高頻電子線路：第九章 振幅調(diào)制與解調(diào)

1、20:07第九章 振幅調(diào)制與解調(diào) 調(diào)幅波的波形和表達(dá)式9.5 同步檢波9.4 包絡(luò)檢波9.3 高電平調(diào)幅9.2 低電平調(diào)幅9.1 振幅調(diào)制原理調(diào)幅波的頻譜和帶寬調(diào)幅波的功率平方律調(diào)幅單邊帶信號(hào)的產(chǎn)生集電極調(diào)幅基極調(diào)幅檢波分類和電路組成工作原理定量分析大信號(hào)檢波的技術(shù)指標(biāo)乘積檢波器同步檢波20:07(1)調(diào)制：調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)參量的過(guò)程用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)參量的過(guò)程。 定義：定義：信號(hào)信號(hào) 載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào)載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào) 正弦波正弦波 方波方波 三角波三角波 )cos( tVvooo鋸齒波鋸齒波調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)：需要傳輸?shù)男盘?hào)需要

2、傳輸?shù)男盘?hào)（原始信號(hào)）（原始信號(hào)）語(yǔ)言語(yǔ)言圖像圖像 tVv cos密碼密碼已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻信號(hào)（已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻信號(hào)（射頻信號(hào)射頻信號(hào)）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(guò)程調(diào)制的逆過(guò)程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。9.1概述概述20:07 調(diào)調(diào)相相的的逆逆過(guò)過(guò)程程鑒鑒相相調(diào)調(diào)頻頻的的逆逆過(guò)過(guò)程程鑒鑒頻頻振振幅幅調(diào)調(diào)制制的的逆逆過(guò)過(guò)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： )SSB()DSB

3、()AM(單單過(guò)過(guò)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(hào)控制載波相位調(diào)制信號(hào)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(hào)線變化。制信號(hào)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(hào)控制載波頻率調(diào)制信號(hào)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(hào)線性變化。信號(hào)線性變化。（3）振幅調(diào)制：由）振幅調(diào)制：由調(diào)制信號(hào)去控制載波振幅調(diào)制信號(hào)去控制載波振幅，使，使已調(diào)信號(hào)的振已調(diào)信號(hào)的振幅幅隨調(diào)制信號(hào)線性變化。隨調(diào)制信號(hào)線性變化。20:079.2 9.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及

4、特性一、振幅調(diào)制信號(hào)分析一、振幅調(diào)制信號(hào)分析二、雙邊帶信號(hào)二、雙邊帶信號(hào)三三、單邊帶信號(hào)、單邊帶信號(hào)20:07（1）設(shè)：載波信號(hào)：設(shè)：載波信號(hào)： tUu000cos 調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)： tUu cos那么調(diào)那么調(diào)幅信號(hào)（已調(diào)波）可表達(dá)為：幅信號(hào)（已調(diào)波）可表達(dá)為： ttUumAM0cos)( 由于由于調(diào)調(diào)幅信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系幅信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，即有：，即有： tUkUtUam cos)(0，式中，式中ak為比例常數(shù)為比例常數(shù)即：即： )tcosm1(V)tcosVVk1(V)t(Va00a0m 式中式中ma為調(diào)制度，為調(diào)制度， 0UUkmaa 常用百分比數(shù)表示。常用

5、百分比數(shù)表示。tcos)tcosm1(Vv0a0AM 一般，實(shí)際中傳送的調(diào)制信號(hào)并非單一頻率的信號(hào)，常為一般，實(shí)際中傳送的調(diào)制信號(hào)并非單一頻率的信號(hào)，常為一個(gè)連續(xù)頻譜的限帶信號(hào)一個(gè)連續(xù)頻譜的限帶信號(hào)) t ( f則則tcos)t(fk1VV0a0AM 1調(diào)調(diào)幅幅波波的的分分析析若將若將 ) (tf分解為：分解為： 1nnnn)tcos(V)t(f 則有則有 tcos)tcos(m1VV01nnnn0AM ，其中：其中： nanVkm 一、振幅調(diào)制信號(hào)分析20:072、調(diào)幅信號(hào)波形、調(diào)幅信號(hào)波形波形特點(diǎn)：波形特點(diǎn)：（1）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致

6、與調(diào)制信號(hào)波形一致(2)調(diào)幅度調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度，的強(qiáng)弱程度，可以看出：可以看出： 0minmaxaVVV21m 一般一般ma值越大調(diào)幅越深：值越大調(diào)幅越深： tcos)tcosm1(Vv0a0AM )tcosm1(V)t(Va0m tVv000cos tVv cos)m1(VVaomax oV)m1(VVaomin 實(shí)實(shí)際際電電路路中中必必須須避避免免包包絡(luò)絡(luò)失失真真過(guò)過(guò)調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí)百百分分之之百百最最大大調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí)未未調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí),1m)(1m0maaa1ma 1ma 20:07（1）由單一頻率信號(hào)調(diào)）由單一頻率信號(hào)調(diào)幅幅 t )cos(m21t )cos(m21t

7、cosVtcos)tcosm1(VV0a0a000a0AM 可見(jiàn)可見(jiàn),調(diào)幅波并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量：調(diào)幅波并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量： 3、調(diào)幅波的頻譜調(diào)制信號(hào)0載波調(diào)幅波0+上邊頻0-下邊頻( () )( () ) 含傳輸信息含傳輸信息下邊頻分量下邊頻分量含傳輸信息含傳輸信息上邊頻分量上邊頻分量不含傳輸信息不含傳輸信息載波分量載波分量:)(000 20:07有一定帶寬的信號(hào)調(diào)幅后的頻譜？有一定帶寬的信號(hào)調(diào)幅后的頻譜？20:07同樣含有三部分頻率成份同樣含有三部分頻率成份 nn0nnn0n00nn0nn0n000nnn0AMt )cos(m21t )cos(

8、m21tcosVt )cos(m21t )cos(m21tcosVtcostcosm1VV 含含信信息息下下邊邊帶帶含含信信息息上上邊邊帶帶不不含含信信息息載載波波分分量量)()(:n0n00 信號(hào)帶寬信號(hào)帶寬max2B 0(2)限帶信號(hào)的調(diào)幅波限帶信號(hào)的調(diào)幅波maxo 調(diào)幅波maxmaxmaxmax調(diào)制信號(hào)載波0+max上邊帶0-max下邊帶20:07由于：由于：tcosVtcosmtcosVtcos)tcosm1(VV00a000a0AM 相加器相加器乘法器乘法器AMv直流直流0v v乘法器乘法器相加器相加器vAMv0v4、AM信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖可見(jiàn)可見(jiàn)要完成要完成AM調(diào)

