高频集电极调幅电路01
高频电子线路 林春方(第3版)第4章 调幅、检波与混频讲解
高频电子线路（第3版）
4.4 混频器
4.4.2 混频电路 1．模拟乘法器混频器
高频电子线路（第3版）
4.4 混频器
所示为采用模拟乘法器MC1596构成的混频电路原理图。
高频电子线路（第3版）
4.4 混频器
2．二极管平衡混频器
高频电子线路（第3版）
4.4 混频器
3．三极管混频器
高频电子线路（第3版）
（1）普通调幅波的包络反映了调制信号变化的规律，其频谱包含载波和上、下 边带。由于载波不含待传输的有用信息，传输的信息存在于上边带或下边带中，因 此可以采用抑制载波的双边带调制或单边带调制，但解调较复杂。
（2）调幅的实现方法分为高电平调幅和低电平调幅，它们各自具有不同的特点
，因此分别适用于不同的场合。 （3）检波器有同步检波和包络检波两大类。同步检波器可用于各种调幅信号的
2．选择性
由于非线性器件的作用，混频器的输出电流中包含许多频率分量，但其中只
有一个频率分量是需要的，因此，要求选频网络的选择性要好，即回路应具 有较理想的谐振曲线（矩形系数接近于1）。 3．失真与干扰 如果混频器输出中频信号的频谱结构与输入信号的频谱结构不同，则表示产 生了失真。此外，混频器还会产生大量不需要的组合频率分量，这些频率分 量将带来一系列的干扰，从而影响接收机的正常工作。因此，希望失真与干 扰越小越好。
集电极调幅电路
集电极调幅电路
集电极调幅电路是一种常见的电路，它可以将音频信号转换为调制信号，从而实现调幅的功能。在这种电路中，集电极是一个重要的元件，它起到了放大和调制信号的作用。
集电极调幅电路的基本原理是利用晶体管的放大作用，将音频信号放大到一定的程度，然后将其与高频信号进行调制，最终输出调制信号。在这个过程中，集电极起到了关键的作用，它不仅可以放大信号，还可以对信号进行调制。
集电极调幅电路的设计需要考虑多个因素，包括晶体管的参数、电容和电感的选择等。其中，晶体管的参数是最为关键的，因为它直接影响到电路的放大和调制效果。在选择晶体管时，需要考虑其放大系数、截止频率和噪声系数等因素，以确保电路的性能达到最佳。电容和电感的选择也非常重要。电容可以用来滤除杂波和噪声，从而提高信号的质量；而电感则可以用来调节电路的频率响应，从而实现更好的调制效果。在选择电容和电感时，需要考虑其阻抗、容值和品质因数等因素，以确保电路的性能达到最佳。
集电极调幅电路是一种非常实用的电路，它可以将音频信号转换为调制信号，从而实现调幅的功能。在设计这种电路时，需要考虑多个因素，包括晶体管的参数、电容和电感的选择等。只有在这些因素都得到充分考虑的情况下，才能设计出性能优良的集电极调幅电
路。
高频电子电路参考答案
第1章 高频小信号谐振放大器
给定串联谐振回路的0 1.5MHz f =，0100pF C =，谐振时电阻5R =Ω，试求0Q 和0L 。又若信号源电压振幅1mV ms U =，求谐振时回路中的电流0I 以及回路上的电感电压振幅Lom U 和电容电压振幅Com U 。
解：（1）串联谐振回路的品质因数为
0612
0011
2122 1.510100105
Q C R ωπ-==≈⨯⨯⨯⨯⨯
根据0f =
402122212
0011
1.125810(H)113μH (2)100104 1.510
L C f ππ--=
=≈⨯=⨯⨯⨯⨯ （2）谐振时回路中的电流为
01
0.2(mA)5
ms U I R =
== 回路上的电感电压振幅为
02121212(mV)Lom ms U Q U ==⨯=
回路上的电容电压振幅为
02121212(mV)Com ms U Q U =-=-⨯=-
在图题所示电路中，信号源频率01MHz f =，信号源电压振幅0.1V ms U =，回路空载Q 值为100，r 是回路损耗电阻。将1－1端短路，电容C 调至100pF 时回路谐振。如将1－1端开路后再串接一阻抗x Z （由电阻x R 与电容x C 串联），则回路失谐；C 调至200pF 时重新谐振，这时回路有载Q 值为50。试求电感L 、未知阻抗x Z 。
图题1.2
x
Z u
解：（1）空载时的电路图如图(a)所示。
(a) 空载时的电路 (b)有载时的电路
u u
根据0f =
42
12212
011
2.53310(H)253μH (2)10010410
高频电子线路5-2
Pomax PoT ηmax = = = ηcT (4) 集电极效率： 集电极效率 效率： P=max P=T
Vcc = VcT (1 + ma cos Ωt ) Ic1m = Ic1T (1 + ma cos Ωt )
９00相移
U Ω sin Ω t
乘法 器
•
减法 器
uSSBU
UΩ cosΩt
•
乘法 器
•
U c sin ω c t
加法 器
uSSBL
•
Uc cosωc t
９00相移
移相法的优点是省去了边带滤波器,但 要把无用边带完全抑制掉,必须满足下列 两个条件: (1)两个调制器输出的振幅应完全相同 (2)移相网络必须对载频及调制信号 均保证精确的π／2相移。
PoT ηcT = (4) 集电极效率： 集电极效率 效率： P=T
Vcc = VcT (1 + ma cos Ωt ) Ic1m = Ic1T (1 + ma cos Ωt )
Ic 0 = Ic 0T (1 + ma cos Ωt )
