高頻總復(fù)習(xí)(考試重點(diǎn))

1、音頻放大器調(diào)制器激勵(lì)放大輸出功率放大載波振蕩器天線開關(guān)高頻放大混頻器中頻放大與濾波解調(diào)器音頻放大器話筒本地振蕩器揚(yáng)聲器變頻器 圖圖1-1 無線通信系統(tǒng)的基本組成無線通信系統(tǒng)的基本組成 無線通信系統(tǒng)的組成無線通信系統(tǒng)的組成信源信宿思考題：思考題：本課程所說的本課程所說的“高頻高頻”指的是什么？指的是什么？為什么無線電通信要選擇使用高頻信號(hào)？為什么無線電通信要選擇使用高頻信號(hào)？圖1- 7 無線電波的主要傳播方式(a) 直射傳播；(b) 地面繞射傳播；(c) 電離層反射傳播；(d) 對(duì)流層散射傳播長波信號(hào)以地波繞射為主；中波和短波信號(hào)可以以地波和長波信號(hào)以地波繞射為主；中波和短波信號(hào)可以以地波和天波

2、兩種方式傳播，不過，前者以地波傳播為主，后者以天波兩種方式傳播，不過，前者以地波傳播為主，后者以天波天波(反射與折射反射與折射)為主；超短波以上頻段的信號(hào)大多以直為主；超短波以上頻段的信號(hào)大多以直射方式傳播，也可以采用對(duì)流層散射的方式傳播。射方式傳播，也可以采用對(duì)流層散射的方式傳播?！案哳l高頻”的狹義解釋，它指的就是短波頻段。的狹義解釋，它指的就是短波頻段。無線通信為什么要用高頻信號(hào)？無線通信為什么要用高頻信號(hào)？“高頻高頻”信號(hào)指的是什么？信號(hào)指的是什么？ 高頻信號(hào)指的是適合天線發(fā)射、傳播和接收的射頻信號(hào)。高頻信號(hào)指的是適合天線發(fā)射、傳播和接收的射頻信號(hào)。 采用高頻信號(hào)的原因主要是：采用高頻信

3、號(hào)的原因主要是：（1）頻率越高，可利用的頻帶就越寬，信道容量就越大頻率越高，可利用的頻帶就越寬，信道容量就越大，而且可以減小或避免頻道間的干擾；而且可以減小或避免頻道間的干擾；（2）高頻信號(hào)更適合天線輻射和接收，因?yàn)橹挥刑炀€尺寸高頻信號(hào)更適合天線輻射和接收，因?yàn)橹挥刑炀€尺寸大小可以與信號(hào)波長相比擬時(shí)，才有較高的輻射效率和接收大小可以與信號(hào)波長相比擬時(shí)，才有較高的輻射效率和接收效率效率，這樣，可以采用較小的信號(hào)功率，傳播較遠(yuǎn)的距離，這樣，可以采用較小的信號(hào)功率，傳播較遠(yuǎn)的距離，也可獲得較高的接收靈敏度。也可獲得較高的接收靈敏度。無線通信系統(tǒng)的組成無線通信系統(tǒng)的組成 無線通信系統(tǒng)的基本組成無線通信

4、系統(tǒng)的基本組成: （1）高頻振蕩器：用于產(chǎn)生載波或本地振蕩信號(hào)）高頻振蕩器：用于產(chǎn)生載波或本地振蕩信號(hào) （2）放大器：包括小信號(hào)放大和功率放大）放大器：包括小信號(hào)放大和功率放大 （3）混頻或變頻：）混頻或變頻： （4）調(diào)制與解調(diào)：包括調(diào)幅和調(diào)角）調(diào)制與解調(diào)：包括調(diào)幅和調(diào)角 （5）反饋控制電路：包括）反饋控制電路：包括AGC、AFC和和APC（PLL） 高頻電路是通信系統(tǒng)高頻電路是通信系統(tǒng), 特別是無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)特別是無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ), 以上以上電路也是電路也是高頻電子線路高頻電子線路課程的基本教學(xué)內(nèi)容課程的基本教學(xué)內(nèi)容。 1. 諧振回路諧振回路1. 諧振回路諧振回路LCLC串聯(lián)諧振回路單

5、諧振回路并聯(lián)諧振回路諧振回路互感耦合回路雙調(diào)諧回路電容耦合回路基頻諧振器諧振回路石英晶體諧振器泛音諧振器陶瓷濾波器集中濾波器 聲表面波濾波器薄膜體聲濾波器串聯(lián)回路并聯(lián)回路電路信號(hào)源恒壓源恒流源電流或電壓諧振頻率221sUIrLC221spIUgCL012fLCLrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)0 /20(d)/2串聯(lián)回路并聯(lián)回路諧振時(shí)回路電流最大回路端電壓最大品質(zhì)因數(shù)諧振電阻信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載電阻的影響接入導(dǎo)致品質(zhì)因數(shù)降低，要求負(fù)載電阻和信號(hào)源內(nèi)阻盡量小些接入導(dǎo)致品質(zhì)因數(shù)降低，要求負(fù)載電阻和信號(hào)源內(nèi)阻盡量大些通頻帶smmUIrsmmpIUg00011LLQrCrCr11ppp