9、制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波相乘。調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波相乘。20:07結(jié)論： (1)調(diào)幅是一種頻率搬移過(guò)程。經(jīng)調(diào)制后，調(diào)制信號(hào)的頻譜被搬移到載頻的兩旁 相當(dāng)于“載波將調(diào)制信號(hào)裝載在里面”。 （2）用單音頻調(diào)制的調(diào)幅波含有三個(gè)頻率分量，即：（3）調(diào)幅波的頻帶寬度為調(diào)制信號(hào)最高頻率的兩倍， 即max2BWF20:07LOTRVP2021 OT2aL20aP4mR2Vm21PP 下下邊邊上上邊邊 2m1PPPPP2aOTOT0下下邊邊上上邊邊2m2a 載載波波功功率率雙雙邊邊帶帶功功率率4m2a 載載波波功功率率單單邊邊帶帶功功率率2a2a2a2am2m2m12m 平平均均總總

10、功功率率雙雙邊邊帶帶功功率率(2)上、下邊帶的平均功率：上、下邊帶的平均功率： (3)在調(diào)制信號(hào)一周期內(nèi)，調(diào)幅信號(hào)輸出的平均總功率在調(diào)制信號(hào)一周期內(nèi)，調(diào)幅信號(hào)輸出的平均總功率 (4)邊帶功率，載波功率與平均功率之間的關(guān)系：邊帶功率，載波功率與平均功率之間的關(guān)系： LR上消耗的載波功率：上消耗的載波功率： (1)5、調(diào)制波的功率、調(diào)制波的功率那么調(diào)幅波各分量功率為：那么調(diào)幅波各分量功率為：設(shè)調(diào)幅波傳輸信號(hào)至負(fù)載電阻設(shè)調(diào)幅波傳輸信號(hào)至負(fù)載電阻LR上上,由由于于在在普普通通調(diào)調(diào)幅幅波波信信號(hào)號(hào)中中，有有用用信信息息只只攜攜帶帶在在邊邊頻頻帶帶內(nèi)內(nèi)，而而載載波波本本身身并并不不攜攜帶帶信信息息，但但它

11、它的的功功率率卻卻占占了了整整個(gè)個(gè)調(diào)調(diào)幅幅波波功功率率的的絕絕大大部部分分，因因而而調(diào)調(diào)幅幅波波的的功功率率浪浪費(fèi)費(fèi)大大，效效率率低低。但但 AM 波波調(diào)調(diào)制制方方便便，解解調(diào)調(diào)方方便便，便便于于接接收收。如如當(dāng)當(dāng) 100%調(diào)調(diào)制制時(shí)時(shí)(m=1)，雙雙邊邊帶帶功功率率為為載載波波功功率率的的21，只只占占用用了了調(diào)調(diào)幅幅波波功功率率的的31，而而當(dāng)當(dāng)21 m,098PPOT 。224aamm平均總功率單邊帶功率20:07P3999.1220:07二 低電平調(diào)幅（1）工作原理非線性器件vv（調(diào)制信號(hào)）（載波）帶通濾波器ivov(t)v以非線性器件的特性（泰勒級(jí)數(shù)）23oo1 i2 i3 ivaa

12、 va va vioocoscosvvvVtVt可見(jiàn): (1)線性項(xiàng)（系數(shù)為 ）只產(chǎn)生1a，o、不產(chǎn)生新的頻率。o()(2)平方項(xiàng)（系數(shù)為 ）產(chǎn)生直流分量，2a22，。(一) 平方律調(diào)幅20:07三次方項(xiàng)產(chǎn)生哪些頻率分量？三次方項(xiàng)產(chǎn)生哪些頻率分量？3223333)(babbaaba0:a:b20:07二 低電平調(diào)幅（1）工作原理非線性器件vv（調(diào)制信號(hào)）（載波）帶通濾波器ivov(t)v以非線性器件的特性（泰勒級(jí)數(shù)）23oo1 i2 i3 ivaa va va vioocoscosvvvVtVt可見(jiàn): (1)線性項(xiàng)（系數(shù)為 ）只產(chǎn)生1a，o、不產(chǎn)生新的頻率。o()(2)平方項(xiàng)（系數(shù)為 ）產(chǎn)生直

13、流分量，2a22，。（3）三次項(xiàng)（系數(shù)為 ），產(chǎn)生3ao，o(2 ) ，o(2)，o3，3。(一) 平方律調(diào)幅20:07有用的項(xiàng):o無(wú)用的項(xiàng):oo,2 ,3 ,(2),3可以濾掉o(2 ) 難以濾掉失真避免失真的辦法應(yīng)使3450aaa非線性器件的特性應(yīng)為:2oo1 i2 ivaa va v其中產(chǎn)生調(diào)幅作用的項(xiàng)是22 ia v稱為平方律調(diào)幅在平方律調(diào)幅中,管子工作于甲類非線性狀態(tài),效率低,只適用于低電平調(diào)幅.20:072 平衡調(diào)幅器設(shè)12,D D特性為:其中,輸出電壓為:輸出:o濾掉 輸出電壓沒(méi)有載波分量?jī)?yōu)點(diǎn):有效地抑制載波.DSB于AM的區(qū)別20:07在在AM調(diào)制過(guò)程中，如果調(diào)制過(guò)程中，如果將

14、載波分量抑制將載波分量抑制就形成就形成抑制抑制載波的雙邊帶信號(hào)載波的雙邊帶信號(hào)，簡(jiǎn)稱雙邊帶信號(hào)，它可以，簡(jiǎn)稱雙邊帶信號(hào)，它可以用載波和調(diào)制用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘得到信號(hào)直接相乘得到，即：，即： t )cos(t )cos(VkV21tcostcosVkVv00000DSB nnnnnnnnnDSBtVtVkVttVkVv)cos()cos(21coscos00000 調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)： 調(diào)制信號(hào)為限帶信號(hào)的調(diào)制調(diào)制信號(hào)為限帶信號(hào)的調(diào)制： )()(0tvtkvvDSB 二、雙邊帶信號(hào)( double sidebond DSB)、數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式20:072.波形

15、與頻譜波形與頻譜二、雙邊帶信號(hào)( double sidebond DSB)tV cos(1)DSB信號(hào)的包絡(luò)正比于調(diào)制信號(hào)信號(hào)的包絡(luò)正比于調(diào)制信號(hào) (2)DSB信號(hào)載波的相位反映了調(diào)制信號(hào)的極性，信號(hào)載波的相位反映了調(diào)制信號(hào)的極性，即在調(diào)制信號(hào)負(fù)半周即在調(diào)制信號(hào)負(fù)半周時(shí)，已調(diào)波高頻與原載波反相。時(shí)，已調(diào)波高頻與原載波反相。因此嚴(yán)格地說(shuō)，因此嚴(yán)格地說(shuō)，DSB信號(hào)已非單純的振信號(hào)已非單純的振幅調(diào)制信號(hào)，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號(hào)幅調(diào)制信號(hào)，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號(hào)。(3)DSB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，功率利用率高于用率高于

