w第5章振幅調(diào)制電路

第五章振幅調(diào)制電路第一節(jié)概述基帶信號調(diào)制信號基帶信號：需要傳送的信息（聲音、圖像）通過換能器（傳感器）轉(zhuǎn)換為電信號，此電信號是占有一定頻譜寬度的低頻信號，通常稱為基帶信號。調(diào)制：將需傳送的基帶信號加載到高頻信號上的過程稱為調(diào)制。調(diào)制分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。模擬調(diào)制:用需傳送的信息電壓uΩ(t)作為調(diào)制信號去控制高頻載波震蕩信號的某一參量，使其隨uΩ(t)

線性關(guān)系變化。一、普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達式及其頻譜定義：用需傳送的信息電壓uΩ(t)

（調(diào)制信號）去控制高頻載波振蕩電壓的振幅，使其隨調(diào)制信號uΩ(t)線性關(guān)系變化。普通調(diào)幅波的振幅，包絡(luò)比例系數(shù)不失真調(diào)制時過量調(diào)幅波形過量調(diào)制振幅為負包絡(luò)已不能反映調(diào)制信號的波形單音頻信號調(diào)制的普通調(diào)幅波由三個頻率分量組成:載波ωc、上邊頻ωc

+Ω和下邊頻ωc-Ω

。載波分量不包含信息，調(diào)制信號的信息只包含在上、下邊頻分量內(nèi)，邊頻的振幅反映了調(diào)制信號幅度的大小，邊頻的頻率雖屬于高頻的范疇，但反映了調(diào)制信號頻率與載波的關(guān)系。?kaUΩm普通調(diào)幅波的頻譜實際調(diào)制信號往往是含有多個頻率比較復(fù)雜的信號。如調(diào)幅廣播所傳送的語言信號頻率約為50Hz至3.5kHz，經(jīng)調(diào)制后，各個語言頻率產(chǎn)生各自的上邊頻和下邊頻，迭加后形成了上邊頻帶和下邊頻帶，而且相對于載波是對稱的。由調(diào)幅波的頻譜圖可以看出，調(diào)制過程實質(zhì)上是一種頻譜搬移過程。經(jīng)過調(diào)制后，調(diào)制信號的頻譜由低頻被搬移到載頻附近，成為上、下邊頻帶（高頻）。實際的調(diào)制信號頻譜下邊頻帶上邊頻帶二、普通調(diào)幅波的功率關(guān)系假設(shè)將調(diào)幅波電壓加在負載電阻R兩端當(dāng)ma=1時，包含信息的上、下邊頻功率之和只占總輸出功率的1/3，而不含信息的載波功率卻占了總輸出功率的2/3，這是一種很大的浪費。實際的平均調(diào)幅指數(shù)ma為0.3，POT=95.7%Poav，2Pωc+Ω

=4.3%Poav載波本身不包含信息，為了減少不必要的功率浪費，可以只發(fā)射上、下邊頻。三、雙邊帶調(diào)幅信號和單邊帶調(diào)幅信號雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)定義和頻譜雙邊帶信號的包絡(luò)仍然是隨調(diào)制信號變化的，但它的包絡(luò)已不能準確反映低頻調(diào)制信號的變化規(guī)律。雙邊帶信號在調(diào)制信號的負半周，已調(diào)波高頻與原載頻反相；調(diào)制信號的正半周，已調(diào)波高頻與原載頻同相。因為雙邊帶信號不包含載波，功率有效利用率高于AM調(diào)制。頻譜？反相包絡(luò)因為兩個邊帶（DSB)的任何一個邊帶已經(jīng)包含調(diào)制信號的全部信息，所以可以進一步把其中的一個邊帶抑制掉，而只發(fā)射一個邊帶，這就是SSB單邊帶調(diào)幅波。單邊帶調(diào)幅波（SSB）定義和頻譜單音頻調(diào)制時，SSB是等幅波，但含有傳送信息。四、振幅調(diào)制電路的功能振幅調(diào)制電路的功能是將輸入的調(diào)制信號和載波信號通過電路，變換成高頻調(diào)幅信號輸出。調(diào)幅電路的分類：按實現(xiàn)調(diào)幅級（載波）電平的高低分為低電平調(diào)幅電路和高電平調(diào)幅電路。第二節(jié)低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅是先在低功率電平級進行振幅調(diào)制，然后再經(jīng)過高頻功率放大器放大到所需要的發(fā)射功率。調(diào)制重點是提高調(diào)制的線性，減少不需要的頻率分量的產(chǎn)生和提高濾波性能。調(diào)制過程把調(diào)制信號的頻譜從低頻搬移到載頻的兩側(cè)，即產(chǎn)生了新的頻譜分量，所以必須采用非線性器件才能實現(xiàn)。一、單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路開關(guān)狀態(tài)是指二極管在兩個不同頻率電壓作用下進行頻率變換時，其中一個電壓振幅足夠大，另一個電壓振幅較小，二極管的導(dǎo)通或截止將完全受大振幅電壓的控制。可近似認為二極管處于一種理想的開關(guān)狀態(tài)。u1(t)=U1mcosω1t=UΩmcosΩt