调幅波峰时
(1) 直流电源输入功率： 直流电源输入功率：
最简单调幅电路原理图解
最简单调幅电路原理图解
调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。
调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。
通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅;反之，如果使用大功率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。
在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：（1）要求调制特性（调制电压与输出幅度的关系特性）的线性良好;（2）集电极效率高;（3）要求低放级电路简单。
1、基极调幅电路
图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f（ube）关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大
器比较简单。其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。
2、发射极调幅电路
图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。
3、集电极调幅电路
图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态;反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。
高频电子线路课程设计集电极调幅电路
目录
一．背景简介............................................................................................... 错误!未定义书签。二．选题概述............................................................................................... 错误!未定义书签。1集电极振幅调幅器旳工作原理 ............................................................ 错误!未定义书签。2集电极电路脉冲旳变化状况................................................................ 错误!未定义书签。3集电极调幅波形图................................................................................ 错误!未定义书签。4集电极调幅旳静态调制特性 ................................................................ 错误!未定义书签。三．设计规定与任务................................................................................... 错误!未定义书签。四．设计思绪 (5)
高频
集电极调幅电路
图4-4-2中，载波电压通过变压器耦合及由L2、C1构 成的L型网络加到晶体管基极上，调制信号通过变压器 Tr和扼流圈L3加到基极上，C2为高频滤波电容。
图4-4-2 基极调幅电路
二 . 低电平调制电路——单边带发射机
图4-4-3 采用滤波法的单边带发射机组成方框
一般地说，低电平调制电路主要用来实现双边带和 单边带调制，对其提出的要求主要是调制线性好、载 波抑制能力强，而功率和效率的要求则是次要的；其 次，载波抑制能力的强弱可用载漏表示，载漏——输 出泄漏的载波分量低于边带分量的分贝数。分贝数越 高，载漏越小。
V AV d Vm 0
Vm d M aVm0
（4-4-1）
（4-4-2） d 为检波电压传输系数或检波效率。 d <1。
二极管包络检波器与整流电路的区别在于，检波器主 要要求输出电压不失真的反映输入信号的变化；而整 流器不存在此要求。此外，在接收机中，检波器还必 须考虑它与前后级的连接问题。
经第二级混频：fL2=26MHz取上边带信号， BW3=28100.1–23899.9=4200.2KHz 相对值为14.9%，滤波变得容易。
在某些单边发射中，为了使接收机便于产生同步信 号，还同时发射低功率的载波信号，称为导频信号。这 个信号直接由100KHz的振荡信号衰减10~30dB后叠加在 单边带调制信号上。
6.3 调幅电路
§6.3调幅电路
根据调幅电路的输出功率，调幅电路可分为： ①高电平调幅
将调制和功放合二为一，调制后的信号无需放大可直接发射。这种调制是在高频功率放大器中进行的。
高电平调幅主要用于产生AM 信号。 原理框图
②低电平调幅
调制在低电平级进行，得到调幅波后再经过高频放大和功率放大。先调制，再放大。多用于DSB 和SSB 信号的产生。 §6.3.1高电平调幅电路
