在廣播電視系統(tǒng)中圖象信號(hào)就是采用殘留邊帶調(diào)幅。 高頻電子線路 ( (二二) ) 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路* * * 高頻電子線路 AM信號(hào)的產(chǎn)生可以采用高電平調(diào)制和低電

28、平調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生可以采用高電平調(diào)制和低電平調(diào)制 兩種方式完成。目前兩種方式完成。目前AM信號(hào)大都用于無線電廣播信號(hào)大都用于無線電廣播,因此因此 多采用高電平調(diào)制方式。多采用高電平調(diào)制方式。 高電平調(diào)制主要用于高電平調(diào)制主要用于AM調(diào)制調(diào)制,這種調(diào)制是在高頻功這種調(diào)制是在高頻功 率放大器中進(jìn)行的。通常分為基極調(diào)幅、集電極調(diào)幅以率放大器中進(jìn)行的。通常分為基極調(diào)幅、集電極調(diào)幅以 及集電極基極及集電極基極(或發(fā)射極或發(fā)射極)組合調(diào)幅。組合調(diào)幅。 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 高頻電子線路 高頻功放的調(diào)制特性高頻功放的調(diào)制特性 高頻功放中，可以用高頻功放中，可以用改變某一電極的直流電壓改變某一電極的直流電壓

29、來改變來改變 高頻信號(hào)的振幅，從而實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制的目的。高頻信號(hào)的振幅，從而實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制的目的。 集電極調(diào)制特性集電極調(diào)制特性 集電極調(diào)制時(shí)應(yīng)工作在過壓區(qū)集電極調(diào)制時(shí)應(yīng)工作在過壓區(qū) 高頻電子線路 高頻功放的調(diào)制特性高頻功放的調(diào)制特性 高頻功放中，可以用高頻功放中，可以用改變某一電極的直流電壓改變某一電極的直流電壓來改變來改變 高頻信號(hào)的振幅，從而實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制的目的。高頻信號(hào)的振幅，從而實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制的目的。 基極調(diào)制特性基極調(diào)制特性 基極調(diào)制時(shí)應(yīng)工作在欠壓區(qū)基極調(diào)制時(shí)應(yīng)工作在欠壓區(qū) 高頻電子線路 高頻功率放大器的調(diào)制特性高頻功率放大器的調(diào)制特性 集電極調(diào)幅特性集電極調(diào)幅特性 基極調(diào)幅特性基極調(diào)幅特

30、性 高頻電子線路 圖612 集電極調(diào)幅電路 uc T1 Ec T2 Ec0 u uAM T3 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 高頻電子線路 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路 高頻電子線路 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 高頻電子線路 圖614 基極調(diào)幅電路 RL u C1 C2 uc C3 C4 C6 C5 Ec R1 LB CB LB1 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 uAM 高頻電子線路 RL u C1 C2 uc C3 C4 C6 C5 Ec R1 LB CB LB1 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路 高頻電子線路 圖615 基極調(diào)幅的波形 t

31、0 Eb Ic1 Ebmin 欠壓區(qū)過壓區(qū) Ic1 ic1ub 0 0 t t Eb0EbmaxEbcr 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 高頻電子線路 為了實(shí)現(xiàn)不失真的調(diào)制，為了實(shí)現(xiàn)不失真的調(diào)制，集電極調(diào)幅電路應(yīng)工作在過壓集電極調(diào)幅電路應(yīng)工作在過壓 狀態(tài)，基極調(diào)幅電路應(yīng)工作在欠壓狀態(tài)狀態(tài)，基極調(diào)幅電路應(yīng)工作在欠壓狀態(tài)。 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 需要說明的是：高電平調(diào)幅電路可以產(chǎn)生且只能產(chǎn)生需要說明的是：高電平調(diào)幅電路可以產(chǎn)生且只能產(chǎn)生 普通調(diào)幅波。普通調(diào)幅波。 高頻電子線路 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 用單二極管電路和平衡二極管電路作為調(diào)制電路用單二極管電路和平衡二極管電路作為調(diào)制電路,

