高頻電子線路_第6章_振幅調(diào)制及解調(diào)

1、第五章第五章 振幅調(diào)制及解調(diào)振幅調(diào)制及解調(diào)n概述概述n振幅調(diào)制振幅調(diào)制n調(diào)制信號的解調(diào)調(diào)制信號的解調(diào)5.1 5.1 概述概述載波信號載波信號調(diào)制信號調(diào)制信號已調(diào)信號已調(diào)信號解調(diào)后波形解調(diào)后波形調(diào)制信號：調(diào)制信號：需要傳輸?shù)脑夹盘?。需要傳輸?shù)脑夹盘枴］d波信號：載波信號：等幅高頻振蕩信號。等幅高頻振蕩信號。已調(diào)信號：已調(diào)信號：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號（射頻信號）。經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號（射頻信號）。調(diào)調(diào) 制：制：用調(diào)制信號控制載波信號某個參量的過程。用調(diào)制信號控制載波信號某個參量的過程。解解 調(diào)：調(diào)：調(diào)制的逆過程，從已調(diào)波中將原調(diào)制信號調(diào)制的逆過程，從已調(diào)波中將原調(diào)制信號 恢復(fù)出來。恢復(fù)出來。調(diào)制方

2、式：調(diào)制方式：振幅調(diào)制：調(diào)制信號控制載波振幅，使已調(diào)信號的振幅調(diào)制：調(diào)制信號控制載波振幅，使已調(diào)信號的 振幅隨調(diào)制信號線性變化。振幅隨調(diào)制信號線性變化。頻率調(diào)制：調(diào)制信號控制載波頻率，使已調(diào)信號的頻率調(diào)制：調(diào)制信號控制載波頻率，使已調(diào)信號的 頻率隨調(diào)制信號線性變化。頻率隨調(diào)制信號線性變化。1. 相位調(diào)制：調(diào)制信號控制載波相位，使已調(diào)信號的相位調(diào)制：調(diào)制信號控制載波相位，使已調(diào)信號的 相位隨調(diào)制信號線性變化。相位隨調(diào)制信號線性變化。解調(diào)方式：解調(diào)方式：振幅檢波：振幅調(diào)制的逆過程振幅檢波：振幅調(diào)制的逆過程鑒鑒 頻：調(diào)頻的逆過程頻：調(diào)頻的逆過程1. 鑒鑒 相：調(diào)相的逆過程相：調(diào)相的逆過程調(diào)制的目的：

3、調(diào)制的目的：（1）提高頻率以便于輻射：）提高頻率以便于輻射：無線電通信系統(tǒng)是利用天線無線電通信系統(tǒng)是利用天線向空間輻射電磁波的方式來傳輸信號的。由天線理論，只向空間輻射電磁波的方式來傳輸信號的。由天線理論，只有當天線的尺寸大于信號波長的有當天線的尺寸大于信號波長的1/10時，信號才能被天線時，信號才能被天線有效地輻射。有效地輻射。如如1m的天線，輻射頻率至少需要的天線，輻射頻率至少需要30MHz。（2）實現(xiàn)信道復(fù)用：實現(xiàn)信道復(fù)用：通過調(diào)制可以把不同信號的頻譜通過調(diào)制可以把不同信號的頻譜搬移到不同的位置，互不重疊，即可以實現(xiàn)在同一個搬移到不同的位置，互不重疊，即可以實現(xiàn)在同一個信道里同時傳輸許多

4、信號信道里同時傳輸許多信號頻分復(fù)用。頻分復(fù)用。（3）改善系統(tǒng)性能：改善系統(tǒng)性能：通過調(diào)制使信號占有較大的帶寬，通過調(diào)制使信號占有較大的帶寬，可以提高它的抗干擾能力，從而改善系統(tǒng)的性能?？梢蕴岣咚目垢蓴_能力，從而改善系統(tǒng)的性能。脈沖調(diào)制脈沖模擬調(diào)制：用脈沖序列信號對調(diào)制信號進行采樣，得到離散的調(diào)制信號，再用此信號的采樣值去控制脈沖序列信號的參量。PAM（脈沖幅度調(diào)制）：脈沖信號的幅度受調(diào)制信號控制。PWM（脈沖寬度調(diào)制）：脈沖信號的寬度受調(diào)制信號控制。PFM（脈沖頻率調(diào)制）：脈沖信號的頻率受調(diào)制信號控制。PPM（脈沖相位調(diào)制）：脈沖信號的相位受調(diào)制信號控制。脈沖數(shù)字調(diào)制（PCM）：將調(diào)制信號經(jīng)

5、采樣、量化、編碼后得到的信號。傳輸方式：基帶傳輸、載波傳輸。5.2.1 5.2.1 調(diào)幅波的性質(zhì)調(diào)幅波的性質(zhì)一、一、AM調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形調(diào)制信號：調(diào)制信號：v = V cos t載波：載波：v0= V0cos 0t調(diào)幅波：調(diào)幅波：ttmVvaAM00coscos1 ）（0v t0v0t0vAMt5.2 振幅調(diào)制二、二、AM調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達式調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達式調(diào)制信號：調(diào)制信號：v = V cos t載波：載波：v0= V0cos 0t調(diào)幅波：調(diào)幅波：ttVvmAM0cos)( 0vAMt理想情況下，調(diào)幅波的振幅為：理想情況下，調(diào)幅波的振幅為：tVkVtVam cos)(0其中其中ka為

6、比例常數(shù)。為比例常數(shù)。)cos1()cos1()(000tmVtVVkVtVaam 0VVkmaa 稱為調(diào)幅指數(shù)或調(diào)幅度，常用百分數(shù)表示。稱為調(diào)幅指數(shù)或調(diào)幅度，常用百分數(shù)表示。ttmVvaAM00cos)cos1( 一般實際傳送的信號并非單一頻率的信號，常為一個連一般實際傳送的信號并非單一頻率的信號，常為一個連續(xù)頻譜的限帶信號續(xù)頻譜的限帶信號f（t），），則：則：)(1 )()(000tfVkVtfkVtVaam 若將若將f（t）分解為傅立葉級數(shù)：分解為傅立葉級數(shù)：)cos()(1nnntVtfnj j )cos(1)(100 j j nnnnamtVVkVtV0VVkmnan ttmVvnn

7、nnAM010cos )cos(1 j j AM調(diào)幅波的特點：調(diào)幅波的特點：1 1、調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）、調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）的變化規(guī)律與調(diào)制信號一的變化規(guī)律與調(diào)制信號一致；而其內(nèi)部的高頻振蕩致；而其內(nèi)部的高頻振蕩頻率與原來的載波相同；頻率與原來的載波相同；信息攜帶在包絡(luò)上。信息攜帶在包絡(luò)上。)cos1(0tmVa 0v t0v0t0vAMt2、調(diào)幅度、調(diào)幅度ma：0vAMtVminVmaxV0maV0maV0)cos1()(0tmVtVam );1()1(0min0maxamammVVmVV ；0min000max0minmax2VVVVVVVVVmmmmma 度度峰峰值值調(diào)調(diào)幅幅度度和和谷

