非線性(下)基本要求11

1、電子線路（非線性部分）基本要求第四章 振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻電路一、 調(diào)幅波一）調(diào)幅波基本性質(zhì)1 普通調(diào)幅波AM （1）定義： Vm(t) = Vm0+ Ka*v (t) 或：Vm(t) = Vm(t) - Vm0 = Ka*v(t)（2）數(shù)學(xué)表達(dá)式：當(dāng)：vc(t)= Vcm cosct ; v (t)= Vm cost時(shí) vo(t) = (Vm0+ Ka* Vm cost) cosct=Vm0* (1+Ma*cost)cosct Ma= Ka* Vm / Vm0 (調(diào)幅度)（3）波形：(a) Ma<1 Ma * Vm0= Ka* Vm(b) Ma=1 (c) Ma>1（4）頻譜:c

2、- c c+(5) 帶寬：BW = 2F = 2/2（6）功率: Pav=Po(1+0.5Ma2)= Po+ PSB 其中載波功率Po = 0.5*Vmo2/RL ，邊頻功率（兩邊）PSB=0.5 Ma2 Po（或：Pav為各頻率分量的功率之和）要求：已知數(shù)學(xué)表達(dá)式、波形、頻譜中一個(gè)會(huì)求其他兩個(gè)2 雙邊帶調(diào)幅波DSB （1）數(shù)學(xué)表達(dá)式：vo (t) = Ka* Vm cost * cosct=0.5Ka* Vm cos（c+）t + 0.5Ka* Vm cos（c-）t2 / 14（2）波形：v (t)過零點(diǎn)時(shí)，vo (t)的相位出現(xiàn)180°突變。 vo (t) ka*Vm （3）：

3、頻譜: 0.5 ka*Vm 0.5 ka*Vm c- c+（4）帶寬：BW = 2F = 2/2（5）功率：2*0.5*（0.5 Ka* Vm）2/RL3 單邊帶調(diào)幅波SSB （1）數(shù)學(xué)表達(dá)式：vo (t) =0.5Ka* Vm cos（c+）t （上邊頻）或：vo (t) =0.5Ka* Vm cos（c-）t （下邊頻）（2）波形： 0.5Ka* Vm（3）頻譜: 0.5Ka* Vm 0.5Ka* Vm 或 c c+ c- c二）調(diào)幅波實(shí)現(xiàn)框圖1）AM： v (t)vC (t)2）DSB:v (t) vC (t)3）SSB: a)濾波法：v (t) vC (t)b)移相法三）調(diào)幅波解調(diào)1）

4、包絡(luò)解調(diào)：適用于普通調(diào)幅波，要求已調(diào)波是大信號(hào)。（1）A、B、C三點(diǎn)波形（2）惰性失真的現(xiàn)象、產(chǎn)生原因和不失真條件（3）負(fù)峰切割失真的現(xiàn)象、產(chǎn)生原因和不失真條件 ，ZL（）為檢波器（B點(diǎn)往右看）的交流負(fù)載；ZL（0）為直流負(fù)載對(duì)上面電路ZL（0）=RL，ZL（）=（RL/Ri2）（4）提高輸入電阻的方法三極管射極包絡(luò)檢波電路（5）克服負(fù)峰切割失真的方法2）同步解調(diào)：適用于三種調(diào)幅波vs (t) v (t) vr (t)vs (t)：輸入信號(hào)（調(diào)幅波） vr (t)：同步信號(hào)，應(yīng)和載波vc(t)同頻同相，即vr (t)= Vrm cosct二、 乘法器1、正向?qū)〞r(shí)的二極管線性時(shí)變狀態(tài)：定義和頻

5、率分量2、工作于開關(guān)狀態(tài)下的二極管乘法器（雙平衡）是大信號(hào)，二極管在控制下工作于開關(guān)狀態(tài)。設(shè)二極管的導(dǎo)通電阻RD=0 ，分析工作原理，求的表示式及其包含的頻率成分。3、雙差分對(duì)電路1）基本雙差分對(duì)電路2）MC1496 （MC1596） 當(dāng)v1=V1m cos1t ，且時(shí)，如v2 =V2mcos(2t ) , 則i中包含的頻率分量有：（單向開關(guān)函數(shù)）（雙向開關(guān)函數(shù)）三、 混頻1、 超外差接收機(jī)的組成框圖：2、混頻實(shí)現(xiàn)模型 vS (t) vI (t) vL (t) BPF：f0 = fI ; BW = 2F3、 混頻電路（1）由二極管構(gòu)成的單平衡或雙平衡混頻電路（vL應(yīng)是大信號(hào)，vs應(yīng)是小信號(hào)）例

