通信電子線路-第五章-第14節(jié)PPT課件

1、1（一）本章重點(diǎn)（一）本章重點(diǎn) . .調(diào)幅波的性質(zhì)，調(diào)幅波產(chǎn)生的理論分析；調(diào)幅波的性質(zhì)，調(diào)幅波產(chǎn)生的理論分析；冪冪 級(jí)數(shù)分析法；級(jí)數(shù)分析法； . .普通調(diào)幅波產(chǎn)生電路；普通調(diào)幅波產(chǎn)生電路； . .大信號(hào)基極、集電極調(diào)幅工作原理及設(shè)計(jì)、大信號(hào)基極、集電極調(diào)幅工作原理及設(shè)計(jì)、 調(diào)整要點(diǎn)；調(diào)整要點(diǎn)； . .大信號(hào)峰值包絡(luò)檢波；大信號(hào)峰值包絡(luò)檢波； . .抑制載波調(diào)幅波的產(chǎn)生和解調(diào)電路。抑制載波調(diào)幅波的產(chǎn)生和解調(diào)電路。（二）本章難點(diǎn)（二）本章難點(diǎn) . .大信號(hào)基極、集電極調(diào)幅工作原理及設(shè)計(jì)、大信號(hào)基極、集電極調(diào)幅工作原理及設(shè)計(jì)、 調(diào)整要點(diǎn)；調(diào)整要點(diǎn)； . .抑制載波雙邊帶調(diào)幅。抑制載波雙邊帶調(diào)幅。二、

2、本章重點(diǎn)和難點(diǎn)二、本章重點(diǎn)和難點(diǎn)第1頁/共83頁2三、符號(hào)三、符號(hào) 高頻 低頻第2頁/共83頁3四、三角函數(shù)復(fù)習(xí)四、三角函數(shù)復(fù)習(xí))cos(21)cos(21coscos22sincos2cos第3頁/共83頁4五、數(shù)學(xué)分析方法五、數(shù)學(xué)分析方法 1）冪級(jí)數(shù)分析法（小信號(hào)）冪級(jí)數(shù)分析法（小信號(hào)） 2）折線近似分析法（大信號(hào)）折線近似分析法（大信號(hào)）第4頁/共83頁55.1 5.1 概述概述一、調(diào)幅一、調(diào)幅1 1 . .含意含意-振幅調(diào)制就是用低頻調(diào)制信號(hào)去振幅調(diào)制就是用低頻調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波信號(hào)的振幅，使載波的振幅控制高頻載波信號(hào)的振幅，使載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)成正比地變化隨調(diào)制信號(hào)成正比地變化

3、。2 .2 .波形圖波形圖第5頁/共83頁第6頁/共83頁7fc 只有天線實(shí)際長度與電信號(hào)的波長相比擬時(shí)，這時(shí)電信號(hào)才能以電磁波形式有效地輻射。 若信號(hào)頻率為1kHz，其相應(yīng)波長300km，若采用波1/4波長的天線，就需要75km，制造這樣的天線是很困難的。 這就要求原始電信號(hào)必須有足夠高的頻率。3.為什么要調(diào)制？為什么要調(diào)制？第7頁/共83頁8 對(duì)于有線通信雖然可以傳輸語音之類的低頻信號(hào)。但一條信道只傳輸一路信號(hào)對(duì)于有線通信雖然可以傳輸語音之類的低頻信號(hào)。但一條信道只傳輸一路信號(hào)太不經(jīng)濟(jì)，利用率太低。太不經(jīng)濟(jì)，利用率太低。 所以有線通信也需要將各路語音信號(hào)搬移到不同的頻段，以實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)一線

4、所以有線通信也需要將各路語音信號(hào)搬移到不同的頻段，以實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)一線傳輸而又不互相干擾。傳輸而又不互相干擾。 采用調(diào)幅采用調(diào)幅 1）由于頻率高，可以無線傳輸；）由于頻率高，可以無線傳輸； 2）可以實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)一線傳輸而又不互相干擾。）可以實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)一線傳輸而又不互相干擾。第8頁/共83頁91）檢波檢波-調(diào)幅波的解調(diào)調(diào)幅波的解調(diào)2）檢波的波形圖檢波的波形圖二、檢波二、檢波檢波器的輸入、輸出波形第9頁/共83頁第10頁/共83頁115.2 5.2 調(diào)幅信號(hào)的分析調(diào)幅信號(hào)的分析一、普通調(diào)幅波一、普通調(diào)幅波（表達(dá)式、波形、頻譜、功率）（表達(dá)式、波形、頻譜、功率） 第11頁/共83頁12圖5-1 調(diào)幅