8、谷值值調(diào)調(diào)幅幅一般調(diào)幅度一般調(diào)幅度ma越大，調(diào)幅越深：越大，調(diào)幅越深：0min000max0minmax2VVVVVVVVVma 0 am未調(diào)幅未調(diào)幅1 am最大調(diào)幅最大調(diào)幅1 am過量調(diào)幅，會產(chǎn)生包絡(luò)失真，經(jīng)檢波過量調(diào)幅，會產(chǎn)生包絡(luò)失真，經(jīng)檢波后，不能恢復(fù)原來調(diào)制信號的波形，后，不能恢復(fù)原來調(diào)制信號的波形，實際電路中必須避免。實際電路中必須避免。0vAMt10 am三、三、AM調(diào)幅波的頻譜調(diào)幅波的頻譜1、由單一頻率信號調(diào)幅、由單一頻率信號調(diào)幅ttmVvaAM00cos)cos1( ttVmtVa0000coscoscos 調(diào)幅波包含三個頻率分量：調(diào)幅波包含三個頻率分量：載波分量載波分量 0：

9、不含傳輸信息：不含傳輸信息上邊頻分量上邊頻分量 0+ ：含傳輸信息：含傳輸信息下邊頻分量下邊頻分量 0- - ：含傳輸信息：含傳輸信息tVmtVa)cos(21cos0000 tVma)cos(2100 0+ 0- - 00 1ma/2邊頻振幅的最大值不能超過載波振幅的二分之一。邊頻振幅的最大值不能超過載波振幅的二分之一。2、限帶信號調(diào)幅、限帶信號調(diào)幅ttmVvnnnAM00coscos1 )(21cos)cos(21cos0000tmtmtVvnnnnnAM n 實際上通常的調(diào)幅信號是比較復(fù)雜的，含有許多頻實際上通常的調(diào)幅信號是比較復(fù)雜的，含有許多頻率分量，因此它所產(chǎn)生的調(diào)幅波中的上邊頻和下

10、邊頻都率分量，因此它所產(chǎn)生的調(diào)幅波中的上邊頻和下邊頻都不再是一個，而是許多個，組成所謂的不再是一個，而是許多個，組成所謂的上邊頻帶上邊頻帶和和下邊下邊頻帶頻帶。coscoscos000ttmtVvnnnAM 調(diào)幅波同樣包含三部分頻率成分：調(diào)幅波同樣包含三部分頻率成分：載波分量載波分量 0：不含傳輸信息：不含傳輸信息上邊帶上邊帶 0+ n：含傳輸信息含傳輸信息下邊帶下邊帶 0- - n：含傳輸信息含傳輸信息1)(21cos)cos(2cos0000tmtmtVvnnnnnAM n max 0 0+ max 0- max 0 上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)與調(diào)制上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)與調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下信號的

11、頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。所邊帶是上邊帶的鏡像。所謂頻譜結(jié)構(gòu)相同是指各頻謂頻譜結(jié)構(gòu)相同是指各頻率分量的相對振幅及相對率分量的相對振幅及相對位置沒有變化。位置沒有變化。AM調(diào)制調(diào)制是把調(diào)制信號的頻譜搬移是把調(diào)制信號的頻譜搬移到載頻兩側(cè)，在搬移過程到載頻兩側(cè)，在搬移過程中頻譜的結(jié)構(gòu)不變，屬于中頻譜的結(jié)構(gòu)不變，屬于頻譜的線性搬移。頻譜的線性搬移。 max 0 0+ max 0- max 0調(diào)幅波的頻帶寬度等于調(diào)制信號最高頻率的調(diào)幅波的頻帶寬度等于調(diào)制信號最高頻率的2倍。倍。例如：設(shè)最高調(diào)制頻率為例如：設(shè)最高調(diào)制頻率為5000Hz，則調(diào)幅波的帶寬則調(diào)幅波的帶寬為為10000Hz。為了避免電臺

12、之間互相干擾，對不同頻段與不同用為了避免電臺之間互相干擾，對不同頻段與不同用途的電臺所占的頻帶寬度都有嚴格的規(guī)定。如我國途的電臺所占的頻帶寬度都有嚴格的規(guī)定。如我國廣播電臺所允許占用的頻帶寬度為廣播電臺所允許占用的頻帶寬度為9kHz。B=2 max四、四、AM調(diào)幅波中的功率關(guān)系調(diào)幅波中的功率關(guān)系 設(shè)調(diào)幅波輸送功率到負載設(shè)調(diào)幅波輸送功率到負載RL上上，則載波與邊頻產(chǎn)生的功則載波與邊頻產(chǎn)生的功率分別為：率分別為：（1）載波功率：載波功率：LcRVP2021 （2）上、下邊頻功率：上、下邊頻功率：P)(0 caLaPmRVmP220)(412)2/1(0 （3）在調(diào)制信號的一周期內(nèi)，調(diào)幅波的平均輸出

13、總功率：在調(diào)制信號的一周期內(nèi)，調(diào)幅波的平均輸出總功率：)21 (200accavmPPPPP tVmtVa)cos(21cos0000 tVma)cos(2100 vAM（4）邊頻功率、載波功率與平均功率之間的關(guān)系：邊頻功率、載波功率與平均功率之間的關(guān)系：；載波功率載波功率雙邊頻功率雙邊頻功率22am ；載波功率載波功率單邊頻功率單邊頻功率42am ；）（平均總功率平均總功率雙邊頻功率雙邊頻功率2222221/2aaaammmm ；）（平均總功率平均總功率單邊頻功率單邊頻功率22222421/4aaaammmm 注意：注意：如果調(diào)制信號為限帶信號，即含有多個頻率信號如果調(diào)制信號為限帶信號，即含

14、有多個頻率信號時，則總的邊帶功率應(yīng)等于各個單一頻率信號的邊頻功時，則總的邊帶功率應(yīng)等于各個單一頻率信號的邊頻功率之和。即率之和。即 321PPPPCnnPmP221PPPCO當未調(diào)幅時，當未調(diào)幅時，ma=0，PO=Pc；)21 (200accavmPPPPP 100%調(diào)幅時，調(diào)幅時，ma=1，PO=1.5Pc； 可見調(diào)幅波的輸出功率隨可見調(diào)幅波的輸出功率隨ma的增大而增大，由于信號包含在的增大而增大，由于信號包含在邊頻帶內(nèi)，因此在調(diào)幅制中應(yīng)盡可能地提高邊頻帶內(nèi)，因此在調(diào)幅制中應(yīng)盡可能地提高ma的值，以增強邊帶的值，以增強邊帶功率，提高傳輸信號的能力。但在實際傳送信號時，由于信號的功率，提高傳輸

