CH6-1.2振幅調(diào)制信號及解調(diào)

1、高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?第5章 振幅調(diào)制、 解調(diào)及混頻 5.1概述概述5.2 振幅調(diào)制振幅調(diào)制 一、振幅調(diào)制信號分析一、振幅調(diào)制信號分析二、振幅調(diào)制電路二、振幅調(diào)制電路5.3 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào)高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)? (1) 調(diào)制：調(diào)制：用調(diào)制信號去控制載波信號的某一個參量的過程用調(diào)制信號去控制載波信號的某一個參量的過程。 定義：定義：信號信號 載波信號：（等幅）高頻振蕩信號載波信號：（等幅）高頻振蕩信號 正弦波正弦波 方波方波 三角波三角波 )cos( tUuccc鋸齒波鋸齒波調(diào)制信號：調(diào)制信

2、號：需要傳輸?shù)男盘栃枰獋鬏數(shù)男盘枺ㄔ夹盘枺ㄔ夹盘枺?語言語言圖像圖像 tUu cos密碼密碼已調(diào)信號（已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號（已調(diào)信號（已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號（射頻信號射頻信號）振幅調(diào)制振幅調(diào)制解調(diào)（檢波解調(diào)（檢波)混頻（變頻）混頻（變頻）屬于屬于 頻譜線性搬移電路頻譜線性搬移電路 (2)解調(diào)：解調(diào)：調(diào)制的逆過程調(diào)制的逆過程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號的過程。，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號的過程。51概述概述休息1休息2高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)? 調(diào)調(diào)相相的的逆逆過過程程鑒鑒相相調(diào)調(diào)頻頻的的逆逆過過程程鑒鑒頻頻振振幅幅調(diào)調(diào)制制的的逆

3、逆過過程程振振幅幅檢檢波波(7)振幅調(diào)制分三種方式：振幅調(diào)制分三種方式： )()()(SSBDSBAM單單過過帶帶調(diào)調(diào)制制抑抑制制載載波波的的雙雙邊邊帶帶調(diào)調(diào)幅幅普普通通調(diào)調(diào)幅幅 （5）相位調(diào)制：）相位調(diào)制：調(diào)制信號控制載波相位調(diào)制信號控制載波相位，使，使已調(diào)波的相位隨調(diào)已調(diào)波的相位隨調(diào) 制信號線變化。制信號線變化。 （ 6）解調(diào)方式：）解調(diào)方式：（4）頻率調(diào)制：）頻率調(diào)制：調(diào)制信號控制載波頻率調(diào)制信號控制載波頻率，使，使已調(diào)波的頻率隨調(diào)制已調(diào)波的頻率隨調(diào)制 信號線性變化。信號線性變化。（3）振幅調(diào)制：由）振幅調(diào)制：由調(diào)制信號去控制載波振幅調(diào)制信號去控制載波振幅，使，使已調(diào)信號的振已調(diào)信號的振

4、 幅幅 隨調(diào)制信號線性變化。隨調(diào)制信號線性變化。休息1休息2高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?一：振幅調(diào)制信號的分析一：振幅調(diào)制信號的分析1：振幅調(diào)制的基本概念：振幅調(diào)制的基本概念(1)定義定義(2)應(yīng)用應(yīng)用(3)特性特性2、AM調(diào)制調(diào)制(1)數(shù)學(xué)表達式數(shù)學(xué)表達式(2)波形與頻譜波形與頻譜(3)功率關(guān)系功率關(guān)系(4)實現(xiàn)模型實現(xiàn)模型(5)優(yōu)點優(yōu)點3、DSB調(diào)制調(diào)制(1)數(shù)學(xué)表達式數(shù)學(xué)表達式(2)波形與頻譜波形與頻譜(3)功率關(guān)系功率關(guān)系(4)實現(xiàn)模型實現(xiàn)模型(5)優(yōu)點優(yōu)點4、SSB調(diào)制調(diào)制(1)數(shù)學(xué)表達式數(shù)學(xué)表達式(2)波形與頻譜波形與頻譜(3)功率關(guān)系功率關(guān)

5、系(4)實現(xiàn)模型實現(xiàn)模型(5)優(yōu)點優(yōu)點高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?1：振幅調(diào)制的基本概念：振幅調(diào)制的基本概念 定義：讓要傳送的定義：讓要傳送的低頻信號低頻信號去控制去控制高頻載波高頻載波信號的信號的振幅振幅，使之按調(diào)制信號的規(guī)律變化而變化的過程。，使之按調(diào)制信號的規(guī)律變化而變化的過程。設(shè)調(diào)制電壓為：載波電壓信號為：則已調(diào)波信號為：ttUtuccmcos)()(tUtuccmccos)( tUtumcos)(滿足c。振幅受調(diào)制信號控制高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?定義：已調(diào)信號的振幅隨調(diào)制信號定義：已調(diào)信號的振幅隨調(diào)制

6、信號u線性變化線性變化時的調(diào)制，稱時的調(diào)制，稱為普通調(diào)幅，記為為普通調(diào)幅，記為AM調(diào)制。調(diào)制。2、AM調(diào)制ttUtuccmcos)()(tUtuccmccos)( tUtumcos)(1) AM波的數(shù)學(xué)表達式波的數(shù)學(xué)表達式)()(0tuKUtUaccm已調(diào)波的振幅中調(diào)制信號的線性函數(shù)。ttmUttUUKUtucacccmacAMcos)cos1 (cos)cos1 ()(0000cmaaUUKm調(diào)幅指數(shù)調(diào)幅系數(shù)高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?上面的分析是在單一正弦信號作為調(diào)制信號的情況下進上面的分析是在單一正弦信號作為調(diào)制信號的情況下進行的，而一般傳送的信號

