信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)

1、信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào) 任務(wù)任務(wù)3 調(diào)幅與檢波調(diào)幅與檢波信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)3.1調(diào)制概述調(diào)制概述 3.2調(diào)幅信號(hào)分析調(diào)幅信號(hào)分析 3.3 調(diào)幅電路調(diào)幅電路 3.4 收音機(jī)中的檢波電路收音機(jī)中的檢波電路信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)高頻高頻放大放大混頻混頻本機(jī)本機(jī)振蕩振蕩中頻中頻放大放大檢波檢波低頻低頻放大放大收音機(jī)中必不可少的電路收音機(jī)中必不可少的電路調(diào)幅信號(hào)調(diào)幅信號(hào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)3.1調(diào)制概述調(diào)制概述 所要傳輸?shù)脑茧娦盘?hào)，如聲音信號(hào)、圖像所要傳輸?shù)脑茧娦盘?hào)，如聲音信號(hào)、圖像信號(hào)等，稱為調(diào)制信號(hào)，用信號(hào)等，稱為調(diào)制信號(hào)，用 表示表示 )(tu高頻

2、振蕩信號(hào)是用來(lái)攜帶低頻信號(hào)的高頻高頻振蕩信號(hào)是用來(lái)攜帶低頻信號(hào)的高頻振蕩信號(hào)振蕩信號(hào), 稱為載波，用稱為載波，用u c (t)表示表示 ，載波載波通常采用高頻正弦波。通常采用高頻正弦波。受調(diào)后的信號(hào)稱為已調(diào)波，用受調(diào)后的信號(hào)稱為已調(diào)波，用u (t)表示。表示。 一、什么是調(diào)制一、什么是調(diào)制調(diào)制：將要傳輸?shù)牡皖l信號(hào)裝載的高頻信號(hào)上。調(diào)制：將要傳輸?shù)牡皖l信號(hào)裝載的高頻信號(hào)上。解調(diào)：將低頻信號(hào)從高頻信號(hào)上還原出來(lái)。解調(diào)：將低頻信號(hào)從高頻信號(hào)上還原出來(lái)。調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)載波載波已調(diào)波已調(diào)波幾個(gè)概念幾個(gè)概念信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)（1）為了提高信號(hào)的頻率為了提高信號(hào)的頻率，以便更有效地將信號(hào)從天

3、以便更有效地將信號(hào)從天線輻射出去。線輻射出去。由天線理論可知，只有當(dāng)輻射天線的尺寸由天線理論可知，只有當(dāng)輻射天線的尺寸與輻射的信號(hào)波長(zhǎng)相比擬時(shí)，才能進(jìn)行有效的輻射。而與輻射的信號(hào)波長(zhǎng)相比擬時(shí)，才能進(jìn)行有效的輻射。而我們需要傳送的原始信號(hào)，如聲音等，通常頻率較低我們需要傳送的原始信號(hào)，如聲音等，通常頻率較低（波長(zhǎng)較長(zhǎng)），所以需要通過(guò)調(diào)制，提高其頻率，以便（波長(zhǎng)較長(zhǎng)），所以需要通過(guò)調(diào)制，提高其頻率，以便于天線輻射。于天線輻射。二、為什么要進(jìn)行調(diào)制二、為什么要進(jìn)行調(diào)制信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào) （2）為了實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用為了實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用。如果多個(gè)同頻率范圍的信如果多個(gè)同頻率范圍的信號(hào)同時(shí)在一個(gè)信道

4、中傳輸必然會(huì)相互干擾，若將它們號(hào)同時(shí)在一個(gè)信道中傳輸必然會(huì)相互干擾，若將它們分別調(diào)制在不同的載波頻率上，且使它們不發(fā)生頻譜分別調(diào)制在不同的載波頻率上，且使它們不發(fā)生頻譜重迭，就可以在一個(gè)信道中同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)了，這重迭，就可以在一個(gè)信道中同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)了，這種方式，稱為信號(hào)的種方式，稱為信號(hào)的頻分復(fù)用頻分復(fù)用。 信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)調(diào)制就是用調(diào)制信號(hào)控制載波的某個(gè)參數(shù)調(diào)制就是用調(diào)制信號(hào)控制載波的某個(gè)參數(shù), , 并使其與并使其與調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律成線性關(guān)系。調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律成線性關(guān)系。 三、怎樣進(jìn)行調(diào)制三、怎樣進(jìn)行調(diào)制對(duì)模擬信號(hào)具有三種調(diào)制方式：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相對(duì)模擬信號(hào)具有三種