16、AM波。波。maxmax22FB (4)占用頻帶占用頻帶 調(diào)制信號(hào) 載波o 上邊頻 下邊頻20:07三、單邊信號(hào)的產(chǎn)生三、單邊信號(hào)的產(chǎn)生1. 單邊帶通信的優(yōu)缺點(diǎn)單邊帶通信的優(yōu)缺點(diǎn)(1)單邊帶可以大大節(jié)省功率單邊帶可以大大節(jié)省功率(2)采用單邊帶制頻帶可以采用單邊帶制頻帶可以 節(jié)約一半節(jié)約一半(3)采用單邊帶制在接收端信噪比可以提高一倍采用單邊帶制在接收端信噪比可以提高一倍(4) 單邊帶制的選擇性衰落現(xiàn)象大大減輕單邊帶制的選擇性衰落現(xiàn)象大大減輕(5)使發(fā)送、接收設(shè)備復(fù)雜使發(fā)送、接收設(shè)備復(fù)雜(頻率穩(wěn)定度要求高頻率穩(wěn)定度要求高),技術(shù)技術(shù) 要求高要求高,成本貴成本貴2. 產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法產(chǎn)生單邊

17、帶信號(hào)的方法濾波法濾波法相移法相移法修正的相移濾波法修正的相移濾波法20:07上邊帶濾波器SSBUv乘法器 vov下邊帶濾波器SSBLv t )cos(t )cos(VkV21)t(v000DSB tVtVkVtvSSBU)cos()cos(21)(000 t )cos(Vt )cos(VkV21)t (v000SSBL 單邊帶單邊帶(SSB)信號(hào)是由信號(hào)是由DSB信號(hào)經(jīng)過(guò)邊帶濾波器濾除了一個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)邊帶濾波器濾除了一個(gè)邊帶或在調(diào)制過(guò)程中直接將一個(gè)邊帶抵消而形成，邊帶或在調(diào)制過(guò)程中直接將一個(gè)邊帶抵消而形成，如：如：上邊帶信號(hào)上邊帶信號(hào)下邊帶信號(hào)下邊帶信號(hào)（1）濾波法）濾波法0+max上邊帶0-

18、max下邊帶o o 0+max上邊帶o 0-max下邊帶DSBv20:07平衡調(diào)幅器帶通濾波器ooo或o單邊帶輸出要求:對(duì)濾波器的要求高,載頻of不能太高。o max(1MH )fz說(shuō)明:實(shí)現(xiàn)濾波的難易程度與過(guò)渡帶對(duì)于載頻的相對(duì)值有關(guān),相對(duì)值越小,分割上、下邊帶的濾波器越難實(shí)現(xiàn)。20:07解決辦法:經(jīng)過(guò)多次的平衡調(diào)幅和濾波(不能采用倍頻的方法)優(yōu)點(diǎn):性能穩(wěn)定可靠缺點(diǎn):對(duì)濾波器要求高,of不能太高。要經(jīng)過(guò)多次的平衡調(diào)幅和濾波,才能將載頻提高到所需要的工作頻率上。設(shè)備復(fù)雜昂貴。20:07(2)相移法相移法是利用移相的方法,消去不要的邊帶。平衡調(diào)幅器A 調(diào)制信號(hào)90移相網(wǎng)路 載波90移相網(wǎng)絡(luò)平衡調(diào)幅

19、器B載波振蕩器合并網(wǎng)絡(luò)調(diào)制信號(hào)sinVt1osinsinvVttoosinvtoocosvt2ocoscosvVtt2v單邊帶輸出20:07另外由三角公式：另外由三角公式： tsintsinVtcostcosV)t(v00SSBU tsintsinVtcostcosV)t(v00SSBL 利用上三角公式的實(shí)現(xiàn)電路如下圖所示：利用上三角公式的實(shí)現(xiàn)電路如下圖所示：乘 法器乘 法器00相移00相移加 法器減 法器tcosv SSBUvSSBLvtcosvoo tsinV0 tsinV 同時(shí)產(chǎn)生SSBU和SSBL的方法20:07(3)修正的相移法90移相網(wǎng)絡(luò)低通濾波器音頻振蕩器90移相網(wǎng)絡(luò)低通濾波器載

20、波振蕩器添加文本音頻輸入sinvt11sinsinvtt1BM2BM21sincosvtt1cosvt31cos()vt5o321sincos()vvvtt3BM4BMo2sinvto2cosvt41sin()vt6o4vvv21cossin()tt56vvSSB輸出20:079.3 振幅調(diào)制電路1高電平調(diào)制高電平調(diào)制2 2 低電平調(diào)制低電平調(diào)制3 3 二極管平衡電路二極管平衡電路4二極管環(huán)形電路實(shí)現(xiàn)二極管環(huán)形電路實(shí)現(xiàn)DSB信號(hào)信號(hào)5利用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)利用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)DSB信號(hào)（信號(hào)（MC1596）20:07這種調(diào)制是在高頻功率放大器中進(jìn)行的，通常分為：這種調(diào)制是在高頻功率放大器中進(jìn)行的，通

21、常分為： 調(diào)調(diào)頻頻調(diào)調(diào)幅幅信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)相相調(diào)調(diào)幅幅信信號(hào)號(hào)純純調(diào)調(diào)幅幅信信號(hào)號(hào),)tsintsintcost(cosVv:SSB,tcostcosVkVv:DSBtcos)tcosm1(Vv:AM00SSB00DSB00AM 四、振幅調(diào)制電路三種信號(hào)都有一個(gè)調(diào)制信號(hào)和載波的乘積項(xiàng)三種信號(hào)都有一個(gè)調(diào)制信號(hào)和載波的乘積項(xiàng)，所以，所以振幅調(diào)制振幅調(diào)制電路的實(shí)現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬移電路電路的實(shí)現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬移電路。具體的說(shuō)調(diào)制可分為具體的說(shuō)調(diào)制可分為高電平調(diào)制高電平調(diào)制：功放和調(diào)制同時(shí)進(jìn)行，主要用于：功放和調(diào)制同時(shí)進(jìn)行，主要用于AM信號(hào)。信號(hào)。低電平調(diào)制低電平調(diào)制：先調(diào)制后功