5、波的波形第12頁/共83頁13 1 1調(diào)幅波的表達(dá)式調(diào)幅波的表達(dá)式 、波、波形形調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)：載波信號(hào)：載波信號(hào)：調(diào)幅波的振幅為調(diào)幅波的振幅為mm( )coscos2utUtUFt ccmccmc( )coscos2u tUtUf tAMcmammcmacmcma( )cos(1cos)(1cos)UtUk UtUUktUUmt第13頁/共83頁14調(diào)幅波為調(diào)幅波為ttmUttUtucacmcAMAMcos)cos1 (cos)()(maacmUmkU調(diào)幅系數(shù)或調(diào)幅度表示載波振幅受調(diào)制信號(hào)控制的程度a,m 調(diào)幅波幅度變化，1am 若ma 1幅波產(chǎn)生失真，這種情況稱為過調(diào)幅. 第14頁/共

6、83頁15 2. 調(diào)幅波的頻譜調(diào)幅波的頻譜 AMcmcacmcacmc11coscos()cos()22uUtm Utm Ut單音頻調(diào)制信號(hào) 由三個(gè)高頻分量組成： 角頻率為 的載波 稱為上邊頻分量； 稱為下邊頻分量。cccttmUtucacmAMcos)cos1 ()(第15頁/共83頁161）三個(gè)高頻分量的振幅）三個(gè)高頻分量的振幅 載波頻率分量的振幅仍為載波頻率分量的振幅仍為Ucm , 而兩個(gè)邊頻而兩個(gè)邊頻分量的振幅為分量的振幅為 1/2 maUcm 因因ma的最大值只能等于的最大值只能等于1，故邊頻振幅的，故邊頻振幅的最大值不能超過最大值不能超過1/2Ucm 。AMcmcacmcacmc1

7、1coscos()cos()22uUtm Utm Ut第16頁/共83頁172）頻譜圖）頻譜圖 調(diào)幅波的調(diào)幅波的每一個(gè)正弦分量每一個(gè)正弦分量用一個(gè)線段表示，用一個(gè)線段表示，線段的長度代表線段的長度代表其幅度，線段在其幅度，線段在橫軸上的位置代橫軸上的位置代表其頻率。表其頻率。 調(diào)幅的過程就是在頻譜上將低頻調(diào)制信號(hào)搬移到高頻載波分量兩側(cè)的過程。圖5-2普通調(diào)幅波的頻譜圖第17頁/共83頁18 在單頻調(diào)制時(shí)，其調(diào)幅波的頻帶寬度為在單頻調(diào)制時(shí)，其調(diào)幅波的頻帶寬度為調(diào)制信號(hào)頻譜的兩倍，即調(diào)制信號(hào)頻譜的兩倍，即 B=2F。3）頻帶寬度）頻帶寬度 多頻調(diào)制時(shí)，調(diào)幅波方程為： 相應(yīng)地，其調(diào)幅波含有一個(gè)載頻分

8、量及一系列的高低邊頻分量等?？偟念l帶寬度為最高調(diào)制頻率的兩倍，即B=2Fmax。ttmtmUuc2a21a1cmcos)coscos1 (第18頁/共83頁19圖5-3 多頻調(diào)制調(diào)幅波的頻譜圖第19頁/共83頁20結(jié)論：結(jié)論： 調(diào)制后調(diào)制信號(hào)的頻譜被線性地搬調(diào)制后調(diào)制信號(hào)的頻譜被線性地搬移移到載頻的兩邊，成為調(diào)幅波的上、下邊到載頻的兩邊，成為調(diào)幅波的上、下邊帶。帶。 調(diào)幅的過程調(diào)幅的過程實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)上是一種頻譜搬移上是一種頻譜搬移的的過程。過程。第20頁/共83頁213 3調(diào)幅波的功率調(diào)幅波的功率 載波分量功率：載波分量功率： 上邊頻分量功率：上邊頻分量功率： 下邊頻分量功率：下邊頻分量功率：L2

9、cmc21RUP c2aL2cm2aL2cma141811)2(21PmRUmRUmPc2aL2cm2aL2cma241811)2(21PmRUmRUmP因此，調(diào)幅波在調(diào)制信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)給出的平均功率為c2a21c)21 (PmPPPP第21頁/共83頁22 邊頻功率隨邊頻功率隨 ma 的增大而增加；當(dāng)?shù)脑龃蠖黾樱划?dāng) ma =1時(shí)，邊頻功率為最大，即時(shí)，邊頻功率為最大，即P = 3/2Pc，這時(shí)這時(shí)上、下邊頻功率之和只有載波功率的一半，上、下邊頻功率之和只有載波功率的一半，這也就是說，用這種調(diào)制方式，發(fā)送端發(fā)送這也就是說，用這種調(diào)制方式，發(fā)送端發(fā)送的功率被不攜帶信息的載波占去了很大的比的功