5、調(diào)制方式：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。tUtucmcos)(調(diào)幅調(diào)幅頻率隨調(diào)制信號(hào)改變頻率隨調(diào)制信號(hào)改變調(diào)頻調(diào)頻調(diào)相調(diào)相振幅隨調(diào)制信號(hào)改變振幅隨調(diào)制信號(hào)改變相位隨調(diào)制信號(hào)改變相位隨調(diào)制信號(hào)改變信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)一.調(diào)幅信號(hào)的波形3.2調(diào)幅信號(hào)分析調(diào)幅信號(hào)分析 信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)設(shè)載波設(shè)載波u C(t)的表達(dá)式和調(diào)制信號(hào)的表達(dá)式和調(diào)制信號(hào)u (t)的表達(dá)式分別為：的表達(dá)式分別為： tUtuccmccos)(tUtumcos)(調(diào)幅過(guò)程只是改變載波的振幅，使載波振幅與調(diào)制信號(hào)成調(diào)幅過(guò)程只是改變載波的振幅，使載波振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，線性關(guān)系，t

6、tUkUtucmacmAMcos)cos()(ttUUkUccmmacmcos)cos1 (ttMUcacmcos)cos1 (二.調(diào)幅信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式調(diào)幅波表達(dá)式為調(diào)幅調(diào)幅cmUtUkUmacmcos幅度變化量幅度變化量調(diào)幅系數(shù)調(diào)幅系數(shù)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)U Umaxmax表示調(diào)幅波包絡(luò)的最大值，表示調(diào)幅波包絡(luò)的最大值，U Uminmin表示調(diào)幅波包絡(luò)的表示調(diào)幅波包絡(luò)的最小值。最小值。MaMa表明載波振幅受調(diào)制控制的程度，一般要求表明載波振幅受調(diào)制控制的程度，一般要求00Ma1Ma1，以便調(diào)幅波的包絡(luò)能正確地表現(xiàn)出調(diào)制信以便調(diào)幅波的包絡(luò)能正確地表現(xiàn)出調(diào)制信號(hào)的變化。號(hào)的變化。M

7、Ma a11的情況稱為過(guò)調(diào)制的情況稱為過(guò)調(diào)制, , 信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)不同不同M Ma a時(shí)的已調(diào)波波形時(shí)的已調(diào)波波形信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)1.已知：已知：Umax10，Umin6，求，求Ma。2.已知：已知：Umax12，Ucm10，求，求Ma。3.已知：已知：Ucm10，Umin6，求，求Ma。若。若fc200kHz。F5kHz，寫出表達(dá)式。，寫出表達(dá)式。tttu63102cos)1032cos4 . 01 (10)(4.已知：已知：求：求：Ma，Ucm, fc，F(xiàn)。問(wèn)題與思考問(wèn)題與思考信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)三.調(diào)幅信號(hào)的頻譜ttMUtucacmAMcos

8、)cos1 ()(ttMUtUcacmccmcoscoscostUMtUccmaccm)cos(21costUMccma)cos(21下邊頻下邊頻上邊頻上邊頻載頻載頻下邊頻下邊頻上邊頻上邊頻載頻載頻信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)tttuAM10002cos)1002cos5 . 01 (10)(tttuAM63102cos)1032cos4 . 01 (12)(已知：已知：畫出它們的頻譜圖。畫出它們的頻譜圖。 例題一例題一信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)已知頻譜圖，寫出表達(dá)式。已知頻譜圖，寫出表達(dá)式。 例題二例題二u0f（kHz）100 1059510v4v4v信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解