6、pppCCQgLLgg00001LQRQLQCC00.70fBWQ 例例 1 設(shè)一放大器以簡單并聯(lián)振蕩回路為負(fù)設(shè)一放大器以簡單并聯(lián)振蕩回路為負(fù)載載, 信號(hào)中心頻率信號(hào)中心頻率fs=10MHz, 回路電容回路電容C=50 pF, (1) 試計(jì)算所需的線圈電感值。試計(jì)算所需的線圈電感值。 (2) 若線圈品質(zhì)因數(shù)為若線圈品質(zhì)因數(shù)為Q=100, 試計(jì)算回路試計(jì)算回路諧振電阻及回路帶寬。諧振電阻及回路帶寬。 (3) 若放大器所需的帶寬若放大器所需的帶寬B=0.5 MHz, 則應(yīng)則應(yīng)在回路上并聯(lián)多大電阻才能滿足放大器所需帶在回路上并聯(lián)多大電阻才能滿足放大器所需帶寬要求寬要求? 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路將將

7、f0以兆赫茲以兆赫茲(MHz)為單位為單位, 以皮法以皮法(pF)為單位為單位, L以以微亨（微亨（H）為單位，）為單位， 上式可變?yōu)橐粚?shí)用計(jì)算公式上式可變?yōu)橐粚?shí)用計(jì)算公式:CfCfL20620225330101)21( 將將f0=fs=10 MHz代入代入, 得得uL07. 5CfL20220)2(11CfL20220)2(11解解 (1) 計(jì)算計(jì)算L值。值。 由式由式(2 2), 可得可得并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路 (2) 回路諧振電阻和帶寬?；芈分C振電阻和帶寬。kLQR8 .311018. 31007. 510210046700并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路回路帶寬為回路帶寬為 kHzQfB10

8、00 設(shè)回路上并聯(lián)電阻為設(shè)回路上并聯(lián)電阻為R1, 并聯(lián)后的總電阻為并聯(lián)后的總電阻為R1R0, 總的回路有載品質(zhì)因數(shù)為總的回路有載品質(zhì)因數(shù)為QL。 由帶寬公式由帶寬公式, 有有200LLQBfQ此時(shí)要求的帶寬此時(shí)要求的帶寬B=0.5 MHz, 故故回路總電阻為回路總電阻為并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路(3) 求滿足求滿足0.5 MHz帶寬的并聯(lián)電阻。帶寬的并聯(lián)電阻。kRRRkLQRRRR97. 737. 637. 637. 61007. 5102200016701010需要在回路上并聯(lián)的電阻。需要在回路上并聯(lián)的電阻。200LLQBfQP60: 2-2 P60: 2-2 圖示為波段內(nèi)調(diào)諧用的并聯(lián)振蕩回路

9、，可變電容圖示為波段內(nèi)調(diào)諧用的并聯(lián)振蕩回路，可變電容C C的的變化范圍為變化范圍為 1212260 pF260 pF，C Ct t為微調(diào)電容，要求此回路的為微調(diào)電容，要求此回路的調(diào)諧范圍為調(diào)諧范圍為5355351605 kHz1605 kHz，求回路電感，求回路電感L L和和C Ct t的值，并的值，并要求要求C C的最大和最小值與波段的最低和最高頻率對(duì)應(yīng)。的最大和最小值與波段的最低和最高頻率對(duì)應(yīng)。12min12max,1122(12 10)1122(260 10)tttCCCLCLCLCLC 33根據(jù)已知條件，可以得出：回路總電容為因此可以得到以下方程組1605 10535 10課課 堂堂

10、練練 習(xí)習(xí)1212121212121232260 10260 10912 1012 108260 109 12 102601081019812535 10260190.3175ttttttCCCCCCpFLmH -1261605，535（）（）10103149423435課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) 作作 業(yè)業(yè)對(duì) 于 收 音 機(jī) 的 中 頻 放 大 電 路 ， 其 中 心 頻 率對(duì) 于 收 音 機(jī) 的 中 頻 放 大 電 路 ， 其 中 心 頻 率 f f0 0= 4 6 5 = 4 6 5 kHzkHzB B0.70.7=8kHz=8kHz，回路電容，回路電容C=200 PFC=200