10、率被不攜帶信息的載波占去了很大的比例，顯然，這是很不經(jīng)濟(jì)的。但由于這種調(diào)例，顯然，這是很不經(jīng)濟(jì)的。但由于這種調(diào)制設(shè)備簡單，制設(shè)備簡單，特別是解調(diào)更簡單，便于接特別是解調(diào)更簡單，便于接收，所以它仍在某些領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。收，所以它仍在某些領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。c2a21c)21 (PmPPPP第22頁/共83頁23)cos()cos(21coscoscccmmccmmcDSBttUAUttUAUuAuu二、抑制載波雙邊帶調(diào)幅二、抑制載波雙邊帶調(diào)幅 DSB/SC-AM第23頁/共83頁241.DSB/SC-AM 調(diào)幅波頻譜與波形調(diào)幅波頻譜與波形圖圖圖5-5 DSB/SC-AM的頻譜圖第24頁/共83頁第25頁

11、/共83頁第26頁/共83頁272.DSB/SC-AM 的特點(diǎn)的特點(diǎn) 1 1）DSB/SC-AM 信號(hào)的幅值仍信號(hào)的幅值仍隨調(diào)制信號(hào)而變化，但與普通調(diào)幅隨調(diào)制信號(hào)而變化，但與普通調(diào)幅波不同，波不同， DSB/SC-AM 的的包絡(luò)不再包絡(luò)不再反映調(diào)制信號(hào)的形狀反映調(diào)制信號(hào)的形狀，仍，仍保持調(diào)幅保持調(diào)幅波頻譜搬移的特征波頻譜搬移的特征。第27頁/共83頁282.DSB/SC-AM 的特點(diǎn)的特點(diǎn)2 2）在調(diào)制信號(hào)的正負(fù)半周，載波的相位反相，即高頻振蕩的相位在）在調(diào)制信號(hào)的正負(fù)半周，載波的相位反相，即高頻振蕩的相位在 u(t)=0 =0 瞬間有瞬間有1801800 0 的突變。的突變。 3 3）信號(hào)仍

12、集中在載頻）信號(hào)仍集中在載頻 附近，所占頻帶為附近，所占頻帶為 BDSB=2Fmaxc第28頁/共83頁29 雙邊帶調(diào)幅波的包絡(luò)已不再反映雙邊帶調(diào)幅波的包絡(luò)已不再反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。 由于調(diào)制抑制了載波，輸出功率由于調(diào)制抑制了載波，輸出功率是有用信號(hào)，它比普通調(diào)幅經(jīng)濟(jì)。但是有用信號(hào)，它比普通調(diào)幅經(jīng)濟(jì)。但在頻帶利用率上沒有什么改進(jìn)。為進(jìn)在頻帶利用率上沒有什么改進(jìn)。為進(jìn)一步節(jié)省發(fā)送功率，減小頻帶寬度，一步節(jié)省發(fā)送功率，減小頻帶寬度，提高頻帶利用率，下面介紹單邊傳輸提高頻帶利用率，下面介紹單邊傳輸方式方式。第29頁/共83頁30由由通過通過邊帶濾波器邊帶濾波器后，可得上邊帶或

13、下邊帶：后，可得上邊帶或下邊帶：下邊帶信號(hào)下邊帶信號(hào) 上邊帶信號(hào)上邊帶信號(hào) tUAUu)cos(21ccmmSSBLtUAUu)cos(21ccmmSSBHttUAUuAuuccmmcDSBcoscos三、抑制載波單邊帶調(diào)幅三、抑制載波單邊帶調(diào)幅SSB/SC-AM第30頁/共83頁31單邊帶調(diào)幅的數(shù)學(xué)模型圖5-6 實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)幅信號(hào)的數(shù)學(xué)模型第31頁/共83頁325.3 調(diào)幅波產(chǎn)生原理的理論分析調(diào)幅波產(chǎn)生原理的理論分析 該節(jié)相關(guān)內(nèi)容插在該節(jié)相關(guān)內(nèi)容插在5.55.5及及5.65.6節(jié)中，節(jié)中，例如：例如：5.55.5中，中，小信號(hào)平方律檢波小信號(hào)平方律檢波用用冪級(jí)數(shù)冪級(jí)數(shù)分析分析法；法；5.65

14、.6中，中，大信號(hào)調(diào)幅的數(shù)學(xué)分析用開關(guān)函大信號(hào)調(diào)幅的數(shù)學(xué)分析用開關(guān)函數(shù)近似分析法。數(shù)近似分析法。第32頁/共83頁335.4 5.4 普通調(diào)幅波的產(chǎn)生電路普通調(diào)幅波的產(chǎn)生電路一、引言一、引言 疊加波疊加波=調(diào)幅波？調(diào)幅波？ 必須通過非線性器件必須通過非線性器件 兩個(gè)思考題：兩個(gè)思考題： 1）若在電阻）若在電阻R兩端加入一個(gè)正弦波信號(hào)，此時(shí)在示波器觀察兩端加入一個(gè)正弦波信號(hào)，此時(shí)在示波器觀察R兩端的波形應(yīng)該是一個(gè)兩端的波形應(yīng)該是一個(gè)什么波形？什么波形？uu ,c第33頁/共83頁34第34頁/共83頁352）若在電阻R兩端加入一個(gè)調(diào)制信號(hào)和一個(gè)載波電壓，此時(shí)在示波器觀察兩端的波形是什么波形呢？第