22、放，主要用于：先調(diào)制后功放，主要用于DSB、SSB以及以及FM信號(hào)。信號(hào)。（一）（一）AM調(diào)制電路調(diào)制電路AM信號(hào)大都用于無(wú)線電廣播，因此多用于高電平調(diào)制。信號(hào)大都用于無(wú)線電廣播，因此多用于高電平調(diào)制。1高電平調(diào)制高電平調(diào)制基極調(diào)幅基極調(diào)幅(BaseAM)集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路(CollectorAM)發(fā)射極調(diào)幅發(fā)射極調(diào)幅(EmitterAM)在臨界狀態(tài)下增大和減小在臨界狀態(tài)下增大和減小，高頻功放分別，高頻功放分別變化到哪個(gè)狀態(tài)？在哪個(gè)區(qū)變化到哪個(gè)狀態(tài)？在哪個(gè)區(qū)對(duì)輸出功率對(duì)輸出功率的的影響大（過(guò)壓區(qū)，欠壓區(qū)）？利用輸出特影響大（過(guò)壓區(qū)，欠壓區(qū)）？利用輸出特性曲線和動(dòng)態(tài)特征曲線說(shuō)明。性曲線

23、和動(dòng)態(tài)特征曲線說(shuō)明。在臨界狀態(tài)下增大和減小在臨界狀態(tài)下增大和減小，高頻功放分別，高頻功放分別變化到哪個(gè)狀態(tài)？在哪個(gè)區(qū)變化到哪個(gè)狀態(tài)？在哪個(gè)區(qū)對(duì)輸出功率對(duì)輸出功率的的影響大（過(guò)壓區(qū)，欠壓區(qū)）？利用輸出特影響大（過(guò)壓區(qū)，欠壓區(qū)）？利用輸出特性曲線和動(dòng)態(tài)特征曲線說(shuō)明。性曲線和動(dòng)態(tài)特征曲線說(shuō)明。20:0720:07三 高電平調(diào)幅(一)集電極調(diào)幅1 工作原理集電極有效電源:ccc(t)EVvcE受到調(diào)制過(guò)壓狀態(tài):1ccmIE振幅c1pccmVIRE集電極調(diào)幅應(yīng)工作于過(guò)壓狀態(tài)?；鶚O：載波20:072 能量關(guān)系集電極有效電源:其中cE供給的集電極電流直流分量coI,基波分量cm1I集電極有效電源,cE提供的

24、總功率:20:07集電極直流電源ccV提供的功率:TcccoTPPV I調(diào)制信號(hào)提供的平均功率:22c=owaTacccoT1122PPPm Pm V I其中，22OCWcm1poTa111()(1)222PIR dtPm載波輸出功率2cav=avoavCTa1(1)2PPPPm(cavP:一周期內(nèi)平均集電極耗散功率)2oTaoavavT2=avTa1(1)21(1)2PmPconstPPm集電極效率:可見(jiàn):效率與am無(wú)關(guān)。故可獲得較高的功率,使晶體管充分利用。pTcmoTRIP2121總功率20:07注意:ccTao(1cos)cosvvmttcEccccacTao(1cos)(1cos)c

25、osvEvvmtvmttcEmaxccacTacccTa(1)(1)()(1)vVmVmVVmcca(1)(1)Vm當(dāng)a1m 時(shí),cEmaxcccT22vVV如1時(shí),cccTVVcEmaxcc4vV結(jié)論:(1)在一個(gè)音頻周期內(nèi),各個(gè)平均功率都是相應(yīng)的載波狀態(tài)時(shí)的功率的 倍,2a(1)2mavTconst(2)選管時(shí)應(yīng)按 選取,且耐壓要按 來(lái)選。cavPcc4V(3)因?yàn)閏onst,所以只要載波狀態(tài)的 高,則 也高。av20:07(4)由于集電極引入 調(diào)變 ,要求調(diào)制器給出較大的功率。vcE(5)非線性失真比較大。當(dāng) 較小時(shí),工作在嚴(yán)重過(guò)壓區(qū),cI下凹顯著cm1I急劇下降;當(dāng) 較大時(shí), 對(duì) 的c

26、EcEcm1I控制較弱。cE20:07(2) 基極調(diào)幅bbmocosvVtcosvVt1 工作原理BBBVVv 在基極電路里,高頻振蕩、低頻調(diào)制信號(hào)和激勵(lì)電源串連起來(lái)構(gòu)成基極 發(fā)射級(jí)電壓 , 受 的控制,集電極諧振回路取出調(diào)幅波。 bevcibevbvvBBvCCCCVCVoV輸出+-BVbev20:072 工作狀態(tài)的選擇:在欠壓區(qū):工作狀態(tài):基極調(diào)幅電路應(yīng)工作于欠壓狀態(tài)。當(dāng)BBmaxVV時(shí),工作狀態(tài)不能超過(guò)臨界狀態(tài)。1BcmIVBBVci1cmIoBmaxVBVtv臨界過(guò)壓欠壓20:07在基極調(diào)幅電路中：在基極調(diào)幅電路中：LC高頻扼流圈，高頻扼流圈，LB低頻扼流圈，低頻扼流圈，C1,Ce 1

27、 ,Ce2,C2,C3，CC高頻旁路電容，高頻旁路電容，Re射極偏置電阻，基極偏壓隨調(diào)制信號(hào)而射極偏置電阻，基極偏壓隨調(diào)制信號(hào)而變化，即變化，即基極有效動(dòng)態(tài)偏壓為：基極有效動(dòng)態(tài)偏壓為：在集電極調(diào)幅電路中：在集電極調(diào)幅電路中：Cb,C1為高頻旁路電容，為高頻旁路電容，Rb為基極自給偏壓電阻為基極自給偏壓電阻，放大器工作在丙類狀態(tài)，集電極電路中除直流電壓，放大器工作在丙類狀態(tài)，集電極電路中除直流電壓VCC外，還串有調(diào)制外，還串有調(diào)制信號(hào)信號(hào)tcosV)t(v tcosVV)t(vCCCC tcosVV)t(vV)t(vBOBOBB 基極調(diào)幅的特點(diǎn)：工作在欠壓區(qū)，效率越低，輸出波形較差，但基極調(diào)幅的

28、特點(diǎn)：工作在欠壓區(qū)，效率越低，輸出波形較差，但 即即集電極有效動(dòng)態(tài)電源為集電極有效動(dòng)態(tài)電源為： ) t (vo) t (v ) t (vAM) t (vo) t (v )(tvAMVCCVCC+VBO-所用調(diào)制信號(hào)功率越小。所用調(diào)制信號(hào)功率越小。 +-) t (vcc+-) t (vBB20:07解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程，是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻調(diào)制信號(hào)的是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號(hào)頻譜的線性搬移過(guò)程，是將高頻過(guò)程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號(hào)頻譜的線性搬移過(guò)程，是將高頻端的信號(hào)頻譜搬移到低頻端，端的信號(hào)頻譜搬移到低頻端，解調(diào)過(guò)程是和