7、并非為單一頻率的信號，例行的，而一般傳送的信號并非為單一頻率的信號，例如是一連續(xù)頻譜信號如是一連續(xù)頻譜信號f(tf(t) )，這時，可用下式來描述調(diào)，這時，可用下式來描述調(diào)幅波幅波: :( )1( )cosAMCcutUmf tt 上式中，上式中，f f（t t）是均值為零的歸一化調(diào)制信號，）是均值為零的歸一化調(diào)制信號， | |f f（t t）| |maxmax=1=1。若將調(diào)制信號分解為。若將調(diào)制信號分解為11( )cos()( )1cos()cosnnnnAMCnnncnf tUtutUUtt則調(diào)幅波表示式為高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)? (2) AM

8、調(diào)幅波的波形頻譜與帶寬ut0(a )(b )(c )(d )(e )uCttttm 1uAM(t )UcmUc000uAM(t )m 1m 1uAM(t )0調(diào)制信號調(diào)制信號載波信號載波信號AM波信號，且波信號，且ma1圖61 AM調(diào)制過程中的信號波形高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?AM頻譜與帶寬因調(diào)幅波不是一個簡單因調(diào)幅波不是一個簡單的正弦波形。在單一頻的正弦波形。在單一頻率的正弦信號的調(diào)制情率的正弦信號的調(diào)制情況下，調(diào)幅波如式用三況下，調(diào)幅波如式用三角公式展開角公式展開( )coscos()cos()22AMCcCcCcmmutUtUtUt U0F(a)

9、fUc0(b)ffc10(c)ffcfc Ffc F2Fm/2m/2信號的帶寬為調(diào)制信信號的帶寬為調(diào)制信號最高頻率的兩倍。號最高頻率的兩倍。圖64 單音調(diào)制時已調(diào)波的頻譜（a）調(diào)制信號頻譜（b）載波信號頻譜(c）AM信號頻譜高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?0圖62 實際調(diào)制信號的調(diào)幅波形(b)uAM(t)f (t)tt(a)包絡(luò)未調(diào)制00振幅0(a)f / Hz3003 400振幅0(b)f / Hzfc 3 400fc 3 400fc調(diào)制信號 與AM信號的頻譜。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?1AM信號在負載電阻信號在負

10、載電阻RL上消耗的載波功率為上消耗的載波功率為2222221221( )1(1cos)22(1cos)CCccLLAMcCLLcuUPdtRRutPdtUmtRRPmt在負載電阻在負載電阻R RL L上，一個載波周期內(nèi)調(diào)幅波消耗的功率為上，一個載波周期內(nèi)調(diào)幅波消耗的功率為 (3) AM調(diào)幅波的功率 由此可見由此可見,P,P是調(diào)制信號的函數(shù)，是隨時間變化的。是調(diào)制信號的函數(shù)，是隨時間變化的。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?2上、下邊頻的平均功率均為上、下邊頻的平均功率均為2221()2241(1)22CcLavcmUmPPRmPPdtP AMAM信號的平均功率

11、信號的平均功率 邊頻 由上式可以看出，由上式可以看出，AMAM波的平均功率為載波功率與兩個邊波的平均功率為載波功率與兩個邊帶功率之和。而兩個邊頻功率與載波功率的比值為帶功率之和。而兩個邊頻功率與載波功率的比值為邊頻功率 載波功率 22m高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?3 同時可以得到調(diào)幅波的最大功率和最小功率，它們同時可以得到調(diào)幅波的最大功率和最小功率，它們分別對應(yīng)調(diào)制信號的最大值和最小值為分別對應(yīng)調(diào)制信號的最大值和最小值為2max2min(1)(1)ccPPmPPm兩邊頻占AM信號的平均率比值為222222142aaaammmm例：當(dāng)ma=1，33.3%

12、當(dāng)ma=0.3, 4%故AM調(diào)制的有用信號的功率利用率太低。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?4(4)、AM波的實現(xiàn)模型圖63 AM信號的產(chǎn)生原理圖 uAMucu常數(shù)(a)uAMucu(b)高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?5(5) AM調(diào)制的特點優(yōu)點：調(diào)制與解調(diào)實現(xiàn)簡單方便，特別是解調(diào)簡單，適合于點對多點的通信。缺點：功率利用率低，信號的頻譜帶寬較大。改進方法：取消占大多數(shù)功率而不含信號的載波分量高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?6在AM調(diào)制過程中，將載波抑制就形成了抑制載波雙邊帶信號，簡稱

13、雙邊帶信號。它可用載波與調(diào)制信號相乘得到，其表示式為( )( )( )( )cos( )cosDSBCDSBCccutkf t kf t uutkU U ttg tt在單一正弦信號u=Ucost調(diào)制時, 2、 雙邊帶(DSB)信號高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?7圖66 DSB信號波形 調(diào)制信號調(diào)制信號 載波載波c 上邊頻上邊頻下邊頻下邊頻高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?8DSB信號的特點信號的特點tU cos(1) DSB信號的包絡(luò)正比于調(diào)制信號信號的包絡(luò)正比于調(diào)制信號 (2) DSB信號載波的相位反映了調(diào)制信號的極性，

14、信號載波的相位反映了調(diào)制信號的極性，即在調(diào)制即在調(diào)制信號負半周時，已調(diào)波高頻與原載波反相。信號負半周時，已調(diào)波高頻與原載波反相。因此嚴格地說，因此嚴格地說，DSB信號已非單純的振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信信號已非單純的振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號號。(3) DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于占有，功率利用率高于AM波。波。maxmax22FB (4) 占用頻帶占用頻帶 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?9 ttUkUtucccDSB)cos()cos(21)( tUt