9、調(diào)調(diào)制過(guò)程為頻譜的線性搬移過(guò)程，即將調(diào)制信號(hào)的頻譜調(diào)制過(guò)程為頻譜的線性搬移過(guò)程，即將調(diào)制信號(hào)的頻譜不失真地搬移到載頻的兩旁。因此，調(diào)幅稱為線性調(diào)制。不失真地搬移到載頻的兩旁。因此，調(diào)幅稱為線性調(diào)制。調(diào)幅電路則屬于調(diào)幅電路則屬于頻譜的線性搬移電路。頻譜的線性搬移電路。 調(diào)幅波的頻帶寬度為調(diào)幅波的頻帶寬度為： BW=2Fn 復(fù)雜調(diào)制信號(hào)調(diào)幅的頻譜復(fù)雜調(diào)制信號(hào)調(diào)幅的頻譜 上邊帶上邊帶下邊帶下邊帶信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)復(fù)雜調(diào)制信號(hào)調(diào)幅的頻譜復(fù)雜調(diào)制信號(hào)調(diào)幅的頻譜 1.1.調(diào)幅的實(shí)質(zhì)是頻譜的線性搬移調(diào)幅的實(shí)質(zhì)是頻譜的線性搬移2.2.調(diào)幅必須采用非線性電路實(shí)現(xiàn)調(diào)幅必須采用非線性電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)幅

10、與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào) 例題三例題三u0f（kHz）500 5104908v4v4v5304703v3v已知頻譜圖，寫出表達(dá)式。已知頻譜圖，寫出表達(dá)式。信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)1.載波的功率載波的功率四、調(diào)幅波的功率分配四、調(diào)幅波的功率分配LcmcRUP2212.上、下邊頻功率上、下邊頻功率3.總平均功率總平均功率4.最大瞬時(shí)功率最大瞬時(shí)功率LcmaRUMPP221)21(21caPM241caPMPPP22121CaccPMPPPPP22121caPM )211 (2LcmaRUMP2)1 (22maxLcmaRUM222141信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)設(shè)載波功率設(shè)載波功率PC

11、=150W，問(wèn)調(diào)幅系數(shù)為，問(wèn)調(diào)幅系數(shù)為1及及0.3時(shí)，總邊頻時(shí)，總邊頻功率，總平均功率及已調(diào)波最大瞬時(shí)功率各為多少？功率，總平均功率及已調(diào)波最大瞬時(shí)功率各為多少？由本例可以得出如下結(jié)論：由本例可以得出如下結(jié)論：（1）調(diào)幅信號(hào)的邊頻功率與調(diào)幅系數(shù)有關(guān)，調(diào)幅系數(shù)）調(diào)幅信號(hào)的邊頻功率與調(diào)幅系數(shù)有關(guān)，調(diào)幅系數(shù)越大，邊頻功率越大。越大，邊頻功率越大。（2）在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，由于信號(hào)的幅度是變化的，）在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，由于信號(hào)的幅度是變化的，平均的調(diào)幅系數(shù)較小，因此，在已調(diào)波的總功率中，載平均的調(diào)幅系數(shù)較小，因此，在已調(diào)波的總功率中，載波功率占了絕大部分，邊頻功率只占極小部分。波功率占了絕大部分，邊頻

12、功率只占極小部分。（3）由于有用信息（調(diào)制信號(hào)）只包含在邊頻（邊帶）由于有用信息（調(diào)制信號(hào)）只包含在邊頻（邊帶）中，載頻并不包含有用信息，故一般調(diào)幅在功率利用方中，載頻并不包含有用信息，故一般調(diào)幅在功率利用方面存在極大浪費(fèi)。面存在極大浪費(fèi)。 例題四例題四信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)已知：調(diào)幅波表達(dá)式為已知：調(diào)幅波表達(dá)式為uAM（t）=10(1+0.6cos23102t+0.3cos2 3103t)cos2106t (v)求：求：1、調(diào)幅波中包含的頻率分量與各分量的振幅值。、調(diào)幅波中包含的頻率分量與各分量的振幅值。 2、畫出該調(diào)幅波的頻譜圖并求出其頻帶寬度、畫出該調(diào)幅波的頻譜圖并求出其頻帶寬