15、35頁/共83頁36第36頁/共83頁37看到的是一個(gè)疊加波。疊加波調(diào)幅波，要得到調(diào)幅波， 、 必須通過非線性器件。 ucu第37頁/共83頁381.1.疊加波疊加波= =調(diào)幅波？調(diào)幅波？ ， 必須通過非線性器件。必須通過非線性器件。2.2.調(diào)幅的方法調(diào)幅的方法1 1）二、三極管）二、三極管2 2）大、小信號(hào)）大、小信號(hào)3 3）高、低電平）高、低電平4 4） 從哪個(gè)極加入（基極、集電極、發(fā)射極調(diào)幅）從哪個(gè)極加入（基極、集電極、發(fā)射極調(diào)幅）3. 3. 實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的方框圖實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的方框圖4. 4. 數(shù)學(xué)分析法數(shù)學(xué)分析法 大信號(hào)大信號(hào)折線近似法折線近似法 小信號(hào)小信號(hào)冪級(jí)數(shù)分析法冪級(jí)數(shù)分析法uucu第

16、38頁/共83頁39 按功率電平的高低分為：按功率電平的高低分為：高電平和低電平調(diào)幅高電平和低電平調(diào)幅 高電平調(diào)幅電路（用于發(fā)射機(jī)的最后一級(jí)）高電平調(diào)幅電路（用于發(fā)射機(jī)的最后一級(jí)） 低電平調(diào)幅電路（用于發(fā)射機(jī)的前級(jí)）低電平調(diào)幅電路（用于發(fā)射機(jī)的前級(jí)）(1) (1) 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 特點(diǎn)：電路簡單，輸出功率小特點(diǎn)：電路簡單，輸出功率小 一般用模擬相乘器產(chǎn)生一般用模擬相乘器產(chǎn)生 。(2) (2) 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路 特點(diǎn)：輸出功率大，可提高整機(jī)效率。特點(diǎn)：輸出功率大，可提高整機(jī)效率。 一般以調(diào)諧功率放大器為基礎(chǔ)。即為輸出電一般以調(diào)諧功率放大器為基礎(chǔ)。即為輸出電壓幅度受調(diào)制信

17、號(hào)控制的調(diào)諧功率放大器。壓幅度受調(diào)制信號(hào)控制的調(diào)諧功率放大器。分為：基極調(diào)幅分為：基極調(diào)幅 集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅 第39頁/共83頁401.1.電路電路圖5-9 基極調(diào)幅電路 二、大信號(hào)基極調(diào)幅電路二、大信號(hào)基極調(diào)幅電路第40頁/共83頁第41頁/共83頁42 在調(diào)制過程中，基極電壓隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化，在調(diào)制過程中，基極電壓隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化，( (調(diào)制信號(hào)相當(dāng)于一個(gè)緩慢變化調(diào)制信號(hào)相當(dāng)于一個(gè)緩慢變化的偏壓的偏壓) ) 使放大器的集電極脈沖電流的最大值使放大器的集電極脈沖電流的最大值icmax 和導(dǎo)通角和導(dǎo)通角 也按調(diào)制信號(hào)的也按調(diào)制信號(hào)的大小而變化。大小而變化。思路2 .基本工作原理

18、基本工作原理第42頁/共83頁43 偏壓往正向偏壓往正向 時(shí)，時(shí)，icmax 和和 增大；增大； 使使 偏壓往反向偏壓往反向 時(shí)，時(shí)，icmax 和和 減少，減少， 使使 故輸出電壓幅值正好反映調(diào)制信號(hào)的波形。故輸出電壓幅值正好反映調(diào)制信號(hào)的波形。cmax1c1mII)(cc1mcmcmc1mRIUUIcmc1mUIbmbeEUumaxmbjcosUEU 第43頁/共83頁44 基極調(diào)幅波形圖第44頁/共83頁45 基極調(diào)幅波形圖（圖片版)第45頁/共83頁46圖5-11 基極調(diào)幅調(diào)制特性測(cè)試和調(diào)制特性曲線 線性段很小，只在ma很小時(shí)可得到較好的線性調(diào)制。第46頁/共83頁471 1）關(guān)于放大