15、信號的能力。但在實際傳送信號時，由于信號的幅度是變化的，平均調(diào)幅度往往很?。ǚ仁亲兓?，平均調(diào)幅度往往很小（2030%），這樣發(fā)射機的），這樣發(fā)射機的實際有用信號功率就很小，所以整機效率低。實際有用信號功率就很小，所以整機效率低。 載波本身并不包含信號，但它的功率卻占整個調(diào)幅波功率的載波本身并不包含信號，但它的功率卻占整個調(diào)幅波功率的大部分。如當大部分。如當ma =100%時，時， Pc =(2/3)Pav ，當，當ma =50%時，時， Pc =(8/9)Pav 。所以調(diào)幅波的功率浪費大，效率低，這是調(diào)幅制本所以調(diào)幅波的功率浪費大，效率低，這是調(diào)幅制本身所固有的缺點。但調(diào)幅波的調(diào)制和解調(diào)都

16、很方便，接收設(shè)備最身所固有的缺點。但調(diào)幅波的調(diào)制和解調(diào)都很方便，接收設(shè)備最簡單，因此被廣泛地應(yīng)用于無線電廣播。簡單，因此被廣泛地應(yīng)用于無線電廣播。5.2.2 調(diào)幅技術(shù)調(diào)幅技術(shù) 0+ max 0- max 0 在普通調(diào)幅（在普通調(diào)幅（AM）波信號中，有用信號只攜帶在波信號中，有用信號只攜帶在邊頻帶內(nèi)，載波信號本身不含信息，但它的功率在調(diào)邊頻帶內(nèi)，載波信號本身不含信息，但它的功率在調(diào)幅波中占有很大的比重，為了提高功率的有效利用率，幅波中占有很大的比重，為了提高功率的有效利用率，在調(diào)幅系統(tǒng)還采用另外幾種調(diào)幅方式：在調(diào)幅系統(tǒng)還采用另外幾種調(diào)幅方式：抑制載波的雙邊帶調(diào)制（抑制載波的雙邊帶調(diào)制（DSB）單

17、邊帶調(diào)制（單邊帶調(diào)制（SSB ）殘留邊帶調(diào)制（殘留邊帶調(diào)制（VSB）一、幾種不同的調(diào)幅制及其頻譜一、幾種不同的調(diào)幅制及其頻譜雙邊帶調(diào)制（雙邊帶調(diào)制（DSB） ：在在AM調(diào)制過程中，抑制載波，僅保留上、下邊帶。調(diào)制過程中，抑制載波，僅保留上、下邊帶。單邊帶調(diào)制（單邊帶調(diào)制（SSB） ：在在DSB的基礎(chǔ)上，將其中一個邊帶抑制掉，只保留的基礎(chǔ)上，將其中一個邊帶抑制掉，只保留一個邊帶。一個邊帶。殘留邊帶調(diào)制（殘留邊帶調(diào)制（VSB） ：在在AM的基礎(chǔ)上，保留一個邊帶及載頻，對另一個的基礎(chǔ)上，保留一個邊帶及載頻，對另一個邊帶進行部分抑制。邊帶進行部分抑制。可以提高功率的利用率，同時可以減小信道所占據(jù)的頻帶

18、，可以提高功率的利用率，同時可以減小信道所占據(jù)的頻帶，在短波無線電通信中得到了廣泛的應(yīng)用。在短波無線電通信中得到了廣泛的應(yīng)用。在電視發(fā)射技術(shù)中，為了壓縮圖象發(fā)射的頻帶，最好采用單邊在電視發(fā)射技術(shù)中，為了壓縮圖象發(fā)射的頻帶，最好采用單邊帶調(diào)制，但為了能用接收帶調(diào)制，但為了能用接收AM信號的方法來接收圖象信號，避信號的方法來接收圖象信號，避免電視機的成本提高，采用了殘留單邊帶調(diào)制方式。免電視機的成本提高，采用了殘留單邊帶調(diào)制方式。幾種不同制式的調(diào)幅波頻譜：幾種不同制式的調(diào)幅波頻譜：0 0 0 0 0 AMv DSBSSBVSB二、二、AM調(diào)幅波的產(chǎn)生原理框圖調(diào)幅波的產(chǎn)生原理框圖相加器相加器乘法器乘

19、法器v 直流直流v0vAMttmVvaAM00cos)cos1( ttVmVa000cos)cos( ttVVVkVa0000cos)cos( 000)(VvvkVa 方法方法1：ttmVvaAM00cos)cos1( 方法方法2：ttVmtVa0000coscoscos ttVVVktVa00000coscoscos 000vvVkva v 乘法器乘法器相加器相加器v0vAM三、三、DSB調(diào)幅調(diào)幅)()(0tvtkvvDSB DSB是在是在AM調(diào)制過程中，抑制載波，保留上、下邊調(diào)制過程中，抑制載波，保留上、下邊帶形成的，它可以用載波和調(diào)制信號直接相乘得到。帶形成的，它可以用載波和調(diào)制信號直接

20、相乘得到。1、數(shù)學(xué)表達式、數(shù)學(xué)表達式（1）調(diào)制信號為單一頻率信號時：）調(diào)制信號為單一頻率信號時：v = V cos t； v0= V0cos 0tttVkVvkvvDSB000coscos )cos()cos(21000ttVkV 三、三、DSB調(diào)幅調(diào)幅)()(0tvtkvvDSB DSB是在是在AM調(diào)制過程中，抑制載波，保留上、下邊調(diào)制過程中，抑制載波，保留上、下邊帶形成的，它可以用載波和調(diào)制信號直接相乘得到。帶形成的，它可以用載波和調(diào)制信號直接相乘得到。1、數(shù)學(xué)表達式、數(shù)學(xué)表達式（2）調(diào)制信號為限帶信號時：）調(diào)制信號為限帶信號時：v0= V0cos 0t； nnntVtfvcos)()co

21、s()cos(21000tVtVkVnnnnnn ttVkVvkvvnnnDSB000coscos 2、DSB波形和頻譜波形和頻譜與與AM波相比，它有如下特點：波相比，它有如下特點：1）包絡(luò)不同。）包絡(luò)不同。AM的包絡(luò)正比于調(diào)幅的包絡(luò)正比于調(diào)幅信號信號f（t）的波形，而的波形，而DSB的包絡(luò)正的包絡(luò)正比于比于|f（t）|。v 0t0v0t0vDSBt0vAMt2）DSB信號中載波的相位反映了調(diào)制信號中載波的相位反映了調(diào)制信號的極性。信號的極性。載波相位在調(diào)制信號的載波相位在調(diào)制信號的0交點處要突變交點處要突變180，在調(diào)制信號的負在調(diào)制信號的負半周，已調(diào)波載波與原載波相位相反。半周，已調(diào)波載波