15、UkUtucccSSBU)cos()cos(21)( tUtUkUtucccSSBL)cos()cos(21)( 單單邊帶邊帶(SSB)信號是由雙邊帶調(diào)幅信號中取出其中的任一個信號是由雙邊帶調(diào)幅信號中取出其中的任一個邊帶部分，即可成為單邊帶調(diào)幅信號。其單頻調(diào)制時的表示式邊帶部分，即可成為單邊帶調(diào)幅信號。其單頻調(diào)制時的表示式為：為：上邊帶信號上邊帶信號下邊帶信號下邊帶信號3 單邊帶單邊帶( single sideband SSB)信號信號 （1）. SSB信號的信號的性質(zhì)性質(zhì) 在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)的設(shè)計中，為節(jié)約頻帶，提高系統(tǒng)的在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)的設(shè)計中，為節(jié)約頻帶，提高系統(tǒng)的功率和帶寬效率，常采

16、用單邊帶（功率和帶寬效率，常采用單邊帶（SSB）調(diào)制系統(tǒng)）調(diào)制系統(tǒng) max 限帶限帶信號信號c c載波載波c c- -max 下邊頻帶信號下邊頻帶信號 c c+max上邊頻帶信號上邊頻帶信號c c+maxc c- -max 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?0 ttUkUtucccDSB)cos()cos(21)( tUtUkUtucccSSBU)cos()cos(21)( tUtUkUtucccSSBL)cos()cos(21)( 由由DSB信號經(jīng)過邊帶濾波器濾除了一個邊帶而形成，信號經(jīng)過邊帶濾波器濾除了一個邊帶而形成，如：如：上邊帶信號上邊帶信號下邊帶信號

17、下邊帶信號（2）. 單邊帶調(diào)幅信號的實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅信號的實現(xiàn) 上邊帶濾波器上邊帶濾波器SSBUu下邊帶濾波器下邊帶濾波器SSBLu乘法乘法 器器 ucuDSBu： 濾波法濾波法 有三種基本的電路實現(xiàn)方法：濾波法、相移法和移相濾波法有三種基本的電路實現(xiàn)方法：濾波法、相移法和移相濾波法 ：下邊頻帶信號下邊頻帶信號DSB信號信號c c- -max c c+max上邊頻帶信號上邊頻帶信號c c+maxc c- -max 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?1另外由三角公式：另外由三角公式： ： 相移法相移法 ttUttUtuccSSBU sinsincoscos)( t

18、tUttUtuccSSBL sinsincoscos)( 利用上三角公式的實現(xiàn)電路如下圖所示：利用上三角公式的實現(xiàn)電路如下圖所示：tU cosSSBUuSSBLutUcc cos乘法乘法 器器乘法乘法 器器00相移相移00相移相移加法加法 器器減法減法 器器tUcc sintU sin高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?2 移相濾波法是將移相和濾波兩種方法相結(jié)合，并且只需對移相濾波法是將移相和濾波兩種方法相結(jié)合，并且只需對某一固定的單頻率信號移相某一固定的單頻率信號移相900，從而回避了難以在寬帶內(nèi)準，從而回避了難以在寬帶內(nèi)準確移相確移相900的缺點。的缺點。

19、： 移相濾波法移相濾波法 移相濾波法實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅的電路框圖移相濾波法實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅的電路框圖 u=sintu =sin1t單頻信號單頻信號uc =sinct載波載波u1 = sint sin 1tu2 = sint cos 1tu3 = cos(1- -)tu4 = sin (1- -)tu5 = cos(1- -)t sin ctu 6 = sin (1- -)t cos ct+乘法器乘法器900移相移相低通濾波低通濾波乘法器乘法器低通濾波低通濾波乘法器乘法器900移相移相乘法器乘法器相加器相加器相減器相減器- -u5 + u 6u5 - - u 6相加器相加器輸出電壓：輸出電壓：u SS

20、BL = u 5+ u 6= sin (c+ 1)-t = sin c1-t 相減器相減器輸出電壓輸出電壓：u SSBU = u 5- u 6= sin (c- 1)+t= sin c2+t 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?3 為了看清SSB信號波形的特點，下面分析雙音調(diào)制時產(chǎn)生的SSB信號波形。為分析方便。設(shè)雙音頻振幅相等，即12212121212121( )coscos112cos()cos()2211cos()cos() cos2211cos()cos()222DSBcSSBcutUtUtuUttuUtttUutt 且21,則可以寫成下式:受u調(diào)制的雙

21、邊帶信號為高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?4121cos ()cos()424SSBccUUuttu0(a )t12(21)12(12)12(12)c12(21)t0uSSB(t)(b )SSB信號頻譜(c )等幅雙音調(diào)制信號頻譜ff00F1F2fcF1fcF2進一步展開圖 雙音調(diào)制時SSB信號的波形和頻譜高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?5 由式（617）和式（618），利用三角公式，可得 uSSB(t)=Ucostcosct-Usintsinct uSSB(t)=Ucostcosct+Usintsinct 這是SSB信號

22、的另一種表達式,由此可以推出u(t)=f(t),即一般情況下的SSB信號表達式 ( )cos( )sinSSBccuf ttf tt高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?6211( )( )( )1sgn( )( )sgn( ) ( )( )sgn( )jff tf tttjtFjFFe 由于 sgn()是符號函數(shù)，可得f(t)的傅里葉變換 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?7圖610 希爾伯特變換網(wǎng)絡(luò)及其傳遞函數(shù) f (t)H(j)f (t)100()H(j)22高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?/p>