11、PF，試計(jì)算回路電感和，試計(jì)算回路電感和 Q QL L值。若電感線圈的值。若電感線圈的 Q QO O=100=100，問在回路上應(yīng)并聯(lián)多大的電阻才，問在回路上應(yīng)并聯(lián)多大的電阻才能滿足要求。能滿足要求。 靜態(tài)電容靜態(tài)電容C0約約1pF10pF 動(dòng)態(tài)電感動(dòng)態(tài)電感Lq約約10-3H102 H動(dòng)態(tài)電容動(dòng)態(tài)電容Cq約約10-4pF10-1pF動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻rq約幾十歐到幾百歐約幾十歐到幾百歐下圖是石英晶振的符號(hào)和等效電路。下圖是石英晶振的符號(hào)和等效電路。由以上參數(shù)可以看到：由以上參數(shù)可以看到： ） 石英晶振的值和特性阻抗石英晶振的值和特性阻抗都非常高，值都非常高，值可達(dá)幾萬到幾百萬可達(dá)幾萬到幾百萬,

12、因?yàn)椋阂驗(yàn)椋簈qqqcLrQ1石英晶體諧振器石英晶體諧振器 2） 由于石英晶振的接入系數(shù)由于石英晶振的接入系數(shù)n=Cq(C0+Cq)很小很小, 所以外接元器件參數(shù)對(duì)石英晶振的影響很小。所以外接元器件參數(shù)對(duì)石英晶振的影響很小。 因此不難理解石英晶振的頻率穩(wěn)定度是非常高的。因此不難理解石英晶振的頻率穩(wěn)定度是非常高的。靜態(tài)電容靜態(tài)電容C0約約1pF10pF 動(dòng)態(tài)電感動(dòng)態(tài)電感Lq約約10-3H102 H動(dòng)態(tài)電容動(dòng)態(tài)電容Cq約約10-4pF10-1pF動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻rq約幾十歐到幾百歐約幾十歐到幾百歐下圖是石英晶振的符號(hào)和等效電路。下圖是石英晶振的符號(hào)和等效電路。由以上參數(shù)可以看到：由以上參數(shù)可以看到

13、：石英晶體諧振器石英晶體諧振器串聯(lián)諧振頻率串聯(lián)諧振頻率q1q3q5C0LqCqrqC0(a)(b)Xe0q00000011212121CCfCCCLCCCCLfCLfqqqqqqqqqqq并聯(lián)諧振頻率并聯(lián)諧振頻率石英晶體諧振器石英晶體諧振器0000011212121CCfCCCLCCCCLfCLfqqqqqqqqqqq)211 (0CCfqq（因?yàn)椋ㄒ驗(yàn)镃qCo） 由于由于CqC0很小很小, 所以所以q與與o間隔很小間隔很小, 因而在因而在qo感性區(qū)間感性區(qū)間, 石英晶振具有陡峭的電抗頻率特性石英晶振具有陡峭的電抗頻率特性, 曲線斜率大曲線斜率大, 利于穩(wěn)頻。利于穩(wěn)頻。q1q3q5C0LqCq

14、rqC0(a)(b)Xe0q0石英晶體諧振器石英晶體諧振器抽頭并聯(lián)諧振回路抽頭并聯(lián)諧振回路LCR0UUT(a)LC2R0UUTC1(b)LR1UC2C1(c)LR1UTC1C2(e)U1R1UT(d)U1LCUTIIL幾種常見抽頭振蕩回路幾種常見抽頭振蕩回路 0202202)(22RpRUURRURUUUpTTT抽頭并聯(lián)諧振回路抽頭并聯(lián)諧振回路LCR0UUT(a)LC2R0UUTC1(b)LR1UC2C1(c)LR1UTC1C2(e)U1R1UT(d)U1LCUTIIL2TZp ZR 1 （接入系數(shù)）（接入系數(shù)）LCR0UUT(a)LC2R0UUTC1(b)LR1UC2C1(c)LR1UTC1

15、C2(e)U1R1UT(d)U1LCUTIIL2112121211CCCCCCCCUUpT抽頭并聯(lián)諧振回路抽頭并聯(lián)諧振回路pIIT抽頭并聯(lián)諧振回路抽頭并聯(lián)諧振回路RiLCRLRiTLCRLIIT電流源的折合電流源的折合 2. 高頻小信號(hào)放大器高頻小信號(hào)放大器高頻小信號(hào)放大器的特點(diǎn)高頻小信號(hào)放大器的特點(diǎn)頻率較高：頻率較高：中心頻率一般在幾百中心頻率一般在幾百kHz到幾百到幾百M(fèi)Hz , 頻帶寬度在幾頻帶寬度在幾kHz到幾到幾MHz。小信號(hào)：小信號(hào)：信號(hào)較小故工作在線性范圍內(nèi)。信號(hào)較小故工作在線性范圍內(nèi)。具有選頻功能：具有選頻功能：采用諧振回路作負(fù)載。采用諧振回路作負(fù)載。 圖圖3 1(a)是一典型