19、器的工作狀態(tài)。）關(guān)于放大器的工作狀態(tài)。2 2）放大器的最佳集電極負(fù)載電阻）放大器的最佳集電極負(fù)載電阻3 3）晶體管的選擇）晶體管的選擇4 4）對(duì)激勵(lì)的要求）對(duì)激勵(lì)的要求5 5）對(duì)調(diào)幅放大器的要求）對(duì)調(diào)幅放大器的要求6 6）基極調(diào)幅波的失真波形）基極調(diào)幅波的失真波形3.設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求第47頁/共83頁48 1 1）關(guān)于放大器的工作狀態(tài)）關(guān)于放大器的工作狀態(tài) 放大器應(yīng)工作于欠壓狀態(tài) 為保證放大器工作在欠壓狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使放大器最大工作點(diǎn)（調(diào)幅波幅值最大處叫最大工作點(diǎn)或調(diào)幅波波峰；反之，調(diào)幅波幅值最小處叫最小工作點(diǎn)或調(diào)幅波波谷）剛剛處于臨界狀態(tài)。第48頁/共83頁49設(shè)調(diào)幅系數(shù)設(shè)調(diào)幅系數(shù) ma =

20、 1 1，則，則最大工作點(diǎn)，電壓幅值為最大工作點(diǎn)，電壓幅值為 ( (Ucm) ) max= =Ec- -Uces載波狀態(tài)電壓幅值為載波狀態(tài)電壓幅值為 ( (Ucm) )c=1/2 (=1/2 (Ucm) ) max =1/2( =1/2(Ec- -Uces) )2 2）放大器的最佳集電極負(fù)載電阻）放大器的最佳集電極負(fù)載電阻co2cesccp)()(81PUER第49頁/共83頁503 3）晶體管的選擇）晶體管的選擇 放大器的工作情況在調(diào)制過程中是變化的，應(yīng)根據(jù)最不利情況選擇晶體管。放大器的工作情況在調(diào)制過程中是變化的，應(yīng)根據(jù)最不利情況選擇晶體管。 電流脈沖和槽路電壓都是在最大工作點(diǎn)處最大，故電

21、流脈沖和槽路電壓都是在最大工作點(diǎn)處最大，故 (1) (1) (PC ) )c 載波狀態(tài)下的管耗。載波狀態(tài)下的管耗。 (2)(2)在載波狀態(tài)下，放大器工作于欠壓狀態(tài)，其電壓利用系數(shù)和集電極效率低，管耗在載波狀態(tài)下，放大器工作于欠壓狀態(tài)，其電壓利用系數(shù)和集電極效率低，管耗很大，所以很大，所以管子的功率容量應(yīng)按載波狀態(tài)選取管子的功率容量應(yīng)按載波狀態(tài)選取。maxmaxcCM)(IIcceo2EBVcCCM)(PP第50頁/共83頁51(3)分析分析S cS av()()PPCMCc()PPcocScCavoavSavC)()()()()()(PPPPPPoSCPPP由可得)21 ()()(2acoav

22、omPP而 因?yàn)樗缘?1頁/共83頁52 一般激勵(lì)電壓幅度是不變的，但由于基一般激勵(lì)電壓幅度是不變的，但由于基流脈沖大小是隨調(diào)制信號(hào)改變的，所以所需功流脈沖大小是隨調(diào)制信號(hào)改變的，所以所需功率也在變。率也在變。激勵(lì)電壓激勵(lì)電壓可按調(diào)諧功率放大器的方可按調(diào)諧功率放大器的方法進(jìn)行初步估算。但在調(diào)整時(shí)，應(yīng)法進(jìn)行初步估算。但在調(diào)整時(shí)，應(yīng)以達(dá)到在載以達(dá)到在載波狀態(tài)下的槽路電壓為準(zhǔn)波狀態(tài)下的槽路電壓為準(zhǔn)。 關(guān)于關(guān)于激勵(lì)功率激勵(lì)功率。因?yàn)樽畲蠊ぷ鼽c(diǎn)處的基。因?yàn)樽畲蠊ぷ鼽c(diǎn)處的基流脈沖最大，所以應(yīng)根據(jù)該處的基流幅值流脈沖最大，所以應(yīng)根據(jù)該處的基流幅值( (Ib1m) )max確定激勵(lì)功率確定激勵(lì)功率，即，即m

23、axb1mm)(21IUP 4 4）對(duì)激勵(lì)的要求）對(duì)激勵(lì)的要求第52頁/共83頁53 主要是確定調(diào)制電壓和調(diào)制功率的大小，以及變壓器的等效負(fù)載電阻，主要是確定調(diào)制電壓和調(diào)制功率的大小，以及變壓器的等效負(fù)載電阻，以滿足匹配之需要。以滿足匹配之需要。 調(diào)制電壓調(diào)制電壓 大，則調(diào)制度加深，但過大則出現(xiàn)過調(diào)失真。在正常情況大，則調(diào)制度加深，但過大則出現(xiàn)過調(diào)失真。在正常情況下，為不造成過調(diào)，讓下，為不造成過調(diào)，讓 與與 大小配合好。大小配合好。mUmUmU5）對(duì)調(diào)幅放大器的要求）對(duì)調(diào)幅放大器的要求maacmUmkU第53頁/共83頁54電流：電流： 在在ma 1 的情況下，調(diào)制電流的幅值近似等于載波狀態(tài)