23、28 圖611語音調(diào)制的SSB信號頻譜(a)DSB頻譜 (b)上邊帶頻譜 (c)下邊帶頻譜 0(a)cFDSB()cmcmF(c)2F(c)2ccmcm0(b)FSSBU()cm0(c)FSSBL()cmcmcm高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?9 二、 振幅調(diào)制電路 振幅調(diào)制電路實現(xiàn)振幅調(diào)制電路實現(xiàn)1、振幅調(diào)制電路的基本組成要求、振幅調(diào)制電路的基本組成要求2、高電平調(diào)制、高電平調(diào)制-高電平調(diào)制主要高電平調(diào)制主要用于用于AM調(diào)制調(diào)制3、二極管低電平調(diào)幅、二極管低電平調(diào)幅4、模擬乘法器調(diào)幅、模擬乘法器調(diào)幅AM調(diào)制電路調(diào)制電路1、調(diào)制電路的實現(xiàn)模型、調(diào)制電路的實現(xiàn)

24、模型2、集電極調(diào)幅、集電極調(diào)幅3、基極調(diào)幅基極調(diào)幅4、 二極管低電平調(diào)幅二極管低電平調(diào)幅5、模擬乘法器調(diào)幅、模擬乘法器調(diào)幅DSB調(diào)制電路調(diào)制電路1、DSB調(diào)調(diào)的實現(xiàn)模型的實現(xiàn)模型2、二、二管平衡調(diào)幅管平衡調(diào)幅3、二極管環(huán)形調(diào)幅、二極管環(huán)形調(diào)幅4、模擬乘法器調(diào)幅、模擬乘法器調(diào)幅SSB調(diào)制電路調(diào)制電路1、SSB的實現(xiàn)模型的實現(xiàn)模型高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?0振幅調(diào)制電路實現(xiàn)振幅調(diào)制電路實現(xiàn)1、振幅調(diào)制電路的基本組成要求、振幅調(diào)制電路的基本組成要求調(diào)制、載波信號的頻譜已調(diào)波信號的頻譜非線性器件產(chǎn)生新的頻譜分量。選頻網(wǎng)絡(luò)選 出所需的頻譜分量。高頻電子線路高頻電

25、子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?11、AM調(diào)制電路的實現(xiàn)模型調(diào)制電路的實現(xiàn)模型uAMucu常數(shù)(a)uAMucu(b)高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?2圖612 集電極調(diào)幅電路 ucT1EcT2Ec0uuAMT32、集電極調(diào)幅電路組成：電路組成：A：主電路是一個高頻放大器B：高頻功放的輸入信號是載波。C：高功放的集電極電源是Ec0+調(diào)制信號。D：調(diào)制信號的頻率比載波信號的頻率低得多。E：在載波信號一周內(nèi)，集電極電源電壓基本不變。F：工作在過壓狀態(tài)。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?3圖613 集電極調(diào)幅的波

26、形 (a)t(b)ttttuCEc0 uEc000ic0ic10Ic10Ecu0t0Ic1Ec0臨界欠壓區(qū)過壓區(qū)高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?4圖614 基極調(diào)幅電路 RLuC1C2ucC3C4C6C5EcR1LBCBLB13、基極調(diào)幅電路 電路組成及要求：A：主電路是一個高頻放大器B：高頻功放的輸入信號是載波。C：高功放的集電極電源是Ec。D：高功放的基極偏置電壓是調(diào)制信號與自偏壓的綜合。E：調(diào)制信號的頻率比載波信號的頻率低得多。F：調(diào)幅時高功放工作欠壓狀態(tài)。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?5t0EbIc1Ebmin欠

27、壓區(qū)過壓區(qū)Ic1ic1ub00ttEb0EbmaxEbcr 圖615 基極調(diào)幅的波形 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?64、 二極管低電平調(diào)制 (1)、單二極管電路。可以完成AM信號的產(chǎn)生。當(dāng)UCU時，流過二極管的電流iD為 coscos22()()DDDDCcDDCcCcgggiUUtUtggUtUt 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?7coscos22()()DDDDCcDDCcCcgggiUUtUtggUtUt 包含有AM信號的頻譜成份。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?85、 模擬乘

28、法器產(chǎn)生普通調(diào)幅波MC1596G23610591 k1 k3.9 k3.9 k 12 V0.1 FAM信號輸出6.8 k5150 k750750ma值調(diào)節(jié)510.1F60 mV載波調(diào)制信號uC(t)u(t)1 k0.1F51(b)4187300 mV(max)BG314 15 V3.3 k3.3 k3 k8.3 k8.3 kYos微調(diào)Xos微調(diào)u(t)uC(t)10 k(調(diào)節(jié)ma值)5498126 10111214uo(t)調(diào)幅信號輸出6.8 k0.1 F1 F Vcc(a)3137高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?90(1)tanh()2bAoeTuuiIE

29、V將uC加至uA，非線性通道將u加到uB，是線性通道00135(1cos)tanh(cos)2(1cos)( )coscos3cos5oceTcccUUiIttEVImtxtttAM信號的頻譜m=U/Eex=UCVT若集電極濾波回路的中心頻率為fc，帶寬為2F，諧振阻抗為RL，則經(jīng)濾波后的輸出電壓。01( )(1cos)cosoLcuI Rxmtt高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?0圖617 差分對AM調(diào)制器的輸出波形 UU0 U00uut(a)(b)iot0未加調(diào)制電 壓I0 II0 I高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?1D