32、都可以都可以 完成調(diào)幅信號(hào)的產(chǎn)生。完成調(diào)幅信號(hào)的產(chǎn)生。 u uo(t)H(j) V D uc uD iDi (a) 0 (b) f Ffc2fc3fc uAM 高頻電子線路 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 當(dāng)當(dāng)UCU時(shí)時(shí),由式由式(538)可知可知,流過二極管的電流流過二極管的電流iD為為 u uo(t)H(j) V D uc uD iDi (a) 0 (b) f Ffc2fc3fc (629) C coscos 22 cos()cos(+ ) DDD DCc DD cc ggg iUUtUt gg UtUt 高頻電子線路 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 若濾波回路的中心頻率為若濾波回路的中心頻率

33、為fc,帶寬為帶寬為2F,諧振阻抗為諧振阻抗為RL, 則經(jīng)濾波后的輸出電壓則經(jīng)濾波后的輸出電壓 01( )(1 cos)cos oLc uI Rxmtt(632) 普通（標(biāo)準(zhǔn)）調(diào)幅信號(hào)普通（標(biāo)準(zhǔn)）調(diào)幅信號(hào) 高頻電子線路 圖618 利用模擬乘法器產(chǎn)生AM信號(hào) MC1596G 23 6 105 9 1 k 1 k 3.9 k3.9 k 12 V 0.1 F AM信號(hào)輸出 6.8 k 51 50 k 750 750 ma值調(diào)節(jié) 51 0.1F 60 mV載波 調(diào)制信號(hào) uC(t) u(t) 1 k 0.1F 51 (b) 4 1 8 7 300 mV(max) BG314 15 V 3.3 k 3.

34、3 k 3 k 8.3 k8.3 k Yos微調(diào) Xos微調(diào) u(t) uC(t) 10 k(調(diào)節(jié)ma值) 5 4 9 8 12 6 1011 1 2 14 uo(t) 調(diào)幅信號(hào)輸出 6.8 k 0.1 F 1 F Vcc (a) 3137 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 高頻電子線路 圖618 利用模擬乘法器產(chǎn)生AM信號(hào) MC1596G 23 6 105 9 1 k 1 k 3.9 k3.9 k 12 V 0.1 F AM信號(hào)輸出 6.8 k 51 50 k 750 750 ma值調(diào)節(jié) 51 0.1F 60 mV載波 調(diào)制信號(hào) uC(t) u(t) 1 k 0.1F 51 (b) 4 1 8

35、7 300 mV(max) BG314 15 V 3.3 k 3.3 k 3 k 8.3 k8.3 k Yos微調(diào) Xos微調(diào) u(t) uC(t) 10 k(調(diào)節(jié)ma值) 5 4 9 8 12 6 1011 1 2 14 uo(t) 調(diào)幅信號(hào)輸出 6.8 k 0.1 F 1 F Vcc (a) 3137 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 高頻電子線路 DSBDSB調(diào)制電路調(diào)制電路 單二極管電路只能產(chǎn)生單二極管電路只能產(chǎn)生AM信號(hào)信號(hào),不能產(chǎn)生不能產(chǎn)生DSB信號(hào)，信號(hào)， 二極管二極管平衡電路和環(huán)形電路可以產(chǎn)生平衡電路和環(huán)形電路可以產(chǎn)生DSB信號(hào)信號(hào)。 圖619 二極管平衡調(diào)制電路 帶 通 濾 波

36、器 T1 RL T2 uc V D1 V D2 N2 uD1 uD2 A N1 N1 O B N2 O N1 u N2 uo(t) 高頻電子線路 DSBDSB調(diào)制電路調(diào)制電路 單二極管電路只能產(chǎn)生單二極管電路只能產(chǎn)生AM信號(hào)信號(hào),不能產(chǎn)生不能產(chǎn)生DSB信號(hào)，信號(hào)， 二極管二極管平衡電路和環(huán)形電路可以產(chǎn)生平衡電路和環(huán)形電路可以產(chǎn)生DSB信號(hào)信號(hào)。 2() 22 coscos()cos() 22 cos(3)cos(3) 33 LDc DDcDc DcDc ig Kt u g Utg Utg Ut g Utg Ut (633) 高頻電子線路 iL中包含中包含F(xiàn)分量和分量和(2n+1)fcF(n=0