22、與原載波相位相反。因此嚴格地說，因此嚴格地說，DSB信號并非單純的信號并非單純的振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號。信號。3）功率利用率高于）功率利用率高于AM波。波。 因為因為DSB信號的頻譜成分中抑制了載波分量，信號的頻譜成分中抑制了載波分量，全部功率為邊帶所占有。全部功率為邊帶所占有。4）占用頻帶）占用頻帶B=2 max。四、四、SSB調(diào)幅調(diào)幅)cos()cos(21000ttVkVvDSB tVtVkVvSSBU)cos()cos(21000 tVtVkVvSSBL)cos()cos(21000 1、SSB信號的表達式和頻譜信號的表達式和頻譜 由上兩式

23、可見，由上兩式可見， SSB信號的振幅與調(diào)制信號的振幅成正比，它的信號的振幅與調(diào)制信號的振幅成正比，它的頻率隨調(diào)制信號頻率的不同而不同，因此它含有消息特征。頻率隨調(diào)制信號頻率的不同而不同，因此它含有消息特征。 SSB SSB信號是在信號是在DSBDSB信號的基礎(chǔ)上，將其中一個邊帶抑信號的基礎(chǔ)上，將其中一個邊帶抑制掉，只保留一個邊帶形成的。制掉，只保留一個邊帶形成的。tVtVkVvSSBU)cos()cos(21000 tVtVkVvSSBL)cos()cos(21000 SSB調(diào)制方式在傳送信息時，不但功率利用率高，而且它占調(diào)制方式在傳送信息時，不但功率利用率高，而且它占用頻帶為用頻帶為B m

24、ax，比比AM、DSB減少了一半，頻帶利用充分，目減少了一半，頻帶利用充分，目前已成為短波通信中一種重要的調(diào)制方式。前已成為短波通信中一種重要的調(diào)制方式。 SSB調(diào)制從本質(zhì)上說是幅度和頻率都隨調(diào)制信號改變的調(diào)制調(diào)制從本質(zhì)上說是幅度和頻率都隨調(diào)制信號改變的調(diào)制方式，既調(diào)幅又調(diào)頻，但由于它產(chǎn)生的已調(diào)信號頻率與調(diào)制信號方式，既調(diào)幅又調(diào)頻，但由于它產(chǎn)生的已調(diào)信號頻率與調(diào)制信號頻率間只是一個線性變換關(guān)系，這一點與頻率間只是一個線性變換關(guān)系，這一點與AM、DSB相似，因此相似，因此通常把它歸于振幅調(diào)制。通常把它歸于振幅調(diào)制。2、SSB信號的產(chǎn)生原理框圖信號的產(chǎn)生原理框圖1）濾波器法：）濾波器法：由由DSB

25、信號經(jīng)過邊帶濾波器濾掉一個邊帶形成。信號經(jīng)過邊帶濾波器濾掉一個邊帶形成。)cos()cos(21000ttVkVvDSB tVtVkVvSSBU)cos()cos(21000 tVtVkVvSSBL)cos()cos(21000 v v0vSSBUvSSBL乘法器乘法器上邊帶濾波器上邊帶濾波器下邊帶濾波器下邊帶濾波器vDSB2）相移法：在調(diào)制過程直接將一個邊帶抵消而形成。）相移法：在調(diào)制過程直接將一個邊帶抵消而形成。tVvSSBU)cos(0 ttVttV sinsincoscos00tVvSSBL)cos(0 ttVttV sinsincoscos00tV costV00cos tV sin

26、tV00sin ttV sinsin090相移相移乘法器乘法器減法器減法器加法器加法器乘法器乘法器90相移相移SSBUvSSBLvttV coscos05.3 5.3 非線性電路的分析非線性電路的分析一、非線性電路的級數(shù)展開分析方法一、非線性電路的級數(shù)展開分析方法可以證明若函數(shù)可以證明若函數(shù)f(x)的各階導(dǎo)數(shù)存在，則的各階導(dǎo)數(shù)存在，則f(x)可以寫成：可以寫成：這個公式叫做函數(shù)這個公式叫做函數(shù)f(x)在在x0處的泰勒級數(shù)，或叫冪級數(shù)展開式。處的泰勒級數(shù)，或叫冪級數(shù)展開式。 200000)(! 2)()()()(xxxfxxxfxfxf nnxxnxf)(!)(00非線性元件的伏安特性可用非線性

27、函數(shù)表示為：非線性元件的伏安特性可用非線性函數(shù)表示為：),(vfi 一般：一般：210vvVv 若若f（v）的各階導(dǎo)數(shù)存在，則它在的各階導(dǎo)數(shù)存在，則它在V0處的泰勒級數(shù)為：處的泰勒級數(shù)為： nnvvavvavvaai）（）（）（2122122110V0為靜態(tài)工作點為靜態(tài)工作點， v1、v2為兩個輸入信號電壓。為兩個輸入信號電壓。其中其中an為各次方項的系數(shù)，可以表示為：為各次方項的系數(shù)，可以表示為：）（！）（?。?110VfndvvfdnanVvnnn nnvvavvavvaai）（）（）（21221221101 1、單一余弦電壓作用下的頻率變換作用、單一余弦電壓作用下的頻率變換作用 011

28、cosnnntnVb令令v2=0，且且v1= V1cos 1t 011cosnnnntVai結(jié)論：結(jié)論：單一頻率的信號作用于非線性元件時，在輸出電流單一頻率的信號作用于非線性元件時，在輸出電流 中不僅含中不僅含有輸入信號的頻率分量有輸入信號的頻率分量 1 ，而且還含有輸入信號的各次諧波，而且還含有輸入信號的各次諧波分量分量n 1 。 nnnvavavaai222110 nnvvavvavvaai）（）（）（2122122110bn為為 an 和和 cosn 1t 的分解系數(shù)的乘積。的分解系數(shù)的乘積。2 2、兩個不同頻率余弦電壓作用下的頻率變換作用、兩個不同頻率余弦電壓作用下的頻率變換作用v1=

29、 V1cos 1t，v2= V2cos 2t 02121coscosnmmnmmnmnnttVVCa 2010mnmmnmnnnvvCai利用三角函數(shù)的積化和差公式將上式進行變換、整理后：利用三角函數(shù)的積化和差公式將上式進行變換、整理后：經(jīng)分析得經(jīng)分析得 i 中所含有的頻率成分為：中所含有的頻率成分為： nnvvavvavvaai）（）（）（2122122110p 1、 q 2| p 1 q 2|其中：其中：p、q = 1，2，3輸入信號及其諧波分量。輸入信號及其諧波分量。輸入信號的組合頻率分量。輸入信號的組合頻率分量。經(jīng)分析得經(jīng)分析得 i 中所含有的頻率成分為：中所含有的頻率成分為：p 1、