13、度BW。 例題五例題五信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)五.雙邊帶信號(hào) 由于載波不包含有用信息，但又占據(jù)很大的功率分配，因由于載波不包含有用信息，但又占據(jù)很大的功率分配，因此，為了提高功率的有效利用率，在傳輸時(shí)，可以僅傳輸此，為了提高功率的有效利用率，在傳輸時(shí)，可以僅傳輸上、下邊帶，而將載波抑制掉，這種方法稱為抑制載波的上、下邊帶，而將載波抑制掉，這種方法稱為抑制載波的雙邊帶調(diào)制。雙邊帶調(diào)制。)()()(tutKutucDSBttUKUcccmm)cos()cos(21雙邊帶信號(hào)的頻譜中無(wú)載頻成份，只有上、下雙邊帶信號(hào)的頻譜中無(wú)載頻成份，只有上、下邊頻（邊帶）邊頻（邊帶） ttMUtucacmA

14、Mcos)cos1 ()(ttMUtUcacmccmcoscoscos信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)1.1.雙邊帶信號(hào)的包絡(luò)不反映調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律雙邊帶信號(hào)的包絡(luò)不反映調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律2.2.在調(diào)制信號(hào)過(guò)零點(diǎn)處，發(fā)生相位突變（反相）在調(diào)制信號(hào)過(guò)零點(diǎn)處，發(fā)生相位突變（反相）信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)1. 為什么說(shuō)普通調(diào)幅波的功率利用率低？要提高功率利為什么說(shuō)普通調(diào)幅波的功率利用率低？要提高功率利用率，可以采用什么方法？用率，可以采用什么方法？2.雙邊帶調(diào)幅相比普通調(diào)幅的優(yōu)勢(shì)是什么？雙邊帶調(diào)幅相比普通調(diào)幅的優(yōu)勢(shì)是什么？3. 雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)是否與調(diào)制信號(hào)的波形相同？雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)

15、是否與調(diào)制信號(hào)的波形相同？4. 雙邊帶調(diào)幅與普通調(diào)幅的共同點(diǎn)是什么？雙邊帶調(diào)幅與普通調(diào)幅的共同點(diǎn)是什么？問(wèn)題與思考信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)一、調(diào)幅電路的實(shí)現(xiàn)模型一、調(diào)幅電路的實(shí)現(xiàn)模型3.3 調(diào)幅電路調(diào)幅電路 調(diào)幅調(diào)幅過(guò)程是頻譜的線性搬移過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程過(guò)程是頻譜的線性搬移過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，有新的頻率分量出現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程也稱為中，有新的頻率分量出現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程也稱為頻率變頻率變換換，顯然，頻率變換不可能由線性電路實(shí)現(xiàn)，而必，顯然，頻率變換不可能由線性電路實(shí)現(xiàn)，而必須由須由非線性電路非線性電路才能完成。才能完成。有新的頻率產(chǎn)生有新的頻率產(chǎn)生頻率變換作用頻率變換作用線性電路線性電路非線性電路非

16、線性電路沒有新的頻率產(chǎn)生沒有新的頻率產(chǎn)生有新的頻率產(chǎn)生有新的頻率產(chǎn)生信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)1.非線性元件的頻率變換作用非線性元件的頻率變換作用一個(gè)信號(hào)通過(guò)線性元件和非線性元件一個(gè)信號(hào)通過(guò)線性元件和非線性元件產(chǎn)生頻率：產(chǎn)生頻率：，2，3等諧波等諧波信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)兩個(gè)信號(hào)通過(guò)線性元件和非線性元件兩個(gè)信號(hào)通過(guò)線性元件和非線性元件產(chǎn)生組合頻率：產(chǎn)生組合頻率： =|p1 q2| (p、q =0，2，3 )信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)1.一個(gè)正弦信號(hào)通過(guò)非線性元件產(chǎn)生基波和多一個(gè)正弦信號(hào)通過(guò)非線性元件產(chǎn)生基波和多 次諧波。次諧波。2.兩個(gè)信號(hào)通過(guò)非線性元件產(chǎn)生組合頻率。兩個(gè)