37、,1,2,)分量分量,若輸出若輸出 濾波器的中心頻率為濾波器的中心頻率為fc,帶寬為帶寬為2F,諧振阻抗為諧振阻抗為RL,則輸出則輸出 電壓為電壓為 22 cos()cos() 4coscos oLDcLDc LD c uRg UtRg Ut R g Utt (634) DSBDSB調(diào)制電路調(diào)制電路 高頻電子線路 SSBSSB調(diào)制電路調(diào)制電路 SSB信號(hào)是將雙邊帶信號(hào)濾除一個(gè)邊帶形成的。根據(jù)信號(hào)是將雙邊帶信號(hào)濾除一個(gè)邊帶形成的。根據(jù) 濾除方法的不同濾除方法的不同,SSB信號(hào)產(chǎn)生方法有好幾種信號(hào)產(chǎn)生方法有好幾種,主要有主要有濾波濾波 法法和和移相法移相法兩種。兩種。 高頻電子線路 SSBSSB調(diào)

38、制電路調(diào)制電路 圖626 濾波法產(chǎn)生SSB信號(hào)的框圖 音 放 F1 第路話 調(diào)制器 上邊帶 濾波器 音 放 F2 第路話 調(diào)制器 上邊帶 濾波器 單邊帶信號(hào)產(chǎn)生器 fc F1 fc F2 頻率合成器 第 一 混頻器 第 二 混頻器 線性 放大 功放 f1f2 fc 500 kHz 下邊帶 濾波器 高頻電子線路 圖627 理想邊帶濾波器的衰減特性 阻帶 40 通帶阻帶 過濾帶 b/dB 0 fcfc Fminfc Fminfc Fmax f SSBSSB調(diào)制電路調(diào)制電路 高頻電子線路 SSBSSB調(diào)制電路調(diào)制電路 1 高頻電子線路 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) u(t)=2cos2106 t + 0.

39、4cos2(106 + 5103) t + 0.4cos2 (106 - 5103) t (V) 求：求：1、調(diào)幅系數(shù)為多少？定性繪出、調(diào)幅系數(shù)為多少？定性繪出u(t)的波形。的波形。 2、 u(t)的頻帶寬度為多少？的頻帶寬度為多少？ 3、若載波功率為若載波功率為100W，則總的邊頻功率占總功率的百分，則總的邊頻功率占總功率的百分 比是多少？比是多少？ 已知某調(diào)幅信號(hào)：已知某調(diào)幅信號(hào)： 高頻電子線路 4 . 0 2 1 caU m 4 . 0 a m 解：解： 1、 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) u(t)=2cos2106 t + 0.4cos2(106 + 5103) t + 0.4cos2 (

40、106 - 5103) t (V) 求：求：1、調(diào)幅系數(shù)為多少？定性繪出、調(diào)幅系數(shù)為多少？定性繪出u(t)的波形。的波形。 2、 u(t)的頻帶寬度為多少？的頻帶寬度為多少？ 3、若載波功率為若載波功率為100W，則總的邊頻功率占總功率的百分，則總的邊頻功率占總功率的百分 比是多少？比是多少？ 已知某調(diào)幅信號(hào)：已知某調(diào)幅信號(hào)： 高頻電子線路 頻帶寬度：頻帶寬度：25K10KHz 2、解：解： 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) u(t)=2cos2106 t + 0.4cos2(106 + 5103) t + 0.4cos2 (106 - 5103) t (V) 求：求：1、調(diào)幅系數(shù)為多少？定性繪出、調(diào)幅

41、系數(shù)為多少？定性繪出u(t)的波形。的波形。 2、 u(t)的頻帶寬度為多少？的頻帶寬度為多少？ 3、若載波功率為若載波功率為100W，則總的邊頻功率占總功率的百分，則總的邊頻功率占總功率的百分 比是多少？比是多少？ 已知某調(diào)幅信號(hào)：已知某調(diào)幅信號(hào)： 高頻電子線路 ma=0.4 WP m P a 8 2 2 載邊 %4 . 7 108 8 總 邊 P P 3、解：解： 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) u(t)=2cos2106 t + 0.4cos2(106 + 5103) t + 0.4cos2 (106 - 5103) t (V) 求：求：1、調(diào)幅系數(shù)為多少？定性繪出、調(diào)幅系數(shù)為多少？定性繪出u(