29、調(diào)制過(guò)程相對(duì)應(yīng)的，不同的解調(diào)過(guò)程是和調(diào)制過(guò)程相對(duì)應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對(duì)應(yīng)于不同的解調(diào)。調(diào)制方式對(duì)應(yīng)于不同的解調(diào)。振幅調(diào)制過(guò)程：振幅調(diào)制過(guò)程： 解調(diào)過(guò)程解調(diào)過(guò)程 AM調(diào)制調(diào)制 DSB調(diào)制調(diào)制 SSB調(diào)制調(diào)制包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波： 同步檢波同步檢波： 峰值包絡(luò)檢波峰值包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波 乘積型同步檢波乘積型同步檢波 疊加型同步檢波疊加型同步檢波 9.4 調(diào)幅信號(hào)的解調(diào) 一一調(diào)幅解調(diào)的方法調(diào)幅解調(diào)的方法 1包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波 非線性非線性電路電路低通濾低通濾波器波器從已調(diào)波中檢出包絡(luò)信息從已調(diào)波中檢出包絡(luò)信息，只適用于，只適用于AM信號(hào)信號(hào) 輸入輸入AM信號(hào)信號(hào)檢出包絡(luò)信息檢出包絡(luò)信息20:

30、07由于由于DSB和和SSB信號(hào)的包絡(luò)不同于調(diào)制信號(hào)，不能用包信號(hào)的包絡(luò)不同于調(diào)制信號(hào)，不能用包絡(luò)檢絡(luò)檢 波器，波器，只能用同步檢波器，但只能用同步檢波器，但需注意同步檢波過(guò)程中，需注意同步檢波過(guò)程中，為了正常解調(diào)，必須恢復(fù)載波信號(hào)，而所恢復(fù)的載波必須與為了正常解調(diào)，必須恢復(fù)載波信號(hào)，而所恢復(fù)的載波必須與原調(diào)制載波同步（即同頻同相）。原調(diào)制載波同步（即同頻同相）。乘法器乘法器低通濾波器低通濾波器VDSBV oV2 同步檢波包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器加法器加法器VDSBV oVVAM解調(diào)解調(diào)載波載波20:07峰值檢波器的工作條件：檢波器一峰值檢波器的工作條件：檢波器一般工作在大信號(hào)狀態(tài)，輸入信號(hào)要般工

31、作在大信號(hào)狀態(tài)，輸入信號(hào)要求大于求大于0.5V，通常在，通常在1V左右。左右。1基本電路結(jié)構(gòu)基本電路結(jié)構(gòu)RC網(wǎng)絡(luò)的基本功能：網(wǎng)絡(luò)的基本功能：對(duì)高頻載波信號(hào)短路，即濾除高頻信號(hào)，即對(duì)高頻載波信號(hào)短路，即濾除高頻信號(hào)，即 RC 01 即在理想情況下，即在理想情況下，RC網(wǎng)絡(luò)的阻抗為網(wǎng)絡(luò)的阻抗為： +vo 輸入回路：相當(dāng)于末級(jí)中放的輸出回路輸入回路：相當(dāng)于末級(jí)中放的輸出回路,輸入輸入AM信號(hào)信號(hào)二極管二極管D：相當(dāng)于一個(gè)非線性元件：相當(dāng)于一個(gè)非線性元件輸出回路：低通輸出回路：低通RC濾波網(wǎng)絡(luò)濾波網(wǎng)絡(luò) v，相當(dāng)于檢波負(fù)載，即，相當(dāng)于檢波負(fù)載，即 RC 1對(duì)低頻調(diào)制信號(hào)對(duì)低頻調(diào)制信號(hào)2工作原理分析工作原

32、理分析iD即即RC網(wǎng)絡(luò)對(duì)流過(guò)二極管網(wǎng)絡(luò)對(duì)流過(guò)二極管D中的電流中的電流 Di的各頻率分量來(lái)說(shuō)，高頻短路，的各頻率分量來(lái)說(shuō)，高頻短路，而直流和低頻而直流和低頻C開(kāi)路，呈現(xiàn)的阻抗開(kāi)路，呈現(xiàn)的阻抗為為R。 RZZZRC)(0)()(0 + v D -+ +- -二 二極管峰值包絡(luò)檢波器+vi20:07峰值檢波器的工作條件：檢波器一峰值檢波器的工作條件：檢波器一般工作在大信號(hào)狀態(tài)，輸入信號(hào)要般工作在大信號(hào)狀態(tài)，輸入信號(hào)要求大于求大于0.5V，通常在，通常在1V左右。左右。1基本電路結(jié)構(gòu)基本電路結(jié)構(gòu)RC網(wǎng)絡(luò)的基本功能：網(wǎng)絡(luò)的基本功能：對(duì)高頻載波信號(hào)短路，即濾除高頻信號(hào)，即對(duì)高頻載波信號(hào)短路，即濾除高頻信號(hào)

33、，即 RC 01 即在理想情況下，即在理想情況下，RC網(wǎng)絡(luò)的阻抗為網(wǎng)絡(luò)的阻抗為： +vo 輸入回路：相當(dāng)于末級(jí)中放的輸出回路輸入回路：相當(dāng)于末級(jí)中放的輸出回路,輸入輸入AM信號(hào)信號(hào)二極管二極管D：相當(dāng)于一個(gè)非線性元件：相當(dāng)于一個(gè)非線性元件輸出回路：低通輸出回路：低通RC濾波網(wǎng)絡(luò)濾波網(wǎng)絡(luò) v，相當(dāng)于檢波負(fù)載，即，相當(dāng)于檢波負(fù)載，即 RC 1對(duì)低頻調(diào)制信號(hào)對(duì)低頻調(diào)制信號(hào)2工作原理分析工作原理分析檢波過(guò)程：檢波過(guò)程：iD即即RC網(wǎng)絡(luò)對(duì)流過(guò)二極管網(wǎng)絡(luò)對(duì)流過(guò)二極管D中的電流中的電流 Di的各頻率分量來(lái)說(shuō)，高頻短路，的各頻率分量來(lái)說(shuō)，高頻短路，而直流和低頻而直流和低頻C開(kāi)路，呈現(xiàn)的阻抗開(kāi)路，呈現(xiàn)的阻抗為為