30、SB調(diào)制電路調(diào)制電路1、DSB調(diào)制的實現(xiàn)模型調(diào)制的實現(xiàn)模型BPF)(tu)(tucmK)(ti已調(diào)波輸出高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?22、二極管平衡調(diào)幅實現(xiàn)、二極管平衡調(diào)幅實現(xiàn)(DSB)電路組成：電路組成：A：兩只對稱的二極管作為：兩只對稱的二極管作為非線性元件非線性元件 。B：輸入輸出變壓器，中心：輸入輸出變壓器，中心抽頭。抽頭。C：帶通濾波器輸出：帶通濾波器輸出DSB信信號頻譜。號頻譜。注意：注意：只能產(chǎn)生只能產(chǎn)生AM信號，信號，不能產(chǎn)生不能產(chǎn)生DSB信號。二極管信號。二極管平衡電路和二極管環(huán)形電路平衡電路和二極管環(huán)形電路可以產(chǎn)生可以產(chǎn)生DSB信號。

31、信號。帶通濾波器T1RLT2ucVD1VD2N2uD1uD2AN1N1OBN2ON1uN2uo(t)圖619 二極管平衡調(diào)制電路 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?3帶通濾波器T1RLT2ucVD1VD2N2uD1uD2AN1N1OBN2ON1uN2uo(t)2()22coscos()cos()22cos(3)cos(3)33LDcDDcDcDcDcig Kt ug Utg Utg Utg Utg Ut 對電流進行頻譜分析知，信號中包含中載波與調(diào)制信號的和頻與差頻，但是沒有純載頻分量。故只能實現(xiàn)DSB調(diào)制，不能實現(xiàn)AM調(diào)制。高頻電子線路高頻電子線路2021-1

32、1-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?4 iL中包含分量和(2n+1)c(n=0,1,2,)分量，若輸出濾波器的中心頻率為fc，帶寬為2F，諧振阻抗為RL，則輸出電壓為 22cos()cos()4coscosoLDcLDcLDcuRg UtRg UtR gUtt典型的雙邊帶調(diào)制信號的數(shù)學(xué)表達示。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?5圖620 二極管平衡調(diào)制器波形 i1 i2(a)i20t(b)(d)(c)uot00ti10tuD1uD2i2i100t uu高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?6圖621 平衡調(diào)制器的一種實際線路 RLuc

33、VD12/5 pF0.01C1C2VD2C34.7 pFR34747R2R22 kuT高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?73、二極管環(huán)形調(diào)幅、二極管環(huán)形調(diào)幅T1RLT2iLucVD1VD2ui2VD3VD4i3i4u(a)(b)tttt0000uoiLiL1iL1i1電路組成：電路組成：A：四只對稱的二極：四只對稱的二極管產(chǎn)生新的頻譜分量。管產(chǎn)生新的頻譜分量。B：輸入輸出為兩個：輸入輸出為兩個變壓器，中心抽頭變壓器，中心抽頭C：輸出回路的負載：輸出回路的負載RL就、為選頻網(wǎng)絡(luò)，就、為選頻網(wǎng)絡(luò)，RL是中心頻率處的是中心頻率處的阻抗值。阻抗值。 注意：注意：環(huán)形電

34、路的頻譜分量比平環(huán)形電路的頻譜分量比平衡電路的頻譜分量少了一個直流衡電路的頻譜分量少了一個直流 分量，但其余頻譜幅度加倍。分量，但其余頻譜幅度加倍。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?8在在u1=u，u2=uC的情的情況下，況下， 調(diào)制電壓反向加于兩橋的另一對角線上。T1RLT2iLucVD1VD2ui2VD3VD4i3i4u(a)(b)tttt0000uoiLiL1iL1i1442()2 coscos3cos38cosLDcDccoLDcig Kt ugttUtuR g U tt經(jīng)濾波后經(jīng)濾波后,有有 ttUgRtucdLcoscos8)(高頻電子線路高頻電子

35、線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?9如果忽略晶體管輸入阻抗的影響，輸出電壓為1111( )()4( )coscosacdLocedRu tu KtRrRRu tUttR Rr 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?0圖622 雙平衡調(diào)制器電路及波形 T1RLT2iLucVD1VD2ui2VD3VD4i3i4u(a)(b)tttt0000uoiLiL1iL1i1高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?1圖623 雙橋構(gòu)成的環(huán)形調(diào)制器 BR2R2AABL2L2uL2uCL3R1ua(t)Re EeRLLCf0 fcEcuo(t

36、)高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?25、雙平衡模擬乘法器實現(xiàn)DSBMC 1596G23610591 k1 k3.9 k3.9 k12 V0.1 FAM信號輸出6.8 k5150 k750750ma值調(diào)節(jié)510.1 F60 mV 載波調(diào)制信號uC(t)u(t)1 k0.1 F51(b)4187300 mV(max)BG31415 V3.3 k3.3 k3 k8.3 k8.3 kYos微調(diào)Xos微調(diào)u(t)uC(t)10 k (調(diào)節(jié) ma值)5498126 10111214uo(t)調(diào)幅信號輸出6.8 k0.1 F1 F Vcc(a)3137電路組成：電路組成：

37、A、雙平衡的模、雙平衡的模擬乘法器擬乘法器B：調(diào)制信號從：調(diào)制信號從線性通道加入。線性通道加入。載波信號從非載波信號從非線性通道加入。線性通道加入。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?313( )(1cos)tanh(cos)2(1cos)( )cos( )cos3oocTocUi tImttVImtxtxt 式中,I0=Ee/Re,m=UC/Ee,x=U/VT。經(jīng)濾波后的輸出電壓uo(t)為 01( )( )coscoscoscosoLcocu tI R mxttUtt高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?4圖624 差分對DSB