42、t)的波形。的波形。 2、 u(t)的頻帶寬度為多少？的頻帶寬度為多少？ 3、若載波功率為若載波功率為100W，則總的邊頻功率占總功率的百分，則總的邊頻功率占總功率的百分 比是多少？比是多少？ 已知某調(diào)幅信號(hào)：已知某調(diào)幅信號(hào)： 高頻電子線路 某調(diào)幅發(fā)射機(jī)的制式為普通調(diào)幅波，已知調(diào)制信號(hào)頻某調(diào)幅發(fā)射機(jī)的制式為普通調(diào)幅波，已知調(diào)制信號(hào)頻 率為率為100Hz5kHz，載波頻率為，載波頻率為500kHz，載波功率為，載波功率為 1010W，調(diào)制系數(shù)為，調(diào)制系數(shù)為0.5，試求：，試求： （1 1）該調(diào)幅波的頻帶寬度；）該調(diào)幅波的頻帶寬度； （2 2）該調(diào)幅波的總功率；該調(diào)幅波的總功率； （3）最大）最大

43、調(diào)幅系數(shù)下的調(diào)幅系數(shù)下的總功率。總功率。 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 高頻電子線路 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) kHzFBW10522 max 某調(diào)幅發(fā)射機(jī)的制式為普通調(diào)幅波，已知調(diào)制信號(hào)頻某調(diào)幅發(fā)射機(jī)的制式為普通調(diào)幅波，已知調(diào)制信號(hào)頻 率為率為100Hz5kHz，載波頻率為，載波頻率為500kHz，載波功率為，載波功率為 1010W，調(diào)制系數(shù)為，調(diào)制系數(shù)為0.5，試求：，試求： （1 1）該調(diào)幅波的頻帶寬度；）該調(diào)幅波的頻帶寬度； （2 2）該）該調(diào)幅波的總功率；調(diào)幅波的總功率； （3）最大）最大調(diào)幅系數(shù)下的調(diào)幅系數(shù)下的總功率?？偣β省?高頻電子線路 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) WmPP aCav 25

44、.11) 2 1 1 ( 2 某調(diào)幅發(fā)射機(jī)的制式為普通調(diào)幅波，已知調(diào)制信號(hào)頻某調(diào)幅發(fā)射機(jī)的制式為普通調(diào)幅波，已知調(diào)制信號(hào)頻 率為率為100Hz5kHz，載波頻率為，載波頻率為500kHz，載波功率為，載波功率為 1010W，調(diào)制系數(shù)為，調(diào)制系數(shù)為0.5，試求：，試求： （1 1）該調(diào)幅波的頻帶寬度；）該調(diào)幅波的頻帶寬度； （2 2）該調(diào)幅波的總功率；該調(diào)幅波的總功率； （3）最大）最大調(diào)幅系數(shù)下的調(diào)幅系數(shù)下的總功率。總功率。 高頻電子線路 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) WmPP aCav 15) 2 1 1 ( 2 1 a m 某調(diào)幅發(fā)射機(jī)的制式為普通調(diào)幅波，已知調(diào)制信號(hào)頻某調(diào)幅發(fā)射機(jī)的制式為普通調(diào)

45、幅波，已知調(diào)制信號(hào)頻 率為率為100Hz5kHz，載波頻率為，載波頻率為500kHz，載波功率為，載波功率為 1010W，調(diào)制系數(shù)為，調(diào)制系數(shù)為0.5，試求：，試求： （1 1）該調(diào)幅波的頻帶寬度；）該調(diào)幅波的頻帶寬度； （2 2）該調(diào)幅波的總功率；該調(diào)幅波的總功率； （3）最大）最大調(diào)幅系數(shù)下的調(diào)幅系數(shù)下的總功率。總功率。 高頻電子線路 已知載波頻率為已知載波頻率為500KHz，振幅為，振幅為20V，調(diào)制信號(hào)頻率為，調(diào)制信號(hào)頻率為 10KHz，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為7.5V，求：，求： （1）上、下邊頻）上、下邊頻f1、f2 （2）調(diào)幅系數(shù)）調(diào)幅系數(shù)ma （3）調(diào)