34、R。 RZZZRC)(0)()(0 即：即： ivv 0（1）在輸入信號(hào)的正半周，）在輸入信號(hào)的正半周，D受正向電受正向電壓作用而導(dǎo)通，電流壓作用而導(dǎo)通，電流 Di對(duì)對(duì)C充電，充電充電，充電時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) crd很小，充電迅速，使很小，充電迅速，使0viv接近接近另外另外 0v又反向加在又反向加在D負(fù)端，使二極管的端電壓為負(fù)端，使二極管的端電壓為 0vvviD 故故D 的導(dǎo)通與截止決定于的導(dǎo)通與截止決定于 0iDvvv （2）當(dāng)）當(dāng)iv0v最大值下降到小于最大值下降到小于時(shí)，由于時(shí)，由于電容上的電壓不能突變電容上的電壓不能突變， ( () )00 vvvid二極管二極管D截止，截止，C通過(guò)通

35、過(guò)R放電，一放電，一般由于放電時(shí)間常數(shù)般由于放電時(shí)間常數(shù) RCT000021 fT)故放電較緩慢，故放電較緩慢，(其中其中0viv能保持能保持的峰值而略有下降的峰值而略有下降時(shí)，時(shí)，D又導(dǎo)通，對(duì)又導(dǎo)通，對(duì)C迅速充迅速充（3）當(dāng)）當(dāng)iviv0v的第二個(gè)正半周到來(lái)，且的第二個(gè)正半周到來(lái)，且0viv能保持在能保持在的峰值電壓上。的峰值電壓上。電，使電，使+ v D -二 二極管峰值包絡(luò)檢波器峰值檢波器檢波過(guò)程的波形如右峰值檢波器檢波過(guò)程的波形如右圖所示，輸出電壓圖所示，輸出電壓 vvvDC0V DC+vi20:07而峰值檢波器的應(yīng)用型輸出電路如下圖所示而峰值檢波器的應(yīng)用型輸出電路如下圖所示 圖圖(a

36、)：可輸出恢復(fù)的調(diào)制信號(hào)：可輸出恢復(fù)的調(diào)制信號(hào) v，一般作為檢波電路。，一般作為檢波電路。DCV可作為自動(dòng)增益的控制信號(hào)（可作為自動(dòng)增益的控制信號(hào)（AGC信號(hào)）。信號(hào)）。圖圖(b)：輸出與已調(diào)波中載波的大小成正比的直流分量：輸出與已調(diào)波中載波的大小成正比的直流分量V DC v(a)Rg vRSRd(b) DCV20:07odmVVK 輸輸入入已已調(diào)調(diào)波波包包絡(luò)絡(luò)振振幅幅輸輸出出低低頻頻交交流流電電壓壓振振幅幅ttmVvvAMi00cos)cos1( 00vvvvvAMid 若設(shè)輸入信號(hào)若設(shè)輸入信號(hào))(0tv輸出信號(hào)為輸出信號(hào)為,則加在二極管兩端的電壓則加在二極管兩端的電壓v Di DvoV i

37、m如果以右圖所示的折線表示二極管的伏安特如果以右圖所示的折線表示二極管的伏安特征曲線（注意在大信號(hào)輸入情況下是允許征曲線（注意在大信號(hào)輸入情況下是允許的），則有：的），則有： )t(vtcos)tcosm1(Vg)t(vvg)t(i000d0AMdd 可見(jiàn)當(dāng)可見(jiàn)當(dāng) t0時(shí)時(shí)0)( tid有有tVVtmVVtmVtvDC coscoscoscoscos)cos1()(0000 可見(jiàn)可見(jiàn))(0tv有兩部分：有兩部分：低頻調(diào)制分量：低頻調(diào)制分量：tVtv cos)(其中其中 cos0mVV 直流分量直流分量： cos0VVDC (1)傳輸系數(shù)：（傳輸系數(shù)：（也稱為檢波系數(shù)或檢波效率也稱為檢波系數(shù)或檢

38、波效率）定義：定義：+vi-+vo- + v d - 電路性能分析20:07odmVVK 輸輸入入已已調(diào)調(diào)波波包包絡(luò)絡(luò)振振幅幅輸輸出出低低頻頻交交流流電電壓壓振振幅幅ttmVvvAMi00cos)cos1( 00vvvvvAMid 若設(shè)輸入信號(hào)若設(shè)輸入信號(hào))(0tv輸出信號(hào)為輸出信號(hào)為,則加在二極管兩端的電壓則加在二極管兩端的電壓v Di DvoV im如果以右圖所示的折線表示二極管的伏安特如果以右圖所示的折線表示二極管的伏安特征曲線（注意在大信號(hào)輸入情況下是允許征曲線（注意在大信號(hào)輸入情況下是允許的），則有：的），則有： )t(vtcos)tcosm1(Vg)t(vvg)t(i000d0AM

39、dd 可見(jiàn)當(dāng)可見(jiàn)當(dāng) t0時(shí)時(shí)0)( tid有有tVVtmVVtmVtvDC coscoscoscoscos)cos1()(0000 可見(jiàn)可見(jiàn))(0tv有兩部分：有兩部分：低頻調(diào)制分量：低頻調(diào)制分量：tVtv cos)(其中其中 cos0mVV 直流分量直流分量： cos0VVDC (1)傳輸系數(shù)：（傳輸系數(shù)：（也稱為檢波系數(shù)或檢波效率也稱為檢波系數(shù)或檢波效率）定義：定義：+vi-+vo- + v d - 電路性能分析 coscos000 mVmVmVVKd有有 為電流導(dǎo)通角。為電流導(dǎo)通角。其中其中另外，還可以證明導(dǎo)通角的表達(dá)式：另外，還可以證明導(dǎo)通角的表達(dá)式：3D3RR3gR3 DRg1 DR

40、而而為二極管導(dǎo)通內(nèi)阻。為二極管導(dǎo)通內(nèi)阻。20:07ttmVvi00cos)cos1( )cos1()(00tmVKtvd cosKRd（2）檢波的等效輸入電阻檢波的等效輸入電阻idR峰值檢波器常作為超外差接收機(jī)峰值檢波器常作為超外差接收機(jī)中放末級(jí)的負(fù)載中放末級(jí)的負(fù)載，故，故其輸入阻抗對(duì)其輸入阻抗對(duì)前級(jí)的有載前級(jí)的有載Q值及回路阻抗有直接影響，如下圖所示，這也是峰值檢波值及回路阻抗有直接影響，如下圖所示，這也是峰值檢波器的主要缺點(diǎn)器的主要缺點(diǎn)。R 討論：在大信號(hào)檢波過(guò)程中，當(dāng)討論：在大信號(hào)檢波過(guò)程中，當(dāng)D和和確定后，確定后， 為恒定值，為恒定值， cos dK與輸入信號(hào)大小無(wú)關(guān)，亦即檢波效率與輸