16、的高頻小信號(hào)諧振放大器的是一典型的高頻小信號(hào)諧振放大器的實(shí)際線路。實(shí)際線路。 高頻小信號(hào)諧振放大器高頻小信號(hào)諧振放大器RL2L3C14VRb1Rb2CbReCe(a)5RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuo+_+_比比 較較：高頻小信號(hào)諧振放大器高頻小信號(hào)諧振放大器低頻小信號(hào)放大器（模電）低頻小信號(hào)放大器（模電）RL2LC5V(b)431 圖圖 3 1 高頻小信號(hào)諧振放大器高頻小信號(hào)諧振放大器 (a) 實(shí)際線路實(shí)際線路; (b) 交流等效電路交流等效電路 高頻小信號(hào)諧振放大器高頻小信號(hào)諧振放大器RL2L3C14VRb1Rb2CbReCe(a)5晶體管的晶體管的Y Y參數(shù)等效電路參

17、數(shù)等效電路Ube.Yoebece(b)YieYreUce.YfeUbeUce.coebfeccrebiebUYUYIUYUYI(3 5a) (3 5b)在在高頻時(shí)，一般采用高頻時(shí)，一般采用Y參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路。nKKKK002010 多級(jí)單調(diào)諧放大器的諧振頻率相同多級(jí)單調(diào)諧放大器的諧振頻率相同, 均為信號(hào)的中心頻均為信號(hào)的中心頻率。級(jí)聯(lián)后的放大器的增益、通頻帶和選擇性都將發(fā)生率。級(jí)聯(lián)后的放大器的增益、通頻帶和選擇性都將發(fā)生復(fù)雜的變化。復(fù)雜的變化。多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器1）增益）增益 設(shè)各級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)分別為設(shè)各級(jí)放大器的電壓放大倍數(shù)分別為K01、 K02

18、、 K0n,則總的則總的電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)為：為：課堂練習(xí)課堂練習(xí)已知有三個(gè)放大器級(jí)聯(lián)，第一個(gè)增益為已知有三個(gè)放大器級(jí)聯(lián)，第一個(gè)增益為30dB，第二，第二個(gè)增益為個(gè)增益為10dB，第三個(gè)增益為，第三個(gè)增益為20dB，總增益為多少，總增益為多少分貝？如果一個(gè)輸入信號(hào)為分貝？如果一個(gè)輸入信號(hào)為2cos(3000*2t)，則輸出，則輸出信號(hào)為多少？放大器的諧振回路諧振頻率應(yīng)為多少？信號(hào)為多少？放大器的諧振回路諧振頻率應(yīng)為多少？ 高頻功率放大器的主要功用是放大高頻信高頻功率放大器的主要功用是放大高頻信號(hào)號(hào), 并且以高效輸出大并且以高效輸出大功率功率為目的為目的, 它主要應(yīng)用它主要應(yīng)用于各種無線電

19、發(fā)射機(jī)中。于各種無線電發(fā)射機(jī)中。 輸出功率大輸出功率大, 從節(jié)省能量的角度考慮從節(jié)省能量的角度考慮, 效率效率更更加顯得重要。因此加顯得重要。因此, 高頻功放常采用效率較高高頻功放常采用效率較高的的C類工作狀態(tài)。類工作狀態(tài)。高頻功率放大器高頻功率放大器3. 高頻功率放大器高頻功率放大器ucCRLuceubeubEbEcu ()ibicV設(shè)輸入信號(hào)為設(shè)輸入信號(hào)為 則基極回路電壓則基極回路電壓(3 17) 高頻功率放大器高頻功率放大器功率放大器工作狀態(tài)的分類功率放大器工作狀態(tài)的分類高頻功率放大器高頻功率放大器A類：類：=180=180B類：類：= 90= 90AB ：9090180180C類：類：

20、U1, 可進(jìn)一步認(rèn)為可進(jìn)一步認(rèn)為二極管的通斷主要由二極管的通斷主要由u2控制控制,可得可得220DDpDpg uuViuV(530)單二極管電路單二極管電路 一般有一般有U2Vp,可令可令Vp=0(也可在電路中加一固定偏置也可在電路中加一固定偏置電壓電壓Eo, 用以抵消用以抵消Vp, 此時(shí)此時(shí) uDEo+u1+u2）,式（式（530）可）可進(jìn)一步寫為進(jìn)一步寫為22000DDDg uuiu (531) 單二極管電路單二極管電路由于由于u2U2 cos2t 則則u20對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于 2n-/22t2n+/2, n=0,1,2,故有故有 222222302222DDDg untnintn(532) 上

21、式也可以合并寫成上式也可以合并寫成2( )()DDDDig t ug Kt u(533)單二極管電路單二極管電路2( )()DDDDig t ug Kt u(533) 式中式中g(shù)(t)為時(shí)變電導(dǎo)為時(shí)變電導(dǎo),受受u2的控制的控制;K(2 t )為開關(guān)函數(shù)為開關(guān)函數(shù),它它在在u2的正半周時(shí)等于的正半周時(shí)等于1,在負(fù)半周時(shí)為零在負(fù)半周時(shí)為零,即即22212222()302222ntnKtntn(534) 22212222()302222ntnKtntn(534) 單二極管電路單二極管電路2t02t012t)u2單向開關(guān)單向開關(guān) 可見可見, 在前面的假設(shè)條件下在前面的假設(shè)條件下,二極管電路可等效為一二