46、制后載波及上、下邊頻的振幅）調(diào)制后載波及上、下邊頻的振幅 （4）畫出輸出調(diào)幅波的波形和頻譜）畫出輸出調(diào)幅波的波形和頻譜 （5）包絡(luò)振幅的最大值、最小值）包絡(luò)振幅的最大值、最小值 （6）已調(diào)波表達(dá)式）已調(diào)波表達(dá)式 （7）單位電阻上消耗的載波功率、總邊頻功率、調(diào)幅波）單位電阻上消耗的載波功率、總邊頻功率、調(diào)幅波 總功率及已調(diào)波的帶寬總功率及已調(diào)波的帶寬 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 高頻電子線路 已知載波頻率為已知載波頻率為500KHz，振幅為，振幅為20V，調(diào)制信號(hào)頻率為，調(diào)制信號(hào)頻率為 10KHz，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為7.5V，求：，求： （1）上、下邊頻）上、下邊頻f

47、1、f2 kHzfff kHzfff c c 49010500 51010500 2 1 （2）調(diào)幅系數(shù)）調(diào)幅系數(shù)ma 375. 0 20 5 . 7 c c a U U m 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 高頻電子線路 已知載波頻率為已知載波頻率為500KHz，振幅為，振幅為20V，調(diào)制信號(hào)頻率為，調(diào)制信號(hào)頻率為 10KHz，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為7.5V，求：，求： （3）調(diào)制后載波及上、下邊頻的振幅）調(diào)制后載波及上、下邊頻的振幅 載波振幅載波振幅 邊頻振幅邊頻振幅 VUc20 VUm ca 75. 320375. 0 2 1 2 1 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 高頻電子線

48、路 已知載波頻率為已知載波頻率為500KHz，振幅為，振幅為20V，調(diào)制信號(hào)頻率為，調(diào)制信號(hào)頻率為 10KHz，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為7.5V，求：，求： （4）畫出輸出調(diào)幅波的波形和頻譜）畫出輸出調(diào)幅波的波形和頻譜 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 高頻電子線路 已知載波頻率為已知載波頻率為500KHz，振幅為，振幅為20V，調(diào)制信號(hào)頻率為，調(diào)制信號(hào)頻率為 10KHz，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為7.5V，求：，求： （5）包絡(luò)振幅的最大值、最小值）包絡(luò)振幅的最大值、最小值 包絡(luò)振幅的最大值：包絡(luò)振幅的最大值：VUm ca 5 .27)1 ( VUm

49、ca 5 .12)1 (最小值：最小值： tVttuAM 33 105002cos)10102cos375. 01 (20)( （6）已調(diào)波表達(dá)式）已調(diào)波表達(dá)式 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 高頻電子線路 已知載波頻率為已知載波頻率為500KHz，振幅為，振幅為20V，調(diào)制信號(hào)頻率為，調(diào)制信號(hào)頻率為 10KHz，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為，輸出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振幅為7.5V，求：，求： （7）單位電阻上消耗的載波功率、總邊頻功率、調(diào)幅波）單位電阻上消耗的載波功率、總邊頻功率、調(diào)幅波 總功率及已調(diào)波的帶寬總功率及已調(diào)波的帶寬 W R U P L c c 200 2 1 2 2 12 1 14.06 2 a

50、C PPm PW 1 2214.06 avC PPPW kHzFBW202 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 高頻電子線路 6.2 6.2 調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)* * * * * 第六章第六章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 高頻電子線路 ( (一一) ) 調(diào)幅解調(diào)的方法調(diào)幅解調(diào)的方法* * * * 高頻電子線路 調(diào)幅解調(diào)的方調(diào)幅解調(diào)的方 法法 振幅解調(diào)方法可分為包絡(luò)檢波和同步檢波兩大類。振幅解調(diào)方法可分為包絡(luò)檢波和同步檢波兩大類。 包絡(luò)檢波是指解調(diào)器輸出電壓與輸入已調(diào)波的包絡(luò)成正包絡(luò)檢波是指解調(diào)器輸出電壓與輸入已調(diào)波的包絡(luò)成正 比的檢波方法。由于比的檢波方法。由于AM信號(hào)的包絡(luò)與調(diào)制