41、入信號(hào)大小無(wú)關(guān)，亦即檢波效率恒定，與輸入信號(hào)的值無(wú)關(guān)，恒定，與輸入信號(hào)的值無(wú)關(guān)，則輸出信號(hào)為：則輸出信號(hào)為：當(dāng)當(dāng)1 dK1 dK但但理想值理想值50 gR9 . 0 dK一般當(dāng)一般當(dāng)，輸入與輸出之間為線性關(guān)系，故稱為輸入與輸出之間為線性關(guān)系，故稱為線性檢波線性檢波。一般計(jì)算方法為：一般計(jì)算方法為：當(dāng)輸入信號(hào)為：當(dāng)輸入信號(hào)為：3D3RR3gR3 檢波器的輸入電阻檢波器的輸入電阻Ri是為研究檢波器是為研究檢波器對(duì)其輸入諧振回路影響的大小而定義的，對(duì)其輸入諧振回路影響的大小而定義的，因而，因而，Ri是對(duì)載波頻率信號(hào)呈現(xiàn)的參量是對(duì)載波頻率信號(hào)呈現(xiàn)的參量。若設(shè)輸入信號(hào)為等幅載波信號(hào)若設(shè)輸入信號(hào)為等幅載波

42、信號(hào) 中放末級(jí)+vi_R itVvimi0cos 20:07ttmVvi00cos)cos1( )cos1()(00tmVKtvd cosKRd（2）檢波的等效輸入電阻檢波的等效輸入電阻idR峰值檢波器常作為超外差接收機(jī)峰值檢波器常作為超外差接收機(jī)中放末級(jí)的負(fù)載中放末級(jí)的負(fù)載，故，故其輸入阻抗對(duì)其輸入阻抗對(duì)前級(jí)的有載前級(jí)的有載Q值及回路阻抗有直接影響，如下圖所示，這也是峰值檢波值及回路阻抗有直接影響，如下圖所示，這也是峰值檢波器的主要缺點(diǎn)器的主要缺點(diǎn)。R 討論：在大信號(hào)檢波過(guò)程中，當(dāng)討論：在大信號(hào)檢波過(guò)程中，當(dāng)D和和確定后，確定后， 為恒定值，為恒定值， cos dK與輸入信號(hào)大小無(wú)關(guān)，亦即檢

43、波效率與輸入信號(hào)大小無(wú)關(guān)，亦即檢波效率恒定，與輸入信號(hào)的值無(wú)關(guān)，恒定，與輸入信號(hào)的值無(wú)關(guān)，則輸出信號(hào)為：則輸出信號(hào)為：當(dāng)當(dāng)1 dK1 dK但但理想值理想值50 gR9 . 0 dK一般當(dāng)一般當(dāng)，輸入與輸出之間為線性關(guān)系，故稱為輸入與輸出之間為線性關(guān)系，故稱為線性檢波線性檢波。一般計(jì)算方法為：一般計(jì)算方法為：當(dāng)輸入信號(hào)為：當(dāng)輸入信號(hào)為：3D3RR3gR3 檢波器的輸入電阻檢波器的輸入電阻Ri是為研究檢波器是為研究檢波器對(duì)其輸入諧振回路影響的大小而定義的，對(duì)其輸入諧振回路影響的大小而定義的，因而，因而，Ri是對(duì)載波頻率信號(hào)呈現(xiàn)的參量是對(duì)載波頻率信號(hào)呈現(xiàn)的參量。若設(shè)輸入信號(hào)為等幅載波信號(hào)若設(shè)輸入信號(hào)

44、為等幅載波信號(hào) 中放末級(jí)+vi_R itVvimi0cos V o iimRV22LR L20RV，應(yīng)全部轉(zhuǎn)換為輸出端負(fù)載電阻應(yīng)全部轉(zhuǎn)換為輸出端負(fù)載電阻上消耗的功率上消耗的功率（注意為直流）（注意為直流）如果忽略二極管導(dǎo)通電阻上的損耗功率，如果忽略二極管導(dǎo)通電阻上的損耗功率，則由能量守恒的原則，輸入到檢波器的高頻功則由能量守恒的原則，輸入到檢波器的高頻功率率L20i2imRVR2V 0VVim LiR21R 即有即有，而，而20:07(2) 輸入電阻(越大越好) imidimVRIimVimI,分別為輸入高頻基波電壓、電流的振幅。2imiid2VPR,平均輸出功率2cavLVPR,忽略管子損耗

45、的功率,則LiPP,即22cavimid2VVRR當(dāng) 時(shí),d1K cavimVVid12RRivCDRidRdi20:07(3) 失真頻率失真(線性失真)是由電路中線性元件引起的失真。ivCDcvi2rRcavV研究對(duì) 的影響minmax()C濾波電容(高頻)cC耦合電容(低頻)C:影響max要求:應(yīng)使 對(duì) 不產(chǎn)生旁路作用,即Cmaxmax1(10)RC倍以上或max1CRcC下一級(jí)輸入20:07cC:影響min要求:應(yīng)使 在 上的壓降不大,即mincC或非線性失真實(shí)際上: 和 較小時(shí)產(chǎn)生非線性失真較大。imVR原因: (a) 較小時(shí),檢波器工作于 曲線的彎曲 部分(相當(dāng)于小信號(hào)檢波) 非線性

46、失真 。 imV(b) 較小時(shí), 較小,負(fù)反饋?zhàn)饔孟陆?非線性失真RcV應(yīng)該RimV非線性失真2min1icrC2min1icrCimDVI 20:07惰性失真惰性失真會(huì)造成輸出波形不隨輸入信號(hào)包絡(luò)而變化，從而產(chǎn)生失真，會(huì)造成輸出波形不隨輸入信號(hào)包絡(luò)而變化，從而產(chǎn)生失真，這種失真這種失真是由于電容放電惰性引起的，故稱為惰性失真。是由于電容放電惰性引起的，故稱為惰性失真。在二極管峰值型檢波器中，存在著兩種特有失真在二極管峰值型檢波器中，存在著兩種特有失真： 惰性失真惰性失真底部切割失真底部切割失真RC 一般為了提高檢波效率和濾波效果，（一般為了提高檢波效率和濾波效果，（C越大，高頻波紋越小），越