17、信號(hào)通過(guò)非線性元件產(chǎn)生組合頻率。產(chǎn)生頻率：產(chǎn)生頻率：，2，3等諧波等諧波產(chǎn)生組合頻率：產(chǎn)生組合頻率： =|p1 q2| (p、q =0，2，3 )結(jié)論結(jié)論信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)2. 調(diào)幅電路模型 調(diào)幅關(guān)鍵在于獲得調(diào)制信號(hào)與載波的調(diào)幅關(guān)鍵在于獲得調(diào)制信號(hào)與載波的相乘項(xiàng)相乘項(xiàng)，而相乘，而相乘項(xiàng)的獲得，必須采用非線性電路才能實(shí)現(xiàn)。普通調(diào)幅項(xiàng)的獲得，必須采用非線性電路才能實(shí)現(xiàn)。普通調(diào)幅電路可以采用二極管、三極管等非線性元件實(shí)現(xiàn)，也電路可以采用二極管、三極管等非線性元件實(shí)現(xiàn)，也可以采用集成模擬相乘器實(shí)現(xiàn)?？梢圆捎眉赡M相乘器實(shí)現(xiàn)。 Ff =|pfc qF| fc F, fc fc 信號(hào)的調(diào)幅

18、與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)3.集成模擬相乘器集成模擬相乘器模擬相乘器是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模擬信號(hào)瞬時(shí)值相乘功能的電模擬相乘器是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模擬信號(hào)瞬時(shí)值相乘功能的電路，它通常具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，是一個(gè)三路，它通常具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，是一個(gè)三端網(wǎng)絡(luò)。端網(wǎng)絡(luò)。集成模擬相乘器是實(shí)現(xiàn)頻率變換的重要部件。差分集成模擬相乘器是實(shí)現(xiàn)頻率變換的重要部件。差分電路是模擬相乘器的基本電路單元，通用型的集成電路是模擬相乘器的基本電路單元，通用型的集成模擬相乘器的實(shí)用電路一般采用雙差分電路，外加模擬相乘器的實(shí)用電路一般采用雙差分電路，外加一個(gè)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)以擴(kuò)大輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，例如一個(gè)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)以擴(kuò)大輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，例

19、如BG314BG314。uo =K ux uy信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)差分電路是模擬相乘器的基本電路單元差分電路是模擬相乘器的基本電路單元信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)實(shí)用模擬集成相乘器舉例：實(shí)用模擬集成相乘器舉例：BG314內(nèi)部電路內(nèi)部電路雙差分放大器雙差分放大器擴(kuò)展電路：擴(kuò)展電路：擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)問(wèn)題與思考1. 有哪幾種調(diào)幅方式？有哪幾種調(diào)幅方式？2. 調(diào)幅的實(shí)現(xiàn)模型是怎樣的？調(diào)幅的實(shí)現(xiàn)模型是怎樣的？3. 調(diào)幅的實(shí)質(zhì)是什么？調(diào)幅的實(shí)質(zhì)是什么？4. 為什么調(diào)幅必須采用非線性電路才能實(shí)現(xiàn)？為什么調(diào)幅必須采用非線性電路才能實(shí)現(xiàn)？信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信

20、號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)二、調(diào)幅電路的類型二、調(diào)幅電路的類型普通調(diào)幅電路普通調(diào)幅電路雙邊帶調(diào)幅電路雙邊帶調(diào)幅電路單邊帶調(diào)幅電路單邊帶調(diào)幅電路二極管調(diào)幅電路二極管調(diào)幅電路集成模擬相乘調(diào)幅電路集成模擬相乘調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路平衡調(diào)幅電路平衡調(diào)幅電路環(huán)形調(diào)幅電路環(huán)形調(diào)幅電路集成模擬相乘調(diào)幅電路集成模擬相乘調(diào)幅電路濾波法濾波法移相法移相法單邊帶調(diào)幅單邊帶調(diào)幅 單邊帶信號(hào)。單邊帶信號(hào)。普通調(diào)幅普通調(diào)幅 調(diào)幅信號(hào)調(diào)幅信號(hào)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅抑制載波的雙邊帶調(diào)幅 雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)三三. .低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 由于二極管的非線性頻率變換作用，在二極管的電由于