30、 q 2| p 1 q 2|其中：其中：p、q = 1，2，3輸入信號及其諧波分量。輸入信號及其諧波分量。輸入信號的組合頻率分量。輸入信號的組合頻率分量。電流的頻譜結(jié)構(gòu)：電流的頻譜結(jié)構(gòu)： 1 2輸入信號頻譜輸入信號頻譜 1 2輸出電流頻譜輸出電流頻譜2 13 12 2 2- 1 2+ 12 2- 12 2+ 1 2-2 1 2+2 1注意問題：注意問題：（1）在非線性函數(shù)的冪級數(shù)分析方法中，根據(jù)需要只選擇前面）在非線性函數(shù)的冪級數(shù)分析方法中，根據(jù)需要只選擇前面 幾項進行分析即可，一般取幾項進行分析即可，一般取n=2 3。 nnvvavvavvaai）（）（）（2122122110（2）若冪多項

31、式最高次數(shù)為）若冪多項式最高次數(shù)為n，則電流中的最高諧波次數(shù)不超過則電流中的最高諧波次數(shù)不超過 n；組合頻率組合頻率p 2 q 1中，中， p + q n 。例如：例如：n=2，且且 2 1則電流中的頻率成分有：則電流中的頻率成分有： 1、 2； 2 1、 2 2； 2 + 1、 2 - 1; 若若n=3，且且 2 1則電流中的頻率成分有：則電流中的頻率成分有： 1、 2； 2 1、 2 2； 3 1、 3 2； 2 + 1、 2 - - 1; 2 2 + 1、 2 2 - - 1; 2 + 2 1、 2 - - 2 2 1; （3）所有組合頻率都是成對出現(xiàn)的。）所有組合頻率都是成對出現(xiàn)的。（

32、4）電流中的直流成分、偶次諧波以及系數(shù)之和（）電流中的直流成分、偶次諧波以及系數(shù)之和（p+q）為偶為偶 數(shù)的各種組合頻率成分，其振幅均只與冪級數(shù)的偶次項系數(shù)的各種組合頻率成分，其振幅均只與冪級數(shù)的偶次項系 數(shù)（包括常數(shù)項）有關(guān)，而與奇次項系數(shù)無關(guān)。數(shù)（包括常數(shù)項）有關(guān)，而與奇次項系數(shù)無關(guān)。（5）m次諧波以及系數(shù)之和等于次諧波以及系數(shù)之和等于m的個組合頻率成分，其振幅的個組合頻率成分，其振幅 只與冪級數(shù)中等于及高于只與冪級數(shù)中等于及高于m次的各項系數(shù)有關(guān)。次的各項系數(shù)有關(guān)。（6）在實際工作中，非線性元件的主要作用在于進行頻率變）在實際工作中，非線性元件的主要作用在于進行頻率變 換，線性網(wǎng)絡(luò)的主要

33、作用在于選頻或濾波。所以常用具換，線性網(wǎng)絡(luò)的主要作用在于選頻或濾波。所以常用具 有選頻作用的某種線性網(wǎng)絡(luò)作為非線性元件的負載，以有選頻作用的某種線性網(wǎng)絡(luò)作為非線性元件的負載，以 便從非線性元件的輸出電流中取出所需要的頻率成分，便從非線性元件的輸出電流中取出所需要的頻率成分， 濾除無用的干擾頻率成分，從而實現(xiàn)頻率的搬移功能。濾除無用的干擾頻率成分，從而實現(xiàn)頻率的搬移功能。類似地，奇次諧波以及系數(shù)之和為奇數(shù)的各種組合頻率成類似地，奇次諧波以及系數(shù)之和為奇數(shù)的各種組合頻率成分，其振幅只與冪級數(shù)的奇次項系數(shù)有關(guān)，而與偶次項系分，其振幅只與冪級數(shù)的奇次項系數(shù)有關(guān)，而與偶次項系數(shù)無關(guān)。數(shù)無關(guān)。二、線性時變

34、電路分析方法二、線性時變電路分析方法1 1、晶體管時變跨導(dǎo)電路、晶體管時變跨導(dǎo)電路 晶體管在高頻小信號工作狀態(tài)下，如果忽略晶體管在高頻小信號工作狀態(tài)下，如果忽略yre 和和yoe的的影響，則集電極電流影響，則集電極電流iC為：為：tVgvgiSbemmbemC cosgm為定?？鐚?dǎo)，此時晶體管作為線性元件使用，無變頻作用。為定?？鐚?dǎo)，此時晶體管作為線性元件使用，無變頻作用。時變參量電路：時變參量電路：電路中僅有一個參量受外加信號的控制而按電路中僅有一個參量受外加信號的控制而按 一定規(guī)律變化，外加信號為控制信號。一定規(guī)律變化，外加信號為控制信號。tVgvgiSbemmbemC cos 如果設(shè)法使

35、如果設(shè)法使gm按某一頻率隨時間變化，則函數(shù)按某一頻率隨時間變化，則函數(shù)iC中就會出現(xiàn)中就會出現(xiàn)不同頻率的兩個三角函數(shù)的乘積項，必然會形成兩個不同頻率不同頻率的兩個三角函數(shù)的乘積項，必然會形成兩個不同頻率的和頻和差頻分量，從而提供了實現(xiàn)頻率變換的可能性。的和頻和差頻分量，從而提供了實現(xiàn)頻率變換的可能性。+- -vSCL 時變跨導(dǎo)原理電路時變跨導(dǎo)原理電路+- -v0V0mVSm 這時可認為晶體管的工作點由這時可認為晶體管的工作點由v0控制，控制，是一個時變的工作點，是一個時變的工作點，vS以時變工作點以時變工作點為參量處于線性工作狀態(tài)。為參量處于線性工作狀態(tài)。tVvm000cos tVvSSmS

36、cosvB時變的工作點電壓為：時變的工作點電壓為：tVVvmBBB00cos )()(SBBECvvfvfi SBBEvvv vBE)()(SBBECvvfvfi +- -vSCL 時變跨導(dǎo)原理電路時變跨導(dǎo)原理電路+- -v0vBvBE 2)()()(SBSBBCvvfvvfvfivS很小，可忽略二次方項及其以上各項，很小，可忽略二次方項及其以上各項，SBBCvvfvfi)()( iC在時變工作點在時變工作點vB處的泰勒級數(shù)展式為：處的泰勒級數(shù)展式為：)()()(00tivVfvfCBBB )(|)()()(00tgvvfvVfvfSvSBEBBB 為時變靜態(tài)電流，受為時變靜態(tài)電流，受v0控制