24、的直流分量，即的情況下，調(diào)制電流的幅值近似等于載波狀態(tài)的直流分量，即調(diào)制功率：調(diào)制功率：等效負(fù)載電阻：等效負(fù)載電阻：cb0m)(IImm21IUP mmIUR 第54頁/共83頁55 由上述可見由上述可見: : 基極調(diào)幅電路的基極調(diào)幅電路的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是是（1 1）所需調(diào)制信號(hào)功率很小（由于基極調(diào)幅電路基極電流小，消耗功率也?。┧枵{(diào)制信號(hào)功率很小（由于基極調(diào)幅電路基極電流小，消耗功率也?。? ;（2 2）調(diào)制信號(hào)的放大電路比較簡單。）調(diào)制信號(hào)的放大電路比較簡單。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)是因其工作在欠壓狀態(tài)，集電極效率低。是因其工作在欠壓狀態(tài)，集電極效率低。第55頁/共83頁56 失真現(xiàn)象有兩種：失真現(xiàn)象有兩種

25、：一種是一種是波谷變平波谷變平; ;一一種是種是波腹變平。波腹變平。6）基極調(diào)幅波的失真波形）基極調(diào)幅波的失真波形 由于過調(diào)或激勵(lì)電壓過小，造成管子在波谷處截止所致。因此，減少反偏壓的大小或加大激勵(lì)電壓的值都可改善過調(diào)，但加大激勵(lì)以不引起波腹失真為原則。maacmUmkU第56頁/共83頁57產(chǎn)生波腹變平的原因產(chǎn)生波腹變平的原因（1 1）放大器工作在過壓狀態(tài)。）放大器工作在過壓狀態(tài)。( (造成過壓原因造成過壓原因激勵(lì)過強(qiáng)激勵(lì)過強(qiáng)或阻抗匹配不當(dāng)?；蜃杩蛊ヅ洳划?dāng)。) )（2 2）激勵(lì)功率不夠或激勵(lì)信）激勵(lì)功率不夠或激勵(lì)信號(hào)源內(nèi)阻過大，造成波腹處號(hào)源內(nèi)阻過大，造成波腹處的基流脈沖增長不上去。的基流脈

26、沖增長不上去。（3 3）管子在大電流下輸出特）管子在大電流下輸出特性不好，造成波腹處集電極性不好，造成波腹處集電極電流脈沖增長不上去。電流脈沖增長不上去。 此外，假如調(diào)諧電路此外，假如調(diào)諧電路失諧，也可造成調(diào)幅波包絡(luò)失諧，也可造成調(diào)幅波包絡(luò)失真。失真。第57頁/共83頁58三、集電極調(diào)幅三、集電極調(diào)幅圖5-14 集電極調(diào)幅電路第58頁/共83頁第59頁/共83頁60 1 1）高頻載波信號(hào)）高頻載波信號(hào) 仍從基極加入，而調(diào)制信號(hào)仍從基極加入，而調(diào)制信號(hào) 加在集電極。調(diào)制信加在集電極。調(diào)制信號(hào)與號(hào)與Ec串接在一起，故可將二者合在一起看作一個(gè)緩慢變化的綜合電源串接在一起，故可將二者合在一起看作一個(gè)緩

27、慢變化的綜合電源Ecc 。 所以，集電極調(diào)制電路就是一個(gè)具有緩慢變化電源的調(diào)諧放大器。所以，集電極調(diào)制電路就是一個(gè)具有緩慢變化電源的調(diào)諧放大器。 2 2）R1C1 是基極自給偏壓環(huán)節(jié)。是基極自給偏壓環(huán)節(jié)。uucccuEE1.1.電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)第60頁/共83頁612.2.基本工作原理基本工作原理圖5-15 集電極調(diào)制波形第61頁/共83頁622.2.基本工作原理（圖片版）基本工作原理（圖片版）圖5-15 集電極調(diào)制波形第62頁/共83頁63 集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅uce、ic 、ib 、Eb 的波形如圖示。的波形如圖示。 1 1）圖）圖5-155-15（a a）表示綜合電源電壓）表示綜合電源電

28、壓Ecc及集電極及集電極uce的波形。的波形。 Ecc和諧振回路電壓幅值和諧振回路電壓幅值Ucm 都隨調(diào)制信號(hào)而變化，都隨調(diào)制信號(hào)而變化，Ucm的包絡(luò)線反映了調(diào)制的包絡(luò)線反映了調(diào)制信號(hào)的波形變化。信號(hào)的波形變化。第63頁/共83頁642 2）圖）圖5-15 5-15 （b b）表示脈沖的波形。）表示脈沖的波形。 由于工作在過壓狀態(tài)，由于工作在過壓狀態(tài)，ic 脈沖波形下凹。脈沖波形下凹。 Ecc 愈小，過壓愈深，脈沖下凹愈甚；愈小，過壓愈深，脈沖下凹愈甚； Ecc 愈大，過壓程度下降。脈沖下凹輕。愈大，過壓程度下降。脈沖下凹輕。第64頁/共83頁65 3 3）圖）圖5-15 5-15 （c c）