21、二極管的非線性頻率變換作用，在二極管的電流中包含各種組合頻率分量，其中有流中包含各種組合頻率分量，其中有C C和和C C 的的分量。只要調(diào)諧回路諧振于分量。只要調(diào)諧回路諧振于C C，且?guī)挒榍規(guī)挒? 2，其其輸出即為普通調(diào)幅波。輸出即為普通調(diào)幅波。 非線性非線性元件元件帶通帶通濾波器濾波器信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)頻譜分析頻譜分析：nnEunEfEuEfEuEfEfufi)(!)()(! 2)( )(! 1)( )()()(22210)()(EuaEuaaiu = u + u C +E)()(210ccuuauuaaicCCuuauauauauaa222221102 2cos212co

22、s21coscos212122221122220tUatUatataUaUaaccmmccmmtUUatUUaccmmccmmcoscos21信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)四、集成模擬相乘普通調(diào)幅電路四、集成模擬相乘普通調(diào)幅電路 調(diào)節(jié)調(diào)幅系數(shù)調(diào)節(jié)調(diào)幅系數(shù)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)五.雙邊帶調(diào)幅電路 1.1.二極管平衡調(diào)幅電路二極管平衡調(diào)幅電路 二極管平衡調(diào)幅電路工作波形 電路中要求各二極電路中要求各二極管特性完全一致，管特性完全一致，電路完全對(duì)稱電路完全對(duì)稱 信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)頻譜分析：uuuCD1uuuCD2)(2tKugiCD)(11tKugicDD)(22tKugi

23、cDD21iii)3cos32cos221(cos2tttUgiCCmDttttKCCCC5cos523cos32cos221)(信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)2.2.二極管環(huán)形調(diào)幅電路二極管環(huán)形調(diào)幅電路 信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)六.單邊帶調(diào)幅電路 由于雙帶邊信號(hào)中的兩個(gè)邊帶所包含信息是相同的，因由于雙帶邊信號(hào)中的兩個(gè)邊帶所包含信息是相同的，因此，在傳輸時(shí)，也可以只傳送一個(gè)邊帶而將另一個(gè)邊帶此，在傳輸時(shí)，也可以只傳送一個(gè)邊帶而將另一個(gè)邊帶濾掉，這就是單邊帶調(diào)幅。這樣做的好處在于，頻帶可濾掉，這就是單邊帶調(diào)幅。這樣做的好處在于，頻帶可以節(jié)省一半，這對(duì)于以節(jié)省一半，這對(duì)于日益擁擠的短波波

24、段日益擁擠的短波波段來(lái)說(shuō)，有著極來(lái)說(shuō)，有著極其重大的意義，因?yàn)檫@樣就能在同一波段內(nèi)，使所容納其重大的意義，因?yàn)檫@樣就能在同一波段內(nèi)，使所容納的頻道數(shù)目增加一倍，大大提高了短波波段的利用率。的頻道數(shù)目增加一倍，大大提高了短波波段的利用率。 獲得單邊帶信號(hào)的方法主要為濾波法和移相法。獲得單邊帶信號(hào)的方法主要為濾波法和移相法。 信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)下邊帶上邊帶帶通濾波器的帶寬要大于或等于調(diào)制信號(hào)的帶寬。帶通濾波器的帶寬要大于或等于調(diào)制信號(hào)的帶寬。濾波法：濾波法： 難點(diǎn)：邊帶能否濾干凈難點(diǎn)：邊帶能否濾干凈信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)移相法：移相法：難點(diǎn)：精確地移相難點(diǎn)：精確地移相90信

25、號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào) (a)(a)節(jié)省發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率。節(jié)省發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率。 (b)(b)單邊帶已調(diào)信號(hào)的頻譜寬度被壓縮單邊帶已調(diào)信號(hào)的頻譜寬度被壓縮一半一半, ,帶寬利用率高。帶寬利用率高。 (c)(c)雙邊帶調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)已不再反映雙邊帶調(diào)制信號(hào)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.單邊帶信號(hào)的主要特點(diǎn)：?jiǎn)芜厧盘?hào)的主要特點(diǎn)：信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)問(wèn)題與思考1.普通調(diào)幅電路一般有哪幾種？普通調(diào)幅電路一般有哪幾種？2.雙邊帶調(diào)幅電路一般有哪幾種？雙邊帶調(diào)幅電路一般有哪幾種？3.單邊帶調(diào)幅一般有哪幾種方式？單邊帶調(diào)幅一般有哪幾種方式？信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的