37、，與控制，與vS無關(guān)。無關(guān)。 為時變跨導(dǎo)，受為時變跨導(dǎo)，受v0的控制，但與的控制，但與vS無關(guān)。無關(guān)。 iC的表達式可以寫成：的表達式可以寫成：SCCvtgtii)()(0 SCCvtgtii)()(0 可以看出可以看出iC與與vS之間為線性的關(guān)系，但它們的系數(shù)之間為線性的關(guān)系，但它們的系數(shù)g(t)是時是時 變的，故稱為線性時變電路。變的，故稱為線性時變電路。式中的式中的 iC0(t) 和和 g(t) 仍是非線性的時間函數(shù)，仍是非線性的時間函數(shù)，受受v0=V0mcos 0t的控制，利用傅立葉級數(shù)展開可得：的控制，利用傅立葉級數(shù)展開可得： tItIItiCmCmCC0201002coscos)(

38、 tgtggtg020102coscos)()()(00vVftiBBC )()(0vVftgBB 代入代入 iC(t) 的表達式可得：的表達式可得：tVtgtggtItIItiSSmCmCmCC cos)2coscos()2coscos()(0201002010tVtgtggtItIItiSSmCmCmCC cos)2coscos()2coscos()(0201002010iC(t)包含的頻率分量為：包含的頻率分量為：Sqq 00）（ 2 , 1 ,0q電流的頻譜結(jié)構(gòu)：電流的頻譜結(jié)構(gòu)： S 02 0 0- S 0+ S2 0- S2 0+ S相對于非線性電路，該電路輸出電流中的組合頻率分量大

39、大減少，相對于非線性電路，該電路輸出電流中的組合頻率分量大大減少，且沒有且沒有 S的的諧波分量，使得所需的有用信號能量集中，損失減少，諧波分量，使得所需的有用信號能量集中，損失減少，同時也為濾波提供了方便。同時也為濾波提供了方便。 1 2非線性電路輸出電流頻譜非線性電路輸出電流頻譜2 13 12 2 2- 1 2+ 12 2- 1 2-2 1 2+2 12 2+ 1 以上分析說明，當兩個不同頻率的信號同時作用于一個以上分析說明，當兩個不同頻率的信號同時作用于一個非線性器件，其中一個振幅很小，處于線性工作狀態(tài)，另非線性器件，其中一個振幅很小，處于線性工作狀態(tài)，另一個為大信號工作狀態(tài)時，可以使這一

40、非線性系統(tǒng)等效為一個為大信號工作狀態(tài)時，可以使這一非線性系統(tǒng)等效為一個線性時變系統(tǒng)。一個線性時變系統(tǒng)。+- -vSCL 時變跨導(dǎo)原理電路時變跨導(dǎo)原理電路+- -v0V0mVSmtVvm000cos tVvSSmS cos2 2、差分對模擬乘法器電路、差分對模擬乘法器電路模擬乘法器可以實現(xiàn)頻譜搬移，如下圖所示：模擬乘法器可以實現(xiàn)頻譜搬移，如下圖所示：如果：如果： v1 = V1 cos 1t； v2 = V2 cos 2t；相乘器相乘器k kv1vOv2vO =k v1 v2= V1 V2 cos 1t cos 2t ttVVvO)cos()cos(21212121 可見，乘法器是一個理可見，乘

41、法器是一個理想的線性頻譜搬移電路，想的線性頻譜搬移電路，而實際中的線性頻譜搬移而實際中的線性頻譜搬移電路所要解決的核心問題電路所要解決的核心問題正是使該電路的性能更接正是使該電路的性能更接近理想乘法器。近理想乘法器。 1 2輸入信號頻譜輸入信號頻譜輸出信號頻譜輸出信號頻譜 2- 1 2+ 1VCCRC1RC2v0+- -+- -v1+- -v2vBE1vBE2iE1iE2ReVEE(1)(1)、單差分對電路、單差分對電路 電路中電路中T1、T2和和RC1、RC2精密配對，組成差分對放大器精密配對，組成差分對放大器, T3為受為受v2控制的恒流源?？刂频暮懔髟?。由晶體管的特性：由晶體管的特性：i

42、0TBEVvSEeIi/11 TBEVvSEeIi/22 T3的集電極電流的集電極電流i0為：為：211BEBEvvv 為差模信號輸入電壓。為差模信號輸入電壓。21EEOiii ）（1211EEEiii ）（TVvEei/111 )1()1(/11212101TVvEEEEEEeiiiiiii 根據(jù)上式可得：根據(jù)上式可得：TV-vOEeii/111 TVvOEeii/211 因為：因為：;2211ECECiiii 所以：所以：TV-vOCe ii/111 TVv OCe ii/211 - -ZOe i1 ZOe i1 TVvZ/1 Ci1- -ZOe i1 Ci2ZOe i1 下圖為歸一化電流

43、下圖為歸一化電流 ic1/ iO 、 ic2/ iO 與與Z的關(guān)系曲線，的關(guān)系曲線，在在|Z|1的范圍內(nèi)，的范圍內(nèi)，ic1、ic2與與Z（v1）近似成線性關(guān)系，由近似成線性關(guān)系，由于常溫下于常溫下VT=26mV，所以在所以在線性范圍內(nèi)，線性范圍內(nèi)，v1的最大值約的最大值約為為26mV，所以允許的所以允許的v1值是值是很小的。此時有：很小的。此時有：ic1/ iOic2/ iO0.511 2 3-3-2 -1Z;102101vgivgimCmC 12110vivigCCm 12110vivigCCm ?44000KTqiVigTm )(2122110CCCCCCCiiRRiRiv 101022v

44、RiKTqRvgCCm 由于由于i0是受交流信號是受交流信號v2控制的，可以寫成：控制的，可以寫成：200gvIi I0表示靜態(tài)直流分量，表示靜態(tài)直流分量，g為為T3的跨導(dǎo)，若的跨導(dǎo)，若Re足夠大，則：足夠大，則：eRg/1 1| ZZeeZ 值值很很小小時時，當當1010022vRiKTqRvgvCCm ;200gvIi eRg/1 1200)(2vgvIRKTqvC 2110121022vKvvKvgvRKTqvIRKTqCC 式中具有式中具有v1v2的乘積項，所以稱為模擬乘法器。的乘積項，所以稱為模擬乘法器。若若Kv2= K（t），），則則K（t）為為v1的時變電壓放大系數(shù)，可見的時變電

45、壓放大系數(shù)，可見是時變參數(shù)電路的一種。這種模擬乘法器廣泛應(yīng)用于調(diào)幅、是時變參數(shù)電路的一種。這種模擬乘法器廣泛應(yīng)用于調(diào)幅、混頻、解調(diào)等進行頻率變換的系統(tǒng)中?；祛l、解調(diào)等進行頻率變換的系統(tǒng)中。(2)(2)、雙差分對（四象限）模擬乘法器、雙差分對（四象限）模擬乘法器 單差分對電路要求單差分對電路要求v1要小于要小于26mV，且且v2必須為正必須為正值，為二象限乘法器，雖然能夠完成相乘作用，但值，為二象限乘法器，雖然能夠完成相乘作用，但要求在兩個象限內(nèi)工作，對于許多通信設(shè)備來說，要求在兩個象限內(nèi)工作，對于許多通信設(shè)備來說，這種限制是很苛刻的。大多數(shù)實際應(yīng)用的乘法器應(yīng)這種限制是很苛刻的。大多數(shù)實際應(yīng)用的