38、調(diào)制器的波形 UCUC0 UC0uioioU0utuDSB(t)(a)(b)(c)tt00002()tanh()tanh()221()4ABoTToCTuui tIVVIi tuuV 雙差分對電路的差動輸出電流為 若U、UC均很小,上式可近似為高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?5圖625 雙差分調(diào)制器實際線路 12 V0.477501002.7 kW1100副載波12 V0.1250I5I6I1I2I3I4V4V3V2V1W21003 kV5aV5bV6bV6a1 kW33.9 kW415 k300300I012 V300300V7V8色差信號3 k2 k高頻

39、電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?6SSB信號是將雙邊帶信號濾除一個邊帶形成的。根據(jù)濾除方法的不同，SSB信號產(chǎn)生方法有好幾種。主要有濾波法和移相法兩種。(1)、濾波法、濾波法先獲得DSB信號，然后利用濾波器選 出一個邊帶。這種方法的難點是不容易獲得一個相對理想的單邊帶濾波器。(2)、移相法、移相法-利用移相網(wǎng)絡(luò)，對載波和調(diào)制信號進行適當(dāng)?shù)南嘁?，以便在相加過程中將其中的一個邊帶抵消而獲得SSB信號。4、 SSB調(diào)制電路調(diào)制電路高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?7圖626 濾波法產(chǎn)生SSB信號的框圖 音 放F1第路話調(diào)制器上邊帶濾波

40、器音 放F2第路話調(diào)制器上邊帶濾波器單邊帶信號產(chǎn)生器fc F1fc F2頻率合成器第 一混頻器第 二混頻器線性放大功放f1f2fc500 kHz(1) 濾波法實現(xiàn)SSB高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?8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/dB0fcfc Fminfc Fminfc Fmaxf高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?9移相法移相法-是利用移相網(wǎng)絡(luò)，對載波和調(diào)制信號進行適當(dāng)?shù)南嘁?，以便在相加過程中將其中的一個邊帶抵消而獲得SSB信號。( )( )cos( )cosSSBccutf ttf tt

41、 (2) 移相法實現(xiàn)SSB在SSB信號分析中，我們已經(jīng)得到了下高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?0圖628 移相法SSB信號調(diào)制器 平 衡調(diào)制器 A /2平 衡調(diào)制器 B /2f (t)f (t)cos ctcosctsinctf (t)sin ctuSSB 上 邊 帶 下 邊 帶0F ()0cc0F ()j0cc 移相法的優(yōu)點移相法的優(yōu)點:省去了邊帶濾波器.要求：要求：要把無用邊帶完全抑制掉，必須滿足下列兩個條件:(1)兩個調(diào)制器輸出的振幅應(yīng)完全相同。(2)移相網(wǎng)絡(luò)必須對載頻及調(diào)制信號均保證精確的2相移。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物

42、電學(xué)院余瓊?cè)?1圖629 移相法的另一種SSB調(diào)制器4545低 通高頻功放SSB信號輸出2224f0DECBA(a)tAtBtCtDtE(b)00000高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?2第3節(jié)、調(diào)幅信號的解調(diào)解調(diào)從解調(diào)從振幅已調(diào)波中將調(diào)制信號還原出來振幅已調(diào)波中將調(diào)制信號還原出來的過程稱為解調(diào)。的過程稱為解調(diào)。分類分類 振幅解調(diào)方法可分為振幅解調(diào)方法可分為包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波和和同步同步檢波檢波兩大類。兩大類。包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波是指解調(diào)器輸出電壓與輸入已調(diào)波是指解調(diào)器輸出電壓與輸入已調(diào)波的包絡(luò)成的包絡(luò)成正比正比的檢波方法。由于的檢波方法。由于AM信號的包信號的包絡(luò)

43、與調(diào)制信號成線性關(guān)系絡(luò)與調(diào)制信號成線性關(guān)系,因此包絡(luò)檢波只適因此包絡(luò)檢波只適用用于于AM波。波。同步檢波同步檢波利用與載波信號同頻同相位的同步利用與載波信號同頻同相位的同步信號進行解調(diào)的方法?？梢越庹{(diào)信號進行解調(diào)的方法。可以解調(diào)AM，DSB，SSB信號。信號。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?3一一 二極管峰值包絡(luò)檢波器二極管峰值包絡(luò)檢波器1、 包絡(luò)檢波原理框圖包絡(luò)檢波原理框圖2原理電路組成原理電路組成3、工作原理、工作原理4、性能指標、性能指標5、非線性失真、非線性失真6、實際電路及元件選擇、實際電路及元件選擇7、二極管并聯(lián)檢波器、二極管并聯(lián)檢波器8、小信號

44、檢波器、小信號檢波器 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?4包絡(luò)檢波的原理框包絡(luò)檢波的原理框圖圖 ui非線性電路(器件)低 通濾波器u00fttf00F(a)(b)fc Ffcfc F非線性器件產(chǎn)生新的頻譜分量。低通濾波器選 出所 需的頻譜分量。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?5uiCRVDuo(a)CRuoui(b)CR(c)uo11cRRCC其中：其中：由三部分組成由三部分組成-A：由輸入回路：由輸入回路B：非線性器件二極管：非線性器件二極管VDC：選頻網(wǎng)絡(luò)：選頻網(wǎng)絡(luò)RC低通濾低通濾波器波器2原理電路組成原理電路組成CA式