26、調(diào)幅與解調(diào)畫出下圖中畫出下圖中u1和和u2的波形和頻譜圖。的波形和頻譜圖。 例題六例題六信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)3.43.4 收音機(jī)中的檢波電路收音機(jī)中的檢波電路一、 收音機(jī)中的檢波過(guò)程收音機(jī)中的檢波過(guò)程1、什么是檢波器從高頻調(diào)幅波中解調(diào)出原調(diào)制信號(hào)檢波器是收音機(jī)中一個(gè)必不可少的單元電路。檢波器是收音機(jī)中一個(gè)必不可少的單元電路。信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)2.2.實(shí)現(xiàn)檢波的電路模型實(shí)現(xiàn)檢波的電路模型 （1 1）. .包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波（2 2）. .同步檢波同步檢波信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)二、大信號(hào)包絡(luò)檢波器1.1.大信號(hào)檢波器的電路大信號(hào)檢波器的電路大信號(hào)，是指輸入高頻電壓

27、大信號(hào)，是指輸入高頻電壓 的振幅在的振幅在0.5V以上，這時(shí)以上，這時(shí)可忽略二極管的導(dǎo)通電壓，即認(rèn)為二極管工作在可忽略二極管的導(dǎo)通電壓，即認(rèn)為二極管工作在開關(guān)開關(guān)狀態(tài)狀態(tài)。二極管兩端的電壓二極管兩端的電壓 為正時(shí)，二極管導(dǎo)通為正時(shí)，二極管導(dǎo)通; 為為負(fù)時(shí)，二極管截止。負(fù)時(shí)，二極管截止。檢波二極管檢波二極管低通濾波器低通濾波器檢波負(fù)載電阻檢波負(fù)載電阻信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)2 2. .大信號(hào)檢波器的原理大信號(hào)檢波器的原理正半周時(shí)，充電，內(nèi)阻正半周時(shí)，充電，內(nèi)阻rd小，充電時(shí)小，充電時(shí)間常數(shù)間常數(shù)rdC很小，充電很快。很小，充電很快。負(fù)半周時(shí)，放電，負(fù)載電負(fù)半周時(shí)，放電，負(fù)載電RL大，放電

28、大，放電時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)RL C很大放電很慢。很大放電很慢。去向低功放去向低功放去向去向AGC電路電路放電放電充電充電信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)3 3. .大信號(hào)檢波器的檢波效率大信號(hào)檢波器的檢波效率cmamdUMUK幅輸入調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)振輸出調(diào)制信號(hào)振幅增大負(fù)載電阻增大負(fù)載電阻RL阻值；增加濾波電容阻值；增加濾波電容C的容量；選用正的容量；選用正向電阻小、結(jié)電容小、反向電阻大的檢波二極管都可以向電阻小、結(jié)電容小、反向電阻大的檢波二極管都可以提高檢波效率。提高檢波效率。信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)4 4. .大信號(hào)檢波器的失真大信號(hào)檢波器的失真（1 1）對(duì)角線失真（惰性失真）對(duì)角線失

29、真（惰性失真）信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)形成原因 RLC過(guò)大使二極管在截止期間C 的放電速度太慢，以致跟不上調(diào)幅波包絡(luò)的下降速度 。消除失真的條件amax2aL21105MFMCRc（1）RLC 越大越容易產(chǎn)生失真；越大越容易產(chǎn)生失真；（2 2） Ma越大越容易產(chǎn)生失真；越大越容易產(chǎn)生失真；（3 3） 越大越容易產(chǎn)生失真；越大越容易產(chǎn)生失真；信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)例題七例題七問(wèn)是否有惰性失真？若有失真，應(yīng)如何修改元件參數(shù)？問(wèn)是否有惰性失真？若有失真，應(yīng)如何修改元件參數(shù)？設(shè)：設(shè)： kRL2 kRL2 kRL2FC1)(102cos)102cos5 . 01 (10)(53Vttt