22、極管電路可等效為一線性時(shí)變電路線性時(shí)變電路,其時(shí)變電導(dǎo)其時(shí)變電導(dǎo)g(t)為為2( )()Dg tg Kt（535） 單二極管電路單二極管電路2( )()DDDDig t ug Kt u(533)K(2 t )是一周期性函數(shù)是一周期性函數(shù),可用傅里葉級(jí)數(shù)展開為可用傅里葉級(jí)數(shù)展開為2222121222()coscos3cos52352( 1)cos(21)(21)nKttttntn (536) 代入，得代入，得2221222coscos3cos5235DDDigtttu(537) 單二極管電路單二極管電路2( )()DDDDig t ug Kt u(533)2222121222()coscos3c

23、os52352( 1)cos(21)(21)nKttttntn (536) 2221222coscos3cos5235DDDigtttu若若u1U1cos1t 為單一頻率信號(hào)為單一頻率信號(hào), 則則代入上式并整理得代入上式并整理得uD = u1+ u2 =U1cos1t + U2cos2t單二極管電路單二極管電路(537) 2112222221211211211211211211212coscoscos222322cos4cos()152cos()22cos(3)cos(3)332cos()22cos(5)cos(5)55DDDDDDDDDDDDDgggiUUtUtg Utg Utg Utg U

24、tg Utg Utg Utg Utg Ut (538) 2112222221211211211211211211212coscoscos222322cos4cos()152cos()22cos(3)cos(3)332cos()22cos(5)cos(5)55DDDDDDDDDDDDDgggiUUtUtg Utg Utg Utg Utg Utg Utg Utg Utg Ut 單二極管電路單二極管電路由上式可以看出由上式可以看出,流過二極管的電流流過二極管的電流iD中的頻率分量有中的頻率分量有:（1）輸入信號(hào)）輸入信號(hào)u1和控制信號(hào)和控制信號(hào)u2的頻率分量的頻率分量1和和2;（2）控制信號(hào)）控制信

25、號(hào)u2的頻率的頻率2的偶次諧波分量的偶次諧波分量;（3）由輸入信號(hào)）由輸入信號(hào)u1的頻率的頻率1與控制信號(hào)與控制信號(hào)u2的奇次諧波分的奇次諧波分量的組合頻率分量量的組合頻率分量 (2n+1)21, n=0,1,2,。單二極管電路單二極管電路電路類型輸入頻率成分輸出頻率成分單二極管電路二極管平衡電路二極管環(huán)形電路單差分對(duì)電路雙差分對(duì)電路晶體三極管場效應(yīng)管電路1221,UU 12221,2,21nn 直流121,21n2121n1221,U U 較小112, 121221,UU 212,nn 112, 在遇到具體電路的時(shí)候，要具體問題具體分析：（1）電路中有二極管時(shí)，判斷二極管導(dǎo)通截至的關(guān)系，構(gòu)建

26、開關(guān)函數(shù) ，這里重要要弄清楚二極管主要受那個(gè)電壓控制，從而確定式中的頻率。 然后，對(duì)開關(guān)函數(shù)進(jìn)行傅里葉技術(shù)展開。如果 為偶函數(shù)，展開式里只有余弦項(xiàng)。如果上下對(duì)稱，展開式里沒有直流項(xiàng)。由于往往只關(guān)注頻率成分，不考慮頻率成分的幅度，可以簡單寫成?KtKt012coscos2KtKKtKt（2）如果是晶體管，則在時(shí)變靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行泰勒級(jí)數(shù)展開，忽略二次以上項(xiàng)。（3）如果是差分對(duì)電路，雙差分對(duì)電路就是模擬乘法器，最容易分析。單差分對(duì)電路是兩個(gè)輸入的乘積在加上差模端輸入的頻率。ut0(a)(b)(c)(d)(e)uCttttm1uAM(t)UcmUc000uAM(t)m1m1uAM(t)0ut0(a)(

27、b)(c)(d)(e)uCttttm1uAM(t)UcmUc000uAM(t)m1m1uAM(t)0調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形uAM(t)=UC(1+mcost)cosct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。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。調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形uAM(t)=UC(1+mcost)cosct 調(diào)幅度調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度。反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度。ma =Umax - Umin2UcmUmax - UminUmax + Umin=調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形CaCCUk UmUU調(diào)幅波的波形調(diào)幅波的波形ut0(a)(b)(c)(d)(e)uCtttt