6、：（2）用乘法器（如MC1496或MC1596）和帶通濾波器組成的混頻電路。P246圖4-2-14中vC (t)改為vL (t)，v (t) 改為vS (t)， BPF的fo = fL - fC = fI , BW = 2F上圖電路既可作為調(diào)幅電路（AM、DSB）也可作為同步解調(diào)電路又可作為混頻電路，一般工作在開關(guān)狀態(tài)，都是幅度很大的單一頻率的參考信號(hào)（載波，同步信號(hào)，本振）。作混頻器用時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生中頻寄生通道干擾，但會(huì)產(chǎn)生鏡像干擾。（分析）當(dāng)上圖作為調(diào)幅電路時(shí)，調(diào)2、3腳之間的電阻可調(diào)輸入調(diào)制信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍（即允許的最大輸入幅度）。調(diào)電位器W（47k）可調(diào)輸出信號(hào)中的載波分量。作同步解調(diào)電路

7、時(shí)，濾波器應(yīng)是LPF。（3）三極管混頻電路（P260圖4-3-7中波廣播收音機(jī)中的混頻電路）三極管始終導(dǎo)通，利用發(fā)射結(jié)的非線性進(jìn)行混頻，工作在線性時(shí)變狀態(tài)： 要求：1）求產(chǎn)生的組合頻率。 2）畫出直流通路、本振等效電路、混頻等效電路（輸入信號(hào)、本振信號(hào)、中頻選頻回路）會(huì)求各個(gè)諧振回路的諧振頻率，4、 混頻失真 1）四種干擾產(chǎn)生的來(lái)源電路類型輸入信號(hào)參考信號(hào)濾波器調(diào)幅調(diào)制信號(hào)載波BPF： 同步檢波調(diào)幅波同步信號(hào)LPF： 混頻高頻已調(diào)波本振信號(hào)BPF： 2）干擾哨聲： 如當(dāng)p、q取某一值時(shí)， 其中F為音頻3）寄生通道干擾：當(dāng)：，或時(shí)，信號(hào)也會(huì)變頻成中頻信號(hào)形成干擾。最典型的：中頻干擾(p=0,q=

8、1) 和鏡像干擾(p=1,q=1)四、 頻譜搬移概念調(diào)幅、調(diào)幅波解調(diào)和混頻都是頻譜搬移過程。組成框圖：乘法器+濾波器P229表4-1-1 以及濾波器的主要參數(shù)第五章 角度調(diào)制一、 PM，F(xiàn)M的數(shù)學(xué)表達(dá)式與 的關(guān)系： (一般令o=0)設(shè)： 載波： 調(diào)制信號(hào)：1） PM：定義瞬時(shí)相位與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系其中 ，稱調(diào)相指數(shù)（與Vm成正比，與無(wú)關(guān)）。 ，相位偏移（相移）與調(diào)制信號(hào)成正比。最大相移：瞬時(shí)頻率： 頻率偏移（頻偏）：最大頻偏 或 2）FM：定義： 瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系 頻率偏移（頻偏）與調(diào)制信號(hào)成正比。瞬時(shí)相位： 調(diào)頻指數(shù)： （與Vm成正比，與成反比）相移：最大相移： 不管是Mf 還

9、是Mp都表示最大相移最大頻偏： 角頻率或： 頻率對(duì)比：PM時(shí)，如已知、 和或會(huì)求：瞬時(shí)相位、相位偏移、瞬時(shí)頻率、頻率偏移、調(diào)相指數(shù)，調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式、最大頻偏、最大相移二、 FM，PM波頻譜、帶寬1 頻譜特點(diǎn)： 邊頻無(wú)限多，間隔都是振幅由確定，當(dāng)n為偶數(shù)，兩邊頻同極性，當(dāng)n為奇數(shù)，則反極性。越大，具有較大振幅的邊頻分量越多。對(duì)不同的n, 都要過零點(diǎn)，即對(duì)任一階n ，當(dāng)取某一值時(shí)，=0，例如：，說明=2.4時(shí)，無(wú)載波分量。載波經(jīng)調(diào)頻后，總功率不變（等幅波）改變僅僅引起載波分量和各邊頻分量之間功率重新分配但總功率不變。FM，PM及其解調(diào)是非線形頻譜變換，不是不失真的頻譜搬移，不能用乘法器和濾波器組成的電路模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。理解圖5-1-4的物理意義，并根據(jù)其定性畫調(diào)頻波的頻譜圖2有效帶寬 三、 調(diào)頻電路1、 變?nèi)荻O管：結(jié)電容大小隨外加反偏電壓變化而變化。2、直接調(diào)頻（1）P320 圖5-2-8畫出高頻通路；畫出直流和調(diào)制信號(hào)頻率通路。（2）P320圖5-2-9無(wú)線話筒的發(fā)射機(jī) 畫出振蕩電路，掌握工作原理。3、間接調(diào)頻-先積分再調(diào)相四、 鑒頻電路1、超外差式FM接收機(jī)組成框圖2、 斜率鑒頻器（1