46、乘法器應(yīng)能在四個象限內(nèi)工作。能在四個象限內(nèi)工作。VCCRC1RC2v0+- -+- -v1+- -v2vBE1vBE2iE1iE2i0ReVEEVCCRC1RC2v2v1iC3i0iC4iC5iC6iC1iC2T1T2T6T5T4T3vO+- -+- -+- -ii21204)(vvVRIRiivTCCO 雙雙差差分分對對四四象象限限模模擬擬乘乘法法器器(3)(3)、實用集成模擬乘法器、實用集成模擬乘法器 集成模擬乘法器是繼運算放大器之后，又一種很重要集成模擬乘法器是繼運算放大器之后，又一種很重要的非線性函數(shù)運算電路，以四象限模擬乘法器為核心，的非線性函數(shù)運算電路，以四象限模擬乘法器為核心，可

47、以進行頻率變換，使用方便、性能優(yōu)良，價格便宜?？梢赃M行頻率變換，使用方便、性能優(yōu)良，價格便宜。MC1596G：MC1596G23510691874VCCv1v2三、開關(guān)函數(shù)分析法三、開關(guān)函數(shù)分析法原理電路如圖示：原理電路如圖示：vd= v1+ v2v1= V1m cos 1t；1、二極管、二極管D受受v2（t）的控制工作在大信號開關(guān)狀態(tài)的控制工作在大信號開關(guān)狀態(tài)V1m 0.5V）+- - -v1v2DRLvdid di忽略二極管的正向?qū)▔航?，忽略二極管的正向?qū)▔航?，rd為二極管正向電阻為二極管正向電阻v2= V2mcos 2t；）（02 vLdRr 1）（02 v0取開關(guān)函數(shù)：取開關(guān)函數(shù)：

48、ddddLddvtgvtSgvtSRri)()()(1 )(tS10）（02 v）（02 v回路電導(dǎo)回路電導(dǎo)時變電導(dǎo)時變電導(dǎo)dddvtSgi)( )(tS10）（02 v）（02 v由于由于v2（t）是周期信號，所以開關(guān)是周期信號，所以開關(guān)函數(shù)函數(shù) S（t）亦為周期函數(shù)，其周期亦為周期函數(shù)，其周期與與v2相同，波形如圖示，是一個振相同，波形如圖示，是一個振幅為幅為1的矩形脈沖序列。的矩形脈沖序列。將將S（t）展開為傅立葉級數(shù)：展開為傅立葉級數(shù)：)3cos32cos221()(22 tttSv2(t)0t0tS(t)1將上式代入電流將上式代入電流id的表達式：的表達式：）（tVtVtgimmdd

49、22112coscos)cos221( 輸出電流頻譜輸出電流頻譜經(jīng)分析可知，流過二極管的電流經(jīng)分析可知，流過二極管的電流id中的頻率成分有：中的頻率成分有：（1） v1 、v2的頻率成分：的頻率成分： 1， 2（2） v1 、v2的和頻、差頻：的和頻、差頻： 1+ 2、 1- 2（3） v1 和和v2奇次諧波的和頻和差頻奇次諧波的和頻和差頻 : ( 2n+1) 2 1（4） v2的偶次諧波頻率：的偶次諧波頻率：2n 2（5）直流成分直流成分 1 2（ 2- 1）（ 2+ 1）（3 2- 1）（3 2+ 1）2 2）（tVtVtgimmdd22112coscos)cos221( 5.4 振幅調(diào)制

50、電路振幅調(diào)制電路AM信號：信號：DSB信號：信號：SSB信號：信號：ttmVvaAM00cos)cos1 ( ttVkVvDSB00coscos )sinsincos(cos00ttttVvSSB 純調(diào)幅純調(diào)幅調(diào)幅、調(diào)相調(diào)幅、調(diào)相調(diào)幅、調(diào)頻調(diào)幅、調(diào)頻 三種調(diào)幅信號都含有一個調(diào)制信號和載波的乘積項，所以振三種調(diào)幅信號都含有一個調(diào)制信號和載波的乘積項，所以振幅調(diào)制的實現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜的線性搬移電路。幅調(diào)制的實現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜的線性搬移電路。調(diào)制的方法可以分為兩大類：調(diào)制的方法可以分為兩大類：高電平調(diào)制：功放和調(diào)制同時進行，主要用于高電平調(diào)制：功放和調(diào)制同時進行，主要用于AM 調(diào)制，

51、許多廣播發(fā)射機都采用它。調(diào)制，許多廣播發(fā)射機都采用它。低電平調(diào)制：先調(diào)制后功放，主要用于低電平調(diào)制：先調(diào)制后功放，主要用于DSB、SSB及及 FM信號。信號。一、一、AM調(diào)制電路調(diào)制電路1、高電平調(diào)幅、高電平調(diào)幅集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅基極調(diào)幅基極調(diào)幅 高電平調(diào)幅將功放和調(diào)制合二為一，調(diào)制后的高電平調(diào)幅將功放和調(diào)制合二為一，調(diào)制后的信號不需再放大就可以直接發(fā)送出去。這個過程通信號不需再放大就可以直接發(fā)送出去。這個過程通常是在丙類放大器中進行的。根據(jù)調(diào)制信號控制的常是在丙類放大器中進行的。根據(jù)調(diào)制信號控制的電極不同，高電平調(diào)幅可分為：電極不同，高電平調(diào)幅可分為： AM信號的產(chǎn)生可以用高電平調(diào)制和低電

52、平調(diào)制信號的產(chǎn)生可以用高電平調(diào)制和低電平調(diào)制兩種方式。目前，兩種方式。目前，AM信號大多都用于無線電廣播，信號大多都用于無線電廣播，因此多采用高電平調(diào)制方式。因此多采用高電平調(diào)制方式。用調(diào)制信號來改變高頻功率放大器的集電極直流電源電用調(diào)制信號來改變高頻功率放大器的集電極直流電源電壓，以實現(xiàn)調(diào)幅。壓，以實現(xiàn)調(diào)幅。1）集電極調(diào)幅）集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅的基本電路：集電極調(diào)幅的基本電路： 低頻調(diào)制信號低頻調(diào)制信號v 與與VCC相串聯(lián)，因此放大器的有效相串聯(lián)，因此放大器的有效集電極電源電壓等于上述兩個電壓之和，它隨調(diào)制信號集電極電源電壓等于上述兩個電壓之和，它隨調(diào)制信號波形而變化。波形而變化。v v0C