28、m 1uAM(t)UcmUc000uAM(t)m 1m 1uAM(t)0ut0(a)(b)(c)(d)(e)uCttttm 1uAM(t)UcmUc000uAM(t)m 1m 1uAM(t)0過調(diào)幅過調(diào)幅 調(diào)幅度調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度。反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度。為保證不出現(xiàn)過調(diào)制，要求為保證不出現(xiàn)過調(diào)制，要求m 1 。uAM(t)=UC(1+mcost)cosct012c 2c 1c 2c 1c 0c c c 調(diào)幅波的頻譜和帶寬調(diào)幅波的頻譜和帶寬max2FBW FBW2振幅調(diào)制的實(shí)質(zhì)是將振幅調(diào)制的實(shí)質(zhì)是將 的頻譜線性地搬移到的頻譜線性地搬移到 的兩側(cè)。的兩側(cè)。c)(tu雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào)

29、uDSB(t)=kUCUcost cosctn 由于由于DSB信號(hào)的上、下兩個(gè)邊帶是完全對(duì)稱的，它們都信號(hào)的上、下兩個(gè)邊帶是完全對(duì)稱的，它們都攜帶了調(diào)制信號(hào)的全部信息，因此攜帶了調(diào)制信號(hào)的全部信息，因此從有效傳輸信息的角度從有效傳輸信息的角度看，只要傳送一個(gè)邊帶就夠了，這就是單邊帶調(diào)幅，簡稱看，只要傳送一個(gè)邊帶就夠了，這就是單邊帶調(diào)幅，簡稱SSB。可以選擇上邊帶也可以采用下邊帶。可以選擇上邊帶也可以采用下邊帶。雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào)殘留邊帶信號(hào)殘留邊帶信號(hào)殘留邊帶調(diào)幅殘留邊帶調(diào)幅(VSB)是在發(fā)射端發(fā)送一個(gè)完整的邊帶信號(hào)、是在發(fā)射端發(fā)送一個(gè)完整的邊帶信號(hào)、載波信號(hào)和另一個(gè)部分被抑制的邊帶信號(hào)。載

30、波信號(hào)和另一個(gè)部分被抑制的邊帶信號(hào)。這樣既保留了單邊帶調(diào)幅節(jié)省頻帶的優(yōu)點(diǎn)，又具有濾波器這樣既保留了單邊帶調(diào)幅節(jié)省頻帶的優(yōu)點(diǎn)，又具有濾波器易于實(shí)現(xiàn)、解調(diào)電路簡單的特點(diǎn)。易于實(shí)現(xiàn)、解調(diào)電路簡單的特點(diǎn)。在廣播電視系統(tǒng)中圖象信號(hào)就是采用殘留邊帶調(diào)幅。在廣播電視系統(tǒng)中圖象信號(hào)就是采用殘留邊帶調(diào)幅。圖612 集電極調(diào)幅電路 ucT1EcT2Ec0uuAMT3高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路圖614 基極調(diào)幅電路 RLuC1C2ucC3C4C6C5EcR1LBCBLB1高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路uAMRLuC1C2ucC3C4C6C5EcR1LBCBLB

31、1高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路以下晶體管電路，工作在C類工作狀態(tài)的有A.高頻功率放大器B. 高頻信號(hào)放大器C. 正弦波振蕩器D.調(diào)幅電路E. 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路F. 差分對(duì)電路二極管峰值包絡(luò)檢波器二極管峰值包絡(luò)檢波器uiCRVDuo(a)CRuoui(b)CR(c)uot0(a)(b)t0uC(t)Uo(t)uiCRVDuo(a)CRuoui(b)CR(c)uouiCRVDuo(a)CRuoui(b)CR(c)uo原理：電容的充放電時(shí)間不同，從而使得輸出信號(hào)跟隨了輸入調(diào)制信號(hào)的峰值。通過隔直電容濾除直流成分，從而提取出調(diào)制信號(hào)。失真：1）惰性失真：（1）表現(xiàn)：（2）

32、原因：包絡(luò)下降速度大于電容器電壓下降速度（3）解決辦法：根據(jù)m的最大值確定合理的RC包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)3 檢波器的失真檢波器的失真1) 惰性失真（對(duì)角切割失真）惰性失真（對(duì)角切割失真）產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 調(diào)幅波包絡(luò)下降時(shí)，調(diào)幅波包絡(luò)下降時(shí)，由于時(shí)間常數(shù)由于時(shí)間常數(shù)RC太大，太大，電容電容C的放電速度跟不的放電速度跟不上輸入電壓包絡(luò)的下降上輸入電壓包絡(luò)的下降速度。速度。2）底部切削失真（1）表現(xiàn)（2）原因：由于直流負(fù)載和交流負(fù)載不同引起（3）解決辦法：（1）加入射極跟隨器（輸入阻抗高，輸出阻抗低，因而從信號(hào)源索取的電流小而且?guī)ж?fù)載能力強(qiáng)，所以常用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)和輸