47、大，高頻波紋越?。?，總希望選取較大的總希望選取較大的R，C值，但值，但如果如果R，C取值過(guò)大，使取值過(guò)大，使R，C的放電時(shí)的放電時(shí)間常數(shù)間常數(shù)所對(duì)應(yīng)的放電速度小于輸入信號(hào)所對(duì)應(yīng)的放電速度小于輸入信號(hào)(AM)包絡(luò)下降速度時(shí)，包絡(luò)下降速度時(shí)，a.產(chǎn)生惰性失真的原因：產(chǎn)生惰性失真的原因：輸入輸入AM信號(hào)包絡(luò)的變化率信號(hào)包絡(luò)的變化率RC放電的速率放電的速率當(dāng) 時(shí), 二極管 期間始終截止 不隨 而變化 iVciVV12()ttcViV20:07imima(1cos)VVmt包絡(luò)的變化速度為:imaimsindVm Vtdt 的放電電流:C(,)CCVVccdvdiCdtdt,cRviR因?yàn)閏Rii,即c

48、cdvvCdtR所以 的變化速度為:cvccdvvdtRCb.避免產(chǎn)生惰性失真的條件：避免產(chǎn)生惰性失真的條件：在任何時(shí)刻，電容在任何時(shí)刻，電容C上電壓的變上電壓的變化率應(yīng)大于或等于包絡(luò)信號(hào)的變化化率應(yīng)大于或等于包絡(luò)信號(hào)的變化率，即率，即ttvtvC )(：電量20:07考慮到 ,在二極管進(jìn)入截止瞬間 :d1K 1(tt 時(shí))cimvVcimima(1cos)dvVVmtdtRCRCimaimsindVm Vtdt imacasin1cosdVmtdtARCdvmtdt令當(dāng) 時(shí),則 的變化速度比輸入信號(hào)包絡(luò)的變化速度快 不產(chǎn)生失真。1Acv只要 ,則1Amax1A令0dAdt求得:amaxmax

49、2a1mARCm20:07amax2a11mRCm或2amaxa1mRCm不產(chǎn)生惰性失真條件負(fù)峰切割失真(底邊切割失真)ivDi2rRcavVcCRVcC耦合電容具有隔直作用直流負(fù)載電阻:R交流負(fù)載電阻:i2i2R rRRr由于 較大,在穩(wěn)定狀態(tài): (在音頻的一周期內(nèi): 基本不變 相當(dāng)于直流電壓在 、 上分壓。cCcavimVVcvRi2r下一級(jí)輸入20:07電阻 上的分壓:RRcavimi2i2RRVVVRrRrimima(1cos)VVmt在音頻的一周內(nèi):當(dāng) 時(shí),二極管始終截止 失真。為了避免負(fù)峰切割失真,必須使imRVVimaimR()Vm VV即:imaimimi2RVm VVRr因此

50、得i2aai2i21rRmmRrRr或即aRmR不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真i2i2R rRRr其中20:07i 2R,rVaaim,mm V易產(chǎn)生負(fù)峰切割失真ivD1R2Ri2r1C2C為了Ri2r(a)在檢波器與下級(jí)放大器之間加射級(jí) 跟隨器(提高 )i2r(b)將 分成兩部分RRcavimi2i2RRVVVRrRri2i2R rRRr20:07Vim（1-m）(2)底部切割失真如圖所示，為能有效地傳輸檢波后的低頻調(diào)制信號(hào)，要求：如圖所示，為能有效地傳輸檢波后的低頻調(diào)制信號(hào)，要求：a)原因：一般為了取出低頻調(diào)制信號(hào)，檢波器與后級(jí)低頻放大原因：一般為了取出低頻調(diào)制信號(hào)，檢波器與后級(jí)低頻放大器的連接器的連

51、接后級(jí)+VC g-+VRmin1 ggCRmin1 ggCR或或因而因而Cg一般取值較大（一般為一般取值較大（一般為F 105），所以在），所以在檢波過(guò)程中檢波過(guò)程中g(shù)C兩端建立起直流電壓，其值大小近兩端建立起直流電壓，其值大小近似等于載波電壓振幅，即似等于載波電壓振幅，即imCgVV VimRRRVVgCgR 且在低頻一周內(nèi)基本維持不變，經(jīng)且在低頻一周內(nèi)基本維持不變，經(jīng)RgRR與與分壓后在分壓后在上得到的電壓：上得到的電壓：ttmVvoimi cos)cos1( VRRV而而對(duì)二極管來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)反向?qū)ΧO管來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)反向偏壓。偏壓。當(dāng)輸入調(diào)幅波的當(dāng)輸入調(diào)幅波的m值較小時(shí)，值較小時(shí)，不會(huì)

52、影響檢波作用，而不會(huì)影響檢波作用，而當(dāng)當(dāng)m值較大值較大時(shí)，在調(diào)制信號(hào)的負(fù)半周，輸入信號(hào)低于時(shí)，在調(diào)制信號(hào)的負(fù)半周，輸入信號(hào)低于RV時(shí)，時(shí)，二極管截止，使檢波輸出信號(hào)不跟隨輸入調(diào)幅波包絡(luò)的變化而產(chǎn)生失真。二極管截止，使檢波輸出信號(hào)不跟隨輸入調(diào)幅波包絡(luò)的變化而產(chǎn)生失真。VRVim（1-m）)tcosm1(Vim +vi-+vm-ttmVvoimi cos)cos1( ttmVvoimi cos)cos1( )tcosm1(Vim )tcosm1(Vim VRVRVRVRRV(2)避免底部切割失真的方法避免底部切割失真的方法：要求調(diào)幅信號(hào)的最小幅度要求調(diào)幅信號(hào)的最小幅度)1 (mVim 要大于要大于

53、R上的直流電壓上的直流電壓RRRV)m1(Vgimim 即：即：RRRRRRmggg/ RRg/其中：其中：為檢波器輸出端的交流電阻，為檢波器輸出端的交流電阻，而而R為直流電阻。為直流電阻。 VR20:07一般：一般： 1)2/(0 RRCQssL (1)回路有載回路有載LQ要大：這應(yīng)該從選擇性及通頻帶的要求來(lái)考慮。要大：這應(yīng)該從選擇性及通頻帶的要求來(lái)考慮。0TRC 為高頻載波周期為高頻載波周期0T(2)為發(fā)保證輸出的高頻為發(fā)保證輸出的高頻紋波小，要求：紋波小，要求：oRC 1 即即檢波器設(shè)計(jì)及元件參數(shù)選擇的原則(3)為了減少低頻輸出信號(hào)的頻率失真（一般低頻信號(hào)為一個(gè)限帶信號(hào)）為了減少低頻輸出信號(hào)的頻率失真（一般低頻信號(hào)為一個(gè)限帶信號(hào)）要求：要求： 不不影影響響下下限限頻頻率率不不影影響響上上限限頻頻率率gminggmaxC1CRC1RC minmaxmaxmax2maxmm1RC (4)