29、表示）表示 ib 脈沖的波形。脈沖的波形。 它的幅值變化規(guī)律剛好與它的幅值變化規(guī)律剛好與 ic 相反，過壓愈深，輸入特性曲線左移愈多，相反，過壓愈深，輸入特性曲線左移愈多，ib 脈沖愈大脈沖愈大 4 4）圖）圖5-15 5-15 （d d）繪出了）繪出了Eb 的波形。它與的波形。它與Ib0 的波形是一致的。的波形是一致的。第65頁/共83頁66集電極調(diào)幅的調(diào)制特性雖比基極調(diào)幅集電極調(diào)幅的調(diào)制特性雖比基極調(diào)幅好，但也并不理想，即在好，但也并不理想，即在Ecc 較低時(shí)較低時(shí)，晶，晶體管進(jìn)入嚴(yán)重過壓狀態(tài)，體管進(jìn)入嚴(yán)重過壓狀態(tài)，Ic1m 隨隨Ecc 的下的下降很快。降很快。 而當(dāng)而當(dāng)Ecc很大時(shí)很大時(shí)

30、，晶體管進(jìn)入欠壓狀，晶體管進(jìn)入欠壓狀態(tài)，態(tài)，Ic1m 隨隨Ecc的增大變化緩慢，從而使調(diào)的增大變化緩慢，從而使調(diào)幅產(chǎn)生失真。幅產(chǎn)生失真。第66頁/共83頁67 為了進(jìn)一步改善調(diào)制特性，可在電路中引入為了進(jìn)一步改善調(diào)制特性，可在電路中引入補(bǔ)償措施，補(bǔ)償?shù)脑瓌t是在調(diào)制過程中，隨著綜合補(bǔ)償措施，補(bǔ)償?shù)脑瓌t是在調(diào)制過程中，隨著綜合電源電壓變化，輸入激勵(lì)電壓也作相應(yīng)的變化。電源電壓變化，輸入激勵(lì)電壓也作相應(yīng)的變化。 例如例如: : 綜合電源電壓降低時(shí)，激勵(lì)電壓幅度綜合電源電壓降低時(shí)，激勵(lì)電壓幅度也隨之減小，調(diào)幅器也隨之減小，調(diào)幅器不進(jìn)入強(qiáng)過壓區(qū)不進(jìn)入強(qiáng)過壓區(qū)，而當(dāng)電源電，而當(dāng)電源電壓提高時(shí)，激勵(lì)電壓也隨

31、之增大，調(diào)幅器也壓提高時(shí)，激勵(lì)電壓也隨之增大，調(diào)幅器也不進(jìn)入不進(jìn)入欠壓區(qū)欠壓區(qū)，始終保持在弱過壓，始終保持在弱過壓臨界狀態(tài)。這樣不臨界狀態(tài)。這樣不但改善了調(diào)制特性，而且還保持較高的效率。實(shí)現(xiàn)但改善了調(diào)制特性，而且還保持較高的效率。實(shí)現(xiàn)的方法有以下幾種：的方法有以下幾種：如何改善調(diào)制特性？激勵(lì)電壓與Ecc的變化方向一致第67頁/共83頁68 方法方法1 1 采用基極自給偏壓采用基極自給偏壓 由圖（由圖（c c）知道，）知道，Ib0 隨調(diào)制信號(hào)而變，它造成的隨調(diào)制信號(hào)而變，它造成的自給偏壓（自給偏壓（ Ib0 R1 ）也相應(yīng)地變化。）也相應(yīng)地變化。 當(dāng)當(dāng)Ecc 降低時(shí)，過壓深度增大降低時(shí)，過壓深度

32、增大, , Ib0 增大，反偏壓增大，反偏壓也增大，相當(dāng)于激勵(lì)電壓變小，從而使過壓深度減輕。也增大，相當(dāng)于激勵(lì)電壓變小，從而使過壓深度減輕。 當(dāng)當(dāng)Ecc 提高時(shí)，則情況相反，放大器也不會(huì)進(jìn)入欠提高時(shí)，則情況相反，放大器也不會(huì)進(jìn)入欠壓區(qū)工作。因此，采用基極自給偏壓在一定程度上改善壓區(qū)工作。因此，采用基極自給偏壓在一定程度上改善了放大器的調(diào)制特性。了放大器的調(diào)制特性。第68頁/共83頁69方法方法2采用雙重集電極調(diào)采用雙重集電極調(diào)幅幅圖5-17 雙重集電極調(diào)幅第69頁/共83頁70 調(diào)制信號(hào)同時(shí)對(duì)兩級(jí)調(diào)幅器進(jìn)行集電極調(diào)制，調(diào)制信號(hào)同時(shí)對(duì)兩級(jí)調(diào)幅器進(jìn)行集電極調(diào)制，調(diào)幅器（調(diào)幅器（）的輸出作為調(diào)幅器（