小信號，低頻調(diào)制信號u2(t)=U2mcosω2t=Ucmcosωct

振幅足夠大的信號，高頻載波信號由于u2(t)振幅足夠大，所以二極管D主要受u2(t)控制，工作在開關(guān)狀態(tài)。電流i中包含以下頻譜成分

1、ω1和ω2

2、ω2+ω1和ω2-ω1

3、(2n-1)ω2+ω1和(2n-1)ω2-ω1

4、2nω2

5、直流分量ω2是高頻載波頻率ωc，ω1是低頻調(diào)制信號頻率Ω如果用中心頻率為ωc，通頻帶寬度略大于2Ω的帶通濾波器作為負載，負載上得到的輸出電壓將只包含三個頻率分量ωc、ωc+Ω

、ωc-Ω

，這正是一個普通調(diào)幅波。二、二極管平衡調(diào)幅電路1:22:1uc(t)=Ucmcosωct足夠大，二極管D1、D2均工作于受uc(t)控制的開關(guān)狀態(tài)，D1、D2導(dǎo)通電阻rd。通過中心頻率為ωc，帶寬為2Ω的帶通濾波器，只有ωc+Ω

、ωc-Ω頻率成分的電流流過負載RL，在RL上建立雙邊帶調(diào)幅波的電壓。三、二極管環(huán)形調(diào)幅電路與平衡調(diào)制器比進一步抵消了Ω分量，通過帶通濾波器可取出頻率ωc+Ω

、ωc-Ω成分的電流在負載RL上建立的雙邊帶調(diào)幅波電壓。振幅翻倍。End一次課四、模擬乘法器調(diào)幅電路DSB雙邊帶調(diào)幅信號模擬乘法器是一種完成兩個模擬信號相乘作用的電子器件。（一）雙差分對管振幅調(diào)制電路準備知識PN結(jié)的V-I特性的表達式

（模擬電路P74）載波信號調(diào)制信號載波信號調(diào)制信號i=KMu1u2將u1用載波電壓uc(t)=Ucmcosωct，u2用調(diào)制電壓uΩ(t)=UΩmcosΩt代替，則可實現(xiàn)雙邊帶調(diào)幅。在實際中負載仍是一個中心頻率為ωc的帶通濾波器。缺點：公式要成立必須滿足u1<26mv、u2<26mv，這限制了信號的范圍。載波信號調(diào)制信號為了擴大u2的動態(tài)范圍，可以在T5與T6的發(fā)射極之間接入負反饋電阻Ry，并將恒流源I0分為兩個I0/2的恒流源。對u2大小有限制？u2可以含直流和交流成分電路改進為了擴大u2的動態(tài)范圍，可以在T5與T6的發(fā)射極之間接入負反饋電阻Ry，并將恒流源I0分為兩個I0/2的恒流源。對u2大小有限制？u2可以含直流和交流成分電路改進公式適用條件？（二）MC1596平衡調(diào)幅電路調(diào)直流電壓V通過中心頻率為ωc，帶寬為2Ω的帶通濾波器，經(jīng)濾波取出的電流分量為雙邊帶信號。討論：思考：通過中心頻率為ωc，帶寬為2Ω的帶通濾波器，經(jīng)濾波取出的電流分量為???信號。第三節(jié)高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅是直接產(chǎn)生滿足發(fā)射機輸出功率要求的已調(diào)波。為了獲得大的輸出功率，是用調(diào)制信號去控制處于丙類工作的末級諧振功率放大器實現(xiàn)調(diào)幅。它的優(yōu)點是整機效率高。合二為一知識回顧Vcc對工作狀態(tài)的影響（P51）在欠壓和臨界區(qū)，Vcc的改變對ic沒有影響

在過壓區(qū)，Vcc的改變將改變ic的大小Vcc對電流和功率的影響可用于集電極調(diào)幅一、集電極調(diào)幅電路對于丙類高頻功率放大器

在不變的Vcc下，Ic1m不變，

輸出u(t)為等幅高頻正弦波。設(shè)ub=Ubmcosωct（載波）

則u(t)

=RpIc1mcosωct在過壓狀態(tài)，Ic0、Ic1m隨

Vcc變化而變化。設(shè)uΩ(t)=UΩmcosΩtVcc形成普通調(diào)幅波輸出VccVccVbb對工作狀態(tài)的影響（P52）在欠壓和臨界區(qū)，Vbb的改變將改變ic的大小

在過壓區(qū)，Vbb的改變對ic影響不大Vbb對工作狀態(tài)的影響VbbVbbI0Vbb0Vbb

P可用于基極調(diào)幅二、基極調(diào)幅電路Vbb基極調(diào)幅電路的基本原理是利用丙類功率放大器在其它條件不變的情況下，在欠壓區(qū)改變Vbb，其輸出電流隨Vbb變化這一特點來實現(xiàn)調(diào)幅的。

在不變的Vbb下，Ic1m不變，uo(t)為等幅高頻正弦波。同樣形成普通調(diào)幅波輸出第四節(jié)單邊帶信號的產(chǎn)生調(diào)幅波所傳送的信息是包含在兩個邊帶內(nèi)，載波本身不包含