33、出級(jí)；也可用它連接兩電路，減少電路間直接相連所帶來的影響，起緩沖作用。）（2）采用如下電路usCVDRRgCg(a)usutt00(b)(c)URUC2) 負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真usCVDRRgCg(a)usutt00(b)(c)URUC產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 檢波器交、直流負(fù)載電檢波器交、直流負(fù)載電阻不同，且調(diào)幅度過大。阻不同，且調(diào)幅度過大。檢波器的非線性失真檢波器的非線性失真R直直=R1+R2R交交=R1+R2/RL=R1+R交交 R1足夠大時(shí)，足夠大時(shí)，R交交的影響的影響減小，不易產(chǎn)生負(fù)峰切割減小，不易產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。失真。檢波電路的改進(jìn)檢波電路的改進(jìn)改進(jìn)電路之一：改進(jìn)電路之一：調(diào)頻波

34、與調(diào)相波的比較調(diào)頻波與調(diào)相波的比較P268課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 已知音頻調(diào)制信號(hào)的頻率已知音頻調(diào)制信號(hào)的頻率F=15kHz, 若要求最大若要求最大頻偏頻偏fm=45kHz, 求（求（1）采用調(diào)頻方式時(shí)的調(diào)頻指）采用調(diào)頻方式時(shí)的調(diào)頻指數(shù)數(shù)mf 、帶寬、帶寬BW, 畫出頻譜圖；（畫出頻譜圖；（2）采用調(diào)相方式）采用調(diào)相方式時(shí)的調(diào)相指數(shù)時(shí)的調(diào)相指數(shù)mp、帶寬、帶寬BW。課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)解（解（1）：）：31015104533minFfMmf mf =BW=2(3+1)15103=120kHz 已知調(diào)制信號(hào)的頻率已知調(diào)制信號(hào)的頻率F=15kHz, 若要求最大頻偏若要求最大頻偏fm=45kHz,

35、 求求（1）采用調(diào)頻方式時(shí)的調(diào)頻指數(shù)）采用調(diào)頻方式時(shí)的調(diào)頻指數(shù)mf 、帶寬、帶寬BW, 畫出頻譜圖畫出頻譜圖； （2）采用調(diào)相方式時(shí)的調(diào)相指數(shù)）采用調(diào)相方式時(shí)的調(diào)相指數(shù)mp、帶寬、帶寬BW。6.2.2 不同F(xiàn)m)(FnmJFm)(0FmJ)(1FmJ)(2FmJ)(3FmJ)(4FmJ)(5FmJ)(6FmJ)(7FmJ0.010.200.501.002.003.004.005.006.001.000.990.940.770.220.260.390.180.150.100.240.440.580.340.060.330.280.110.350.490.360.050.240.130.310.4

36、30.360.110.130.280.390.360.130.260.360.130.250.13課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 已知調(diào)制信號(hào)的頻率已知調(diào)制信號(hào)的頻率F=15kHz, 若要求最大頻偏若要求最大頻偏fm=45kHz, 求求（1）采用調(diào)頻方式時(shí)的調(diào)頻指數(shù)）采用調(diào)頻方式時(shí)的調(diào)頻指數(shù)mf 、帶寬、帶寬BW, 畫出頻譜圖畫出頻譜圖； （2）采用調(diào)相方式時(shí)的調(diào)相指數(shù)）采用調(diào)相方式時(shí)的調(diào)相指數(shù)mp、帶寬、帶寬BW。31015104533minFfMmfmp =課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)BW=2(3+1)15103=120kHz解（解（2）：）： 已知調(diào)制信號(hào)的頻率已知調(diào)制信號(hào)的頻率F=15kHz, 若要

37、求最大頻偏若要求最大頻偏fm=45kHz, 求（求（1）采用調(diào)頻方式時(shí)的調(diào)頻指數(shù)）采用調(diào)頻方式時(shí)的調(diào)頻指數(shù)mf 、帶寬、帶寬BW, 畫出頻譜圖；畫出頻譜圖； （2）采用調(diào)相方式時(shí)的調(diào)相指數(shù)）采用調(diào)相方式時(shí)的調(diào)相指數(shù)mp、帶寬、帶寬BW。課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 設(shè)調(diào)制信號(hào)為設(shè)調(diào)制信號(hào)為u(t)=0.2sin4103t(V)、載波信號(hào)、載波信號(hào)為為uC(t)=2cos2106t(V)，已知調(diào)角時(shí)的最大頻偏，已知調(diào)角時(shí)的最大頻偏為為24KHz。1、分別寫出這時(shí)調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。、分別寫出這時(shí)調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。2、它們的頻帶寬度分別是多少？、它們的頻帶寬度分別是多少？3、如果調(diào)制信