33、）的輸出作為調(diào)幅器（）的激勵(lì)信號(hào)。）的激勵(lì)信號(hào)。 當(dāng)調(diào)幅器（當(dāng)調(diào)幅器（）受調(diào)制信號(hào)控制集電極電源電）受調(diào)制信號(hào)控制集電極電源電壓升高時(shí)，它的激勵(lì)信號(hào)也在增大；反之，調(diào)幅器壓升高時(shí)，它的激勵(lì)信號(hào)也在增大；反之，調(diào)幅器（）電源電壓降低，激勵(lì)也相應(yīng)減小，達(dá)到了補(bǔ)）電源電壓降低，激勵(lì)也相應(yīng)減小，達(dá)到了補(bǔ)償?shù)哪康?，使調(diào)特性得到改善。適當(dāng)控制激勵(lì)極的償?shù)哪康?，使調(diào)特性得到改善。適當(dāng)控制激勵(lì)極的調(diào)制深度，可使總的調(diào)制特性接近線性。調(diào)制深度，可使總的調(diào)制特性接近線性。 因?yàn)檫@種調(diào)制方式調(diào)制信號(hào)源同時(shí)控制兩個(gè)調(diào)因?yàn)檫@種調(diào)制方式調(diào)制信號(hào)源同時(shí)控制兩個(gè)調(diào)幅器，所以它必須能給出足夠的輸出功率。幅器，所以它必須能給出足

34、夠的輸出功率。雙重集電極調(diào)幅工作原理第70頁/共83頁713.3.設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)要點(diǎn)點(diǎn)1) 1) 放大器的工作狀態(tài)。放大器的工作狀態(tài)。 2) 2) 選管子選管子3 3）對(duì)激勵(lì)的要求）對(duì)激勵(lì)的要求4 4）對(duì)調(diào)制信號(hào)的要求）對(duì)調(diào)制信號(hào)的要求5 5）對(duì)輸出）對(duì)輸出 LC 回路的通頻帶和品質(zhì)因數(shù)回路的通頻帶和品質(zhì)因數(shù) Q 要求要求第71頁/共83頁72 最大工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài)，那么便可保證其余時(shí)間都處于過壓狀態(tài)。最大工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)計(jì)在臨界狀態(tài)，那么便可保證其余時(shí)間都處于過壓狀態(tài)。1）放大器的工作狀態(tài)放大器的工作狀態(tài)第72頁/共83頁73 （1 1）管子電流的）管子電流的I ICM 應(yīng)根據(jù)最大工作點(diǎn)電流脈沖

35、幅值來定，即應(yīng)根據(jù)最大工作點(diǎn)電流脈沖幅值來定，即 式中式中( (Icmax) )max是最大工作點(diǎn)電流脈沖是最大工作點(diǎn)電流脈沖i ic c 最大值。最大值。 （2 2）管子耐壓應(yīng)根據(jù)最大集電極電壓來定。集電極電壓是綜合電源電壓和高頻電）管子耐壓應(yīng)根據(jù)最大集電極電壓來定。集電極電壓是綜合電源電壓和高頻電壓之和。壓之和。 在最大工作點(diǎn)處，在最大工作點(diǎn)處，E Ecccc可接近可接近 2Ec ， 集電極瞬時(shí)電壓最大值約為集電極瞬時(shí)電壓最大值約為4Ec，故，故BVceo 4EcmaxcmaxCM)(II2）選管子選管子第73頁/共83頁74圖5-18 集電極瞬時(shí)電壓波形第74頁/共83頁75 （3 3）

36、管子最大集電極容許損耗）管子最大集電極容許損耗 集電極平均耗損功率為集電極平均耗損功率為設(shè)設(shè)ma =1 時(shí)，時(shí)，) 11(cooSCPPPP11)()(ccocCPPavCCM)(PP11)(5 . 1)(ccoavCPP) 11)(5 . 1)(ccoavCCM（PPP) 11()()()()(cavoavoavSavCPPPP) 11)(21 ()() 11()()(c2acocavoavCmPPP第75頁/共83頁763 3）對(duì)激勵(lì)的要求）對(duì)激勵(lì)的要求 在過壓狀態(tài)下，激勵(lì)是有余量的，余量最小瞬間是在最大工作點(diǎn)。為保在過壓狀態(tài)下，激勵(lì)是有余量的，余量最小瞬間是在最大工作點(diǎn)。為保證放大器工作在過壓狀態(tài)，激勵(lì)的強(qiáng)度（電壓、功率）應(yīng)滿足最大工作點(diǎn)（且證放大器工作在過壓狀態(tài)，激勵(lì)的強(qiáng)度（電壓、功率）應(yīng)滿足最大工作點(diǎn)（且ma =1) )工作在臨界狀態(tài)。