30、u3amax2a1027. 021MFM3L102CR信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)DLLRLURRRUL產(chǎn)生失真的條件：CC 的接入。4 4. .大信號(hào)檢波器的失真大信號(hào)檢波器的失真（2 2）底部切割失真）底部切割失真產(chǎn)生失真的原因：URL 過(guò)大。URL信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)相當(dāng)于給VD加了一額外的反偏電壓，當(dāng)URL很大，使輸入調(diào)幅波包絡(luò)的大小在某個(gè)時(shí)段小于URL，導(dǎo)致VD在這段時(shí)間截止，產(chǎn)生非線性失真。其底部被切去，形成“底部底部切割失真”。信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)消除失真的條件：cmLLDLLRLURRRURRRULLminRLUUcmaLUMURRR)1 (cmLL

31、LLaRRRMLLLL)( RRRRRMLLa直流交流RRMaLL/RRRL信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)例題八例題八問(wèn)是否有底部切割失真？若有失真，應(yīng)如何修改元件參問(wèn)是否有底部切割失真？若有失真，應(yīng)如何修改元件參數(shù)？數(shù)？設(shè)設(shè)： kRL2 kRL1)(102cos)102cos5 . 01 (10)(43Vtttu信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào) 負(fù)峰切割失真本質(zhì)上是由于檢波器交、直流負(fù)載不等而引起，為此可采用如圖的措施來(lái)減小交直流負(fù)載的差別。LR4、克服底部切割失真的方法：分壓式電路R2L1LRR2i2L1L/RRR電路特點(diǎn)：（電路特點(diǎn)：（1 1）消除失真的同時(shí)，降低了輸出電壓。）消除失真

32、的同時(shí)，降低了輸出電壓。 （2 2）一般：）一般：21)2 .01 .0(RR 信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)例題九例題九若： ， ， 問(wèn)是否有底部切割失問(wèn)是否有底部切割失真？真？設(shè)設(shè)： kRL2)(102cos)102cos5 . 01 (10)(43Vtttu kRL1kRL5 . 01kRL5 . 12信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)R1與與W組成分壓電路組成分壓電路,以減弱底部切割失真；以減弱底部切割失真；W是一音量電位器是一音量電位器,控制輸出電壓的大小?？刂戚敵鲭妷旱拇笮?。R2、C4組成的組成的AGC電路。電路。 由由R2調(diào)整檢波靜態(tài)電流，約調(diào)整檢波靜態(tài)電流，約2050A。 收音

33、機(jī)的檢波電路收音機(jī)的檢波電路 信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)三、小信號(hào)檢波器 輸入信號(hào)幅度較?。ㄐ∮谳斎胄盘?hào)幅度較小（小于0.2V）。）。 利用二極管伏安特性曲線的彎曲部分實(shí)現(xiàn)檢波，利用二極管伏安特性曲線的彎曲部分實(shí)現(xiàn)檢波，在整個(gè)信號(hào)周期內(nèi)二極管都是導(dǎo)通的。在整個(gè)信號(hào)周期內(nèi)二極管都是導(dǎo)通的。2.電路形式1.電路特點(diǎn)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)3.工作波形 小信號(hào)檢波器的輸出幅度小，非線性失真小信號(hào)檢波器的輸出幅度小，非線性失真大，且失真無(wú)法消除。大，且失真無(wú)法消除。信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)四、同步檢波器1.電路特點(diǎn) 對(duì)AM、DSB、SSB等調(diào)幅波均適用。 工作時(shí)需要有一同步參考信

34、號(hào)(與載波同頻同相)。2.電路模型信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)3.同步檢波原理分析可知其中含有頻率分量F、(2fcF) 用一低通濾波器后再隔直便得到低頻調(diào)制信號(hào)。tUtucCmCcos)()()()(COtutuKtuDSB設(shè)：則：ttUuDSBcimcoscosttUUKc2cmimcoscos)2cos2121(coscmimttUUKc信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)信號(hào)的調(diào)幅與解調(diào)分析可知其中含有頻率分量F、2fc、(2fcF) 用一低通濾波器后再隔直便得到低頻調(diào)制信號(hào)。tUtucCmCcos)()()()(CAMMOtutuKtu同步檢波電路能否檢波普通調(diào)幅信號(hào)？設(shè)：則：ttMUuAMcacmcos)cos1 (ttMUKc2a2