45、中，式中，c為輸入信號的載頻，為輸入信號的載頻，在超外差接收機中則為中頻在超外差接收機中則為中頻I，為調(diào)制頻率。為調(diào)制頻率。輸入回路用信號源表示uiCRVDuo(a)CRuoui(b)CR(c)uo高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?6()0( )cZZR uiCRVDuo(a)CRuoui(b)CR(c)uo11cRRCC3 工作原理工作原理在理想情況下，在理想情況下，RC網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的阻抗絡(luò)的阻抗Z應(yīng)為應(yīng)為二極管加正向電壓時導(dǎo)通，信號信號源對RC中的C充電。二極管加反向電壓時截止，RC中的C對R放電。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊

46、蓉67uCU1U2uiU3uCU4tUAUB0通斷斷通(a)(b)(c)t00 0tUouoiDUav加入等幅波時檢波器的工作過程加入等幅波時檢波器的工作過程 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?80iDgDuDuDUottiD0iDmax(a)(b)輸入等幅高頻振蕩信號后輸入等幅高頻振蕩信號后檢波器穩(wěn)態(tài)時二極管的電流電壓檢波器穩(wěn)態(tài)時二極管的電流電壓波形波形大信號工作時，二極管和特性可折線表示，其中一段為過原點且斜率為gd的一條射線。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?90iDuDUo(t)uDiDt0t0(a)(b)t0uC(t

47、)Uo(t)輸入為輸入為AM信號信號時檢波器的輸出時檢波器的輸出波形。波形。輸入為輸入為AM信號信號時二極管上的電時二極管上的電流電壓波形。流電壓波形。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?0 圖638 包絡(luò)檢波器的輸出電路 CRu(a)RgCgCRUdc(b)CR高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?1過程小結(jié)過程小結(jié)(1)檢波過程就是信號源通過二極管給電容充電與電檢波過程就是信號源通過二極管給電容充電與電容對電阻容對電阻R放電的交替重復(fù)過程。放電的交替重復(fù)過程。 (2)由于由于RC時常數(shù)遠大于輸入電壓載波周期時常數(shù)遠大于輸入電壓載

48、波周期,放電慢，放電慢，使得二極管負極永遠處于正的較高的電位使得二極管負極永遠處于正的較高的電位(因為輸因為輸出電壓接近于高頻正弦波的峰值，即出電壓接近于高頻正弦波的峰值，即UoUm)。 (3)二極管電流二極管電流iD包含平均分量包含平均分量(此種情況為直流分此種情況為直流分量量)Iav及高頻分量。及高頻分量。 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?24性能指標分析性能指標分析性能性能指標指標傳輸傳輸效率效率輸入輸入電阻電阻高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?3性能指標性能指標傳輸系數(shù)傳輸系數(shù)Kd-或稱為檢波系數(shù)、檢波效率，是用或稱

49、為檢波系數(shù)、檢波效率，是用來描述檢波器對輸入已調(diào)信號的解調(diào)能力或效來描述檢波器對輸入已調(diào)信號的解調(diào)能力或效率的一個物理量。率的一個物理量。輸入電阻輸入電阻-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及輸及輸入電容入電容Ci。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與檢波器電流的基頻分量振幅與檢波器電流的基頻分量振幅I1之比值。之比值。非線性失真非線性失真-由于非線性元件二極管的非線性引真由于非線性元件二極管的非線性引真的輸出信號對輸入信號包絡(luò)的失真。的輸出信號對輸入信號包絡(luò)的失真。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?4傳輸

50、系數(shù)傳輸系數(shù)KdKd 的定義若輸?shù)亩x若輸入載波電壓振幅入載波電壓振幅為為Um，輸出直流，輸出直流電壓為電壓為Uo，則，則Kd定義為定義為odmdCUKUUKmUodmdCUKUUKmU若輸入已調(diào)波包絡(luò)振若輸入已調(diào)波包絡(luò)振幅為幅為mUc，輸出交流，輸出交流電壓為電壓為U，則，則Kd定義定義為為高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?5Kd的求解的求解求解步驟：求解步驟：A：二極管的特性折線近似：二極管的特性折線近似B：二極管電流的數(shù)學(xué)表示：二極管電流的數(shù)學(xué)表示C：求輸出電壓：求輸出電壓D：求：求KdE：影響的：影響的Kd因素因素高頻電子線路高頻電子線路2021-11

51、-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?6A：二極管的特性折線近似：二極管的特性折線近似0iDgDuDuDUottiD0iDmax(a)(b)000DDDDDg uuiu 式中，式中，uD=ui-uo，gD=1/rD，為電流通角，為電流通角，iD是是周期性余弦脈沖。周期性余弦脈沖。m ax()(1 cos )DDmoD mig UUgU高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?70iDgDuDuDUottiD0iDm ax(a)(b)iD是周期性余弦脈沖。是周期性余弦脈沖。按付立葉級數(shù)分解，按付立葉級數(shù)分解，其直流分量其直流分量I0為為0max01max1( )(sincos

52、)( )(sinsin )DmDDmDg UIiag UIia基頻分量為基頻分量為 0max01max1( )(sincos )( )(sinsin )DmDDmDg UIiag UIiaB：二極管電流的數(shù)：二極管電流的數(shù)學(xué)表示學(xué)表示C：求輸出電壓：求輸出電壓)cos(sin0cmDoRUgRIu高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?8coscoscmcmcmodUUUUK關(guān)鍵求導(dǎo)通角0iDgDuDuDUottiD0iDmax(a)(b)coscmucmucoscmoUU 按傳輸系數(shù)的定義有按傳輸系數(shù)的定義有cmodUUKD：求傳輸系數(shù)：求傳輸系數(shù)Kd高頻電子線路