51、信號(hào)成線性關(guān)系信號(hào)的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系, 因此因此包絡(luò)檢波只適用于包絡(luò)檢波只適用于AM波波。 高頻電子線路 圖630 包絡(luò)檢波的原理框圖 ui 非線性電路 (器件) 低 通 濾波器 u 0 0 f t t f0 0 F (a) (b) fc Ffcfc F 調(diào)幅解調(diào)的方調(diào)幅解調(diào)的方 法法 ui 非線性電路 (器件) 低 通 濾波器 u 0 0 f t t f0 0 F (a) (b) fc Ffcfc F ui 非線性電路 (器件) 低 通 濾波器 u 0 0 f t t f0 0 F (a) (b) fc Ffcfc F 高頻電子線路 調(diào)幅解調(diào)的方調(diào)幅解調(diào)的方 法法 低通濾波器 us

52、(a) uo ur 包絡(luò)檢波器 us (b) uo ur 同步檢波可用來解調(diào)同步檢波可用來解調(diào)AM、DSB和和SSB信號(hào)信號(hào)，又可以分，又可以分 為乘積型和疊加型兩類。它們都需要用恢復(fù)的載波信號(hào)為乘積型和疊加型兩類。它們都需要用恢復(fù)的載波信號(hào)ur 進(jìn)行解調(diào)。進(jìn)行解調(diào)。 高頻電子線路 插入載波 同步解調(diào)器低通濾波器u Ucos (ctc) DSB信號(hào) SSB信號(hào)或 f fc Ffcfc F f fc F 0 0 f F 0 插入載波 同步解調(diào)器低通濾波器u Ucos (ctc) DSB信號(hào) SSB信號(hào)或 f fc Ffcfc F f fc F 0 0 f F 0 插入載波 同步解調(diào)器低通濾波器u

53、 Ucos (ctc) DSB信號(hào) SSB信號(hào)或 f fc Ffcfc F f fc F 0 0 f F 0 插入載波 同步解調(diào)器低通濾波器u Ucos (ctc) DSB信號(hào) SSB信號(hào)或 f fc Ffcfc F f fc F 0 0 f F 0 調(diào)幅解調(diào)的方調(diào)幅解調(diào)的方 法法 高頻電子線路 ( (二二) ) 二極管峰值包絡(luò)檢波器二極管峰值包絡(luò)檢波器* * * * * 高頻電子線路 二極管峰值包絡(luò)檢波器二極管峰值包絡(luò)檢波器 圖633 二極管峰值包絡(luò)檢波器 ui CR V D uo (a) CR uo ui (b) CR (c) uo 高頻電子線路 二極管峰值包絡(luò)檢波器二極管峰值包絡(luò)檢波器

54、ui CR VD uo (a) CR uo ui (b) CR (c) uo t 0 (a) (b) t 0 uC(t) Uo(t) ui CR VD uo (a) CR uo ui (b) CR (c) uo u i CR VD u o (a) CR u o u i (b) CR (c) u o 高頻電子線路 t 0 (a) (b) t 0 uC(t) Uo(t) ui CR VD uo (a) CR uo ui (b) CR (c) uo u i CR VD u o (a) CR u o u i (b) CR (c) u o 二極管峰值包絡(luò)檢波器二極管峰值包絡(luò)檢波器 高頻電子線路 1 傳輸

55、系數(shù)傳輸系數(shù)Kd 檢波器傳輸系數(shù)檢波器傳輸系數(shù)Kd或稱為檢波系數(shù)、檢波效率或稱為檢波系數(shù)、檢波效率,是是 用來描述檢波器對(duì)輸入已調(diào)信號(hào)的解調(diào)能力或效率的用來描述檢波器對(duì)輸入已調(diào)信號(hào)的解調(diào)能力或效率的 一個(gè)物理量。一個(gè)物理量。 若輸入載波電壓振幅為若輸入載波電壓振幅為Um,輸出直流電壓為輸出直流電壓為Uo,則則 Kd定義為定義為 o d m d C U K U U K mU (643a) 包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo) 高頻電子線路 1 傳輸系數(shù)傳輸系數(shù)Kd 檢波器傳輸系數(shù)檢波器傳輸系數(shù)Kd或稱為檢波系數(shù)、檢波效率或稱為檢波系數(shù)、檢波效率,是是 用來描述檢波器對(duì)輸入已調(diào)信號(hào)的解調(diào)能力或