38、號(hào)的幅度增大一倍，而頻率降低一、如果調(diào)制信號(hào)的幅度增大一倍，而頻率降低一半，該半，該調(diào)頻波和調(diào)相波調(diào)頻波和調(diào)相波的最大頻偏及帶寬又分別的最大頻偏及帶寬又分別是多少？是多少？ 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 設(shè)調(diào)制信號(hào)為設(shè)調(diào)制信號(hào)為u(t)=0.2sin4103t(V)、載波信號(hào)為、載波信號(hào)為uC(t) = 2cos2106t(V)，已知調(diào)角時(shí)的最大頻偏為，已知調(diào)角時(shí)的最大頻偏為24KHz。1、分別寫出這時(shí)調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式、分別寫出這時(shí)調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。2、它們的頻帶寬度分別是多少？、它們的頻帶寬度分別是多少？3、如果調(diào)制信號(hào)的幅度增大一倍，而頻率降低一半，、如果調(diào)制信號(hào)的幅度增大一

39、倍，而頻率降低一半，該該調(diào)頻波和調(diào)相波的最大頻偏及帶寬又分別是多少調(diào)頻波和調(diào)相波的最大頻偏及帶寬又分別是多少？ uF(t)= 2cos（2106t12cos4103t ）(V)uP(t)= 2cos（2106t12sin4103t ）(V)課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)均為均為 2(24+2)=52KHz 設(shè)調(diào)制信號(hào)為設(shè)調(diào)制信號(hào)為u(t)=0.2sin4103t(V)、載波信號(hào)為、載波信號(hào)為uC(t) = 2cos2106t(V)，已知調(diào)角時(shí)的最大頻偏為，已知調(diào)角時(shí)的最大頻偏為24KHz。1、分別寫出這時(shí)調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。、分別寫出這時(shí)調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。2、它們的頻帶寬度分別是多少

40、、它們的頻帶寬度分別是多少？3、如果調(diào)制信號(hào)的幅度增大一倍，而頻率降低一半，該、如果調(diào)制信號(hào)的幅度增大一倍，而頻率降低一半，該調(diào)頻波和調(diào)相波調(diào)頻波和調(diào)相波的最大頻偏及帶寬又分別是多少？的最大頻偏及帶寬又分別是多少？ BW = 2(fm+F ) 頻帶寬度頻帶寬度課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)頻譜寬度：頻譜寬度： 2(48+1)=98KHz最大頻偏最大頻偏 : fm=kfU=48KHz調(diào)頻時(shí)調(diào)頻時(shí)調(diào)相時(shí)調(diào)相時(shí)fm=kfU =24KHz 2(24+1)=50KHz 設(shè)調(diào)制信號(hào)為設(shè)調(diào)制信號(hào)為u(t)=0.2sin4103t(V)、載波信號(hào)為、載波信號(hào)為uC(t) = 2cos2106t(V)，已知調(diào)角時(shí)的最大

41、頻偏為，已知調(diào)角時(shí)的最大頻偏為24KHz。1、分別寫出這時(shí)調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。、分別寫出這時(shí)調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。2、它們的頻帶寬度分別是多少？、它們的頻帶寬度分別是多少？3、如果調(diào)制信號(hào)的幅度增大一倍，而頻率降低一半，該、如果調(diào)制信號(hào)的幅度增大一倍，而頻率降低一半，該調(diào)頻波和調(diào)相波調(diào)頻波和調(diào)相波的最大頻偏及帶寬又分別是多少？的最大頻偏及帶寬又分別是多少？ 1、直接調(diào)頻、直接調(diào)頻 直接調(diào)頻就是直接使振蕩器的頻率隨調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系直接調(diào)頻就是直接使振蕩器的頻率隨調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系變化。例如，在一個(gè)由變化。例如，在一個(gè)由LC回路決定振蕩頻率的振蕩器中，將回路決定振蕩頻率的振蕩器中，

42、將一個(gè)可變電抗元件接入回路，使可變電抗元件的電抗值隨調(diào)一個(gè)可變電抗元件接入回路，使可變電抗元件的電抗值隨調(diào)制電壓而變化，即可使振蕩器的振蕩頻率隨調(diào)制信號(hào)而變化。制電壓而變化，即可使振蕩器的振蕩頻率隨調(diào)制信號(hào)而變化。如：如：變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路。 優(yōu)點(diǎn)：易于得到比較大的頻偏。優(yōu)點(diǎn)：易于得到比較大的頻偏。 缺點(diǎn)：中心頻率的穩(wěn)定度不易做得很高。缺點(diǎn)：中心頻率的穩(wěn)定度不易做得很高。調(diào)調(diào) 頻頻 方方 法法 先將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行積分處理，再進(jìn)行調(diào)相而得到調(diào)頻波先將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行積分處理，再進(jìn)行調(diào)相而得到調(diào)頻波。 優(yōu)點(diǎn)：載波中心頻率穩(wěn)定度較好。優(yōu)點(diǎn)：載波中心頻率穩(wěn)定度較好。2、間接調(diào)頻、間接調(diào)頻 利用調(diào)頻波與調(diào)相波之間