53、L調(diào)幅波調(diào)幅波輸出輸出VCCVBB 丙類功放工作在過壓狀態(tài)時，集電極電流的基波分丙類功放工作在過壓狀態(tài)時，集電極電流的基波分量隨集電極電源電壓成正比變化。因此集電極輸出的高量隨集電極電源電壓成正比變化。因此集電極輸出的高頻電壓振幅將隨調(diào)制信號的波形而變化。于是得到調(diào)幅頻電壓振幅將隨調(diào)制信號的波形而變化。于是得到調(diào)幅波輸出。波輸出。工作原理：工作原理：用調(diào)制信號電壓來改變高頻功率放大器的基極偏壓，以用調(diào)制信號電壓來改變高頻功率放大器的基極偏壓，以實現(xiàn)調(diào)幅。實現(xiàn)調(diào)幅。2）基極調(diào)幅）基極調(diào)幅基極調(diào)幅的基本電路：基極調(diào)幅的基本電路： 低頻調(diào)制信號低頻調(diào)制信號v 與與VBB相串聯(lián)，因此放大器的有效偏相串

54、聯(lián)，因此放大器的有效偏壓等于上述兩個電壓之和，它隨調(diào)制信號的波形而變化。壓等于上述兩個電壓之和，它隨調(diào)制信號的波形而變化。v v0CL調(diào)幅波調(diào)幅波輸出輸出VCCVBB 丙類功放工作在欠壓狀態(tài)時，集電極電流的基波分丙類功放工作在欠壓狀態(tài)時，集電極電流的基波分量隨基極電壓成正比變化。因此集電極輸出的高頻電壓量隨基極電壓成正比變化。因此集電極輸出的高頻電壓振幅將隨調(diào)制信號的波形而變化。于是得到調(diào)幅波輸出。振幅將隨調(diào)制信號的波形而變化。于是得到調(diào)幅波輸出。工作原理：工作原理：兩種高電平兩種高電平AM調(diào)幅方式的特點：調(diào)幅方式的特點：集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅基極調(diào)幅基極調(diào)幅丙類功放的工丙類功放的工作狀態(tài)作狀態(tài)

55、過壓狀態(tài)過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài)欠壓狀態(tài)效率效率效率高效率高效率低效率低所需調(diào)制信號所需調(diào)制信號的功率的功率較大較大很小很小二、低電平調(diào)制二、低電平調(diào)制1）單二極管電路）單二極管電路vL(t)v0(t)+- - -+v (t)DRLLC+- -vdid設(shè)：設(shè)：v = V mcos t； v0= V0mcos 0t且且V0m (數(shù)百數(shù)百mV)V mD受受v0(t)的控制工作在大信號開關(guān)狀態(tài)。的控制工作在大信號開關(guān)狀態(tài)。dddvtSgi)( ;1LddRrg 0, 00, 1)(00vvtStVtVvvvmmd000coscos 主要用于主要用于DSB、SSB調(diào)幅調(diào)幅dddvtSgi)( ;1LddRrg

56、 tVtVvmmd00coscos )3cos32cos221()(00 tttS）（tVtVttgimmdd00 00coscos)3cos23cos221( 電流電流id的頻譜成分有：的頻譜成分有： 0, 00, 1)(00vvtS002 n， 0)12( nvL(t)v0(t)+- - -+v (t)DRLLC+- -vdid如果選頻回路調(diào)諧于頻率如果選頻回路調(diào)諧于頻率 0 ，且?guī)挒?，且?guī)挒锽=2 ， 0（ 0- ） （ 0+ ）（3 0- ）（3 0+ ）2 0id的頻譜的頻譜則電流則電流id的頻譜成分只剩下的頻譜成分只剩下 0 ， 0 + ， 0 - 。與與AM波的頻率成分相同。

57、波的頻率成分相同。）（tVtVttgimmdd00 00coscos)3cos23cos221( 經(jīng)濾波后，經(jīng)濾波后，id的頻譜成分為的頻譜成分為 0 ， 0 + ， 0 - 。ttVgtVgimdmdd coscos2cos21000ttVVVgimmmdd000cos)cos41(2 vL(t)v0(t)+- - -+v (t)DRLLC+- -vdidttVVVgimmmdd000cos)cos41(2 因回路諧振時，負載電阻為因回路諧振時，負載電阻為RL，則輸出電壓為：則輸出電壓為：ttVVRVgRivmmLmdLdL000cos)cos41(2 ttmVvaL00cos)cos1(

58、為一個為一個AM信號。信號。2）二極管平衡電路）二極管平衡電路設(shè)：設(shè)：v = V mcos t； v0= V0mcos 0t且且V0m V m vvvvvvdd0201；vL(t)RL+- -+- - -+v0(t)D1L1C1vd1id1+- -v (t)L2C2vd2id2D2v (t)+- -vO1+- -vO2222111)()(ddddddvtSgivtSgi ；21121LdddRrgg 0, 00, 1)(00vvtSD1D1、 D2 D2受受v v0 0(t)(t)的控制工作在大信號開關(guān)狀態(tài)，兩者同時導(dǎo)通，的控制工作在大信號開關(guān)狀態(tài)，兩者同時導(dǎo)通，同時截止，其電導(dǎo)值也相同。同時

59、截止，其電導(dǎo)值也相同。vL(t)RL+- -+- - -+v0(t)D1L1C1vd1id1+- -v (t)L2C2vd2id2D2v (t)+- -vO1- -+ +vO2222)(dddvtSgi 111)(dddvtSgi ；LdORiv2111 ；LdORiv2122 )(212121ddLOOLiiRvvv 11)(21dddLvvtSgR ； vvvd01 vvvd02 vtSgRdL)( vtSgRtvdLL)()()3cos32cos221()(00 tttStVttgRvmdLL cos)3cos32cos221(00vL的頻譜成分有：的頻譜成分有：， 0)12( n002

60、 n， 0)12( n單二極管電路單二極管電路的頻譜成分：的頻譜成分：與單二極管電路相比，頻譜中減少了載波及載波的偶次諧波分量。與單二極管電路相比，頻譜中減少了載波及載波的偶次諧波分量。如果選頻回路的諧振頻率為如果選頻回路的諧振頻率為 0 ，且?guī)挒?，且?guī)挒锽=2 ， （ 0- ）（ 0+ ）（3 0- ）（3 0+ ）vL的頻譜的頻譜則電壓則電壓vL的頻譜成分只剩下的頻譜成分只剩下 0 + ， 0 - - 。與與DSB調(diào)幅波的頻率成分相同。調(diào)幅波的頻率成分相同。tcosV)t3cos32tcos221(gRvm00dLL tcostcosVRg2v0mLdL 信信號號。輸輸出出為為DSB0