56、效率的用來描述檢波器對(duì)輸入已調(diào)信號(hào)的解調(diào)能力或效率的 一個(gè)物理量。一個(gè)物理量。 對(duì)對(duì)AM信號(hào)，定義為檢波輸出低頻電壓振幅與輸信號(hào)，定義為檢波輸出低頻電壓振幅與輸 入高頻已調(diào)波包絡(luò)振幅之比入高頻已調(diào)波包絡(luò)振幅之比 o d m d C U K U U K mU (643b) 包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo) 高頻電子線路 圖635 檢波器穩(wěn)態(tài)時(shí)的電流電壓波形 0 iD gD uD uD U o t t iD 0 iDmax (a) (b) 0 00 DDD D D g uu i u 包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo) (644) 高頻電子線路 0 00 DDD D D g uu i

57、u 式中式中 uD=ui-uo, gD=1/rD 當(dāng)當(dāng)t =時(shí)時(shí)，iD=0，即，即 o cos0 m UU 其中其中 包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo) 3 3 D g R (651) cos o d m U K U 傳輸系數(shù)傳輸系數(shù)(648) 高頻電子線路 (645) max ()(1cos ) DDmoDm igUUg U 0 00 DDD D D g uu i u 式中式中 uD=ui-uo, gD=1/rD 當(dāng)當(dāng)t =0 0 時(shí)時(shí) 包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo) iD是周期性余弦脈沖是周期性余弦脈沖,其平均分量其平均分量I0為為 0max0 1max1 ( )(sinc

58、os ) ( )(sinsin ) Dm D Dm D g U Iia g U Iia 基頻分量為基頻分量為 (646) (647) 高頻電子線路 2 輸入電阻輸入電阻Ri 包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo) 檢波器的輸入阻抗包括輸入電阻檢波器的輸入阻抗包括輸入電阻Ri及輸入電容及輸入電容Ci CR is R0LC1 ZiRi Ci 高頻電子線路 包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo) 2 輸入電阻輸入電阻Ri 輸入電阻是輸入載波電壓的振幅輸入電阻是輸入載波電壓的振幅Um與檢波器電流的與檢波器電流的 基頻分量振幅基頻分量振幅I1之比值之比值,即即 1 m i U R I (652) 輸

59、入電阻是前級(jí)的負(fù)載輸入電阻是前級(jí)的負(fù)載,它直接并入輸入回路它直接并入輸入回路,影響影響 著回路的有效著回路的有效Q值及回路阻抗。由式值及回路阻抗。由式(647),有有 (sincos ) i D R g (653) 高頻電子線路 包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo) 2 輸入電阻輸入電阻Ri (sincos ) i D R g (653) 當(dāng)當(dāng)很小時(shí)很小時(shí),sin-3/6, cos1-2/2 3 3 D g R (651) 代入可得代入可得 22 2 2 mC i i UU RR R R (654) 高頻電子線路 包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo) 3 檢波器的失真檢波器的失真 1)

60、 惰性失真（對(duì)角切割失真）惰性失真（對(duì)角切割失真） 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 調(diào)幅波包絡(luò)下降時(shí)，調(diào)幅波包絡(luò)下降時(shí)， 由于由于時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)RC太大，太大， 電容電容C的放電速度跟不的放電速度跟不 上輸入電壓包絡(luò)的下降上輸入電壓包絡(luò)的下降 速度。速度。 高頻電子線路 避免產(chǎn)生惰性失真的條件：避免產(chǎn)生惰性失真的條件： 電容上電壓的變化率應(yīng)大于或等于包絡(luò)信號(hào)的變化率，即電容上電壓的變化率應(yīng)大于或等于包絡(luò)信號(hào)的變化率，即 t tv t v C )( 檢波器的非線性失真檢波器的非線性失真 maxmax 2 max 1 m m RC 1) 惰性失真（對(duì)角切割失真）惰性失真（對(duì)角切割失真） 分析可得：分析可得