53、高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?9求導(dǎo)通角求導(dǎo)通角coscoscmcmcmodUUUUK)cos(sin0cDoRugRIu)cos(sinRgUUKDcmodcos)cos(sinRgDRgDtan 當(dāng)gDR很大時,如gDR50時，tan-3/3RgD3333Dg R高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?0 圖639 KdgDR關(guān)系曲線圖 圖640 濾波電路對Kd的影響 33coscosRgKDd020406080100gDRKd0.20.40.60.81.00Kd0.20.40.60.81.0101001000gDRRC 0RC 5RC

54、 影響影響Kd的因素的因素高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?1輸入電阻輸入電阻Ri定義：輸入電阻定義：輸入電阻Ri輸入電阻是輸入電阻是輸入載波電壓的振幅輸入載波電壓的振幅Um與檢波與檢波器電流的基頻分量振幅器電流的基頻分量振幅I1之比值，之比值，1miURI 作用：作用：輸入電阻是前級的負載，它直接并入輸輸入電阻是前級的負載，它直接并入輸入回路，影響著回路的有效入回路，影響著回路的有效Q值及回路阻抗。值及回路阻抗。CRisR0LC1ZiRiCi高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?2CRisR0LC1ZiRiCi 當(dāng)當(dāng)gDR50，

55、很小時，很小時，sin-3/6, cos1-2/2,代入上式，可得：代入上式，可得：2222mCiiUURRRR 輸 入 電 阻輸 入 電 阻的求解：的求解：0max 01max 1( )(sincos )( )(sin sin )DmDDmDg UIiag UIia (sin cos )iDRg33DgR高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?35非線性失真非線性失真-惰性失真與負峰惰性失真與負峰切割失真。切割失真。(1)惰性失真惰性失真現(xiàn)象現(xiàn)象-在在Ui包絡(luò)下降的一包絡(luò)下降的一段時間，輸出電壓按電段時間，輸出電壓按電容容C放電規(guī)律變化，而放電規(guī)律變化，而不隨輸入

56、信號的包絡(luò)變不隨輸入信號的包絡(luò)變化，形成的失真?；?，形成的失真。0uCtui原因原因-RC過大，過大，C放電太慢，跟不上輸入信號放電太慢，跟不上輸入信號的包絡(luò)變化，形成的失真。的包絡(luò)變化，形成的失真。高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?4消除惰性失真的條件 為了避免產(chǎn)生惰性失真，必須在為了避免產(chǎn)生惰性失真，必須在任何一個高頻周期內(nèi)，使電容任何一個高頻周期內(nèi)，使電容C通通過過R放電的速度大于或等于包絡(luò)的放電的速度大于或等于包絡(luò)的下降速度，即下降速度，即( )ouU ttt 設(shè)：設(shè)： 如果輸入信號為單音如果輸入信號為單音調(diào)制的調(diào)制的AM波，在波，在t1時刻其時刻其包

57、包絡(luò)的變化速度絡(luò)的變化速度為為11( )sint tmU tmUtt A1|)(|)(|ttuttUA高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?5 二極管停止導(dǎo)通的瞬間二極管停止導(dǎo)通的瞬間,電容兩端電壓電容兩端電壓uC近似近似為輸入電壓包絡(luò)值，為輸入電壓包絡(luò)值，1111111(1cos)sin11cost tt tRCRCCmu eUmt etRCRCmtAmtuC=Um(1+mcost)從從t1時刻開始時刻開始C通過通過R放電的速度為放電的速度為1111111(1cos)sin11cost tt tRCRCCmu eUmt etRCRCmtAmt則有：則有：高頻電子

58、線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?6不同的不同的t1，U(t)和和Cu的下降速度不同，為避免產(chǎn)生惰性的下降速度不同，為避免產(chǎn)生惰性失真，必須保證失真，必須保證A值最大時，仍有值最大時，仍有Amax1。故令故令dadt1=0，得，得122maxmaxmaxcos11tmmRCmmRCm 得出不失真條件如下得出不失真條件如下:122maxmaxmaxcos11tmmRCmmRCm 高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?7usCVDRRgCg(a)usutt00(b)(c)URUC現(xiàn)象現(xiàn)象-底部切削失真底部切削失真又稱為負峰切削失真。又稱為負峰

59、切削失真。原因原因-這種失真是因這種失真是因檢波器的交流負載檢波器的交流負載R RLL與直流負載與直流負載R RLDCLDC不同引不同引起的。起的。 (2) (2) 底部切削失真底部切削失真RRLDCgggLRRRRRRR/高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?8RCgRUURR因為因為Cg較大，在音頻較大，在音頻一周內(nèi)，其兩端的直一周內(nèi)，其兩端的直流電壓基本不變，其流電壓基本不變，其大小約為載波振幅值大小約為載波振幅值UC，可以把它看作，可以把它看作一直流電源。一直流電源。它在電阻它在電阻R和和Rg上產(chǎn)生上產(chǎn)生分壓。在電阻分壓。在電阻R上的上的壓降為壓降為usC

60、VDRRgCg(a)usutt00(b)(c)URUCggLDCLRRRRR高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?9usCVDRRgCg(a)usutt00(b)(c)URUC不產(chǎn)生負峰切割失真的條件 調(diào)幅波的最小幅度為調(diào)幅波的最小幅度為(1)CCggRUmURRRRmRRR要避免底部切削失要避免底部切削失真真,應(yīng)滿足應(yīng)滿足UC(1-ma)RCgRUURRLDCLggRRRRRm高頻電子線路高頻電子線路2021-11-20湖北大學(xué)物電學(xué)院余瓊?cè)?0C1(a)C2R2RgCgR1(b)射隨器RRg減小底部切削失真的電路減小底部切削失真的電路出發(fā)點：減小交流負載出發(fā)點