用调制信号去控制高频功率放大器输出电压的幅值，从而实现高电平调制。根据调制信号控制的电极不同，调制方法可分为：
集电极调制（Collector AM ）：用)(t u 控制集电极电源电压)(t u C 实现AM 。
基极调制（Base AM ）：用)(t u 控制基极电源电压
)(t u B ，实现AM 。
高电平调幅器广泛采用高效率的丙类谐振功率放大器，需要说明的是：高电平调幅电路可以产生且只能产生普通调幅波。
谐振功率放大器电路
一、 集电极调幅电路 1 电路
图6.3.2 集电极调幅电路 （a ）实际调幅电路 （b ）原理电路 课本P128 图6.3.1 原理图 电路分析：
(i)等幅载波通过变压器1T 输入到放大器的晶体管T V 的基极。
(ii)调制信号)(t u Ω经由低频变压器2T 加到集电极回路。调制信号与集电极电源0C C V 串联：即0()()C C C C V t V u t Ω=+。集电极有效电源电压()C C V t 随调制信号线性变化。
(iii)c b C C ,为高频旁路电容，对)(t u Ω呈现高阻，断路。b R 为基极自给偏压电阻，基极余弦脉冲的平均直流分量bo i 由下而上流过b R 产生负值电压加在晶体管be 结上（课本P62）使放大器工作于丙类工作状态。
调幅电路工作原理--高电平调幅电路
调幅电路工作原理--高电平调幅电路
调幅的方法按电平的高低可区分为高电平调制和低电平调制，前者是直接产生满足发射机输出功率要求的已调波；后者是在低功率电平上产生已调波，再经过线性功率放大到所需的发射功率。
一般普通调幅发射机都采用高电平调制。它的优点是不必采用效率低的线性功率放大器，从而有利于提高整机效率。高电平调制电路必须兼顾输出功率、效率和调制线必的要求。
双边带调制和单边带调制通常都是低电平调制。调制电路的输出功率和效率不是主要指标，调制电路的形式，非线性器件类型及工作状态选择不受输出功率和效率的限制，因而具有更大的灵活性，可以更好地提高调制线性和抑制载波输出。
1、高电平调幅电路1）集电极调幅电路
如图5.5-5A所示，载波UC通过高频变压器T1输入到被调放大器的基极。调制信号UCO通过低频变压器T2加到集电极电路且与直流电源VCO通过低频变压器T2加到集电极电路且与直流电源VCCT相串联。C1、C2是高频旁路电容。集电极谐振回路LC调谐在载频WC上。调幅信号经高频变压器T8送到负载。C1、RB构成自偏置电路。
由于UCO与VCCT相串联，因此，丙类被调放大器集电极等效电源
VCC（=VCCT+UCO）将随UCO变化，从而导致被调放大器工作状态发生变化，在过压状态下，集电极电流IC的基波分量振幅IC1随UCO成正比变化，从而实现调幅。电路采用自偏，可较好地改善调制特性。
集电极调幅电路具有调制线性好，集电极效率高的优点。广泛用于输出功率较大的发射机中。所需调制信号功率大是该调制电路的缺点。
高频电子线路课件5-2
I c0 IC 0T (1 ma cost ), I c1m IC1T (1 ma cost )
u(t ) I c1m Rp cosct IC1T Rp (1 ma cost ) cosct
可见u(t) 为普通调幅波的表达式,此电路可实现普 通调幅波的调幅.
(二)开关函数
对于图(b)开关函数为 1 uc (t ) 0 K (c t ) 0 uc (t ) 0 1 2 2 2 K (c t ) cos c t cos 3c t cos 5c t ....... 2 3 5 对于图(c)开关函数为 1 uc (t ) 0 K (c t ) 0 uc (t ) 0
一 、单二极管开关状态调幅电路 (一)什么是开关状态
第二节低电平调幅电路
当二极管在两个电压共同作用下，其中一个电压 振幅足够大，另一个电压振幅较小，二极管的导通 和截止将完全受大振幅电压的控制，可以近似认为 二极管处于理想开关状态。
(二)调幅原理 u1 U 1m cos t u 2 U 2 m cosc t u1为小信号 u 2为大信号
高电平调幅电路
比较右边2图可知：集电极 调幅电路是在丙类高频功率放 大电路中增加调制信号而成。 集电极有效电源电压为
VCC VCT u (t )
它随调制电压变化而变化.
集电极调幅电路
集电极调幅电路
集电极调幅电路（Collector Modulation Circuit）是一种具有重要应用价值的调制电路，用于将低频信号调制到高频信号中。集电极调幅电路由基极电阻、电位器、LC震荡电路、集电极电容器、励磁电容器、负载电阻等部分组成。其工作原理是通过改变基极电阻的大小，使变化的直流偏置电压传递到集电极上，从而形成调制。
整个集电极调幅电路可以分为两个部分：高频部分和低频部分。高频部分包括谐振电路和激励电路，而低频部分包括调制电路和滤波电路。其中，谐振电路是产生高频信号的关键部分，通过将电容器和电感器组成LC电路，使载波振荡产生，并且保证载波频率的稳定。
激励电路则是为了激励谐振电路振荡，一般采用谐振电路共振的方式来激励。调制电路用于将低频信号与高频信号进行混合，通过改变基极电阻的大小，将低频信号的变化传递到集电极电容上，从而进行调制。滤波电路则是为了将混合后的信号进行滤波，去掉非理想调制产生的杂波和高频分量等。
集电极调幅电路的优点是其简单、实用性强、稳定性好、灵敏度高和输出功率大。在广播、通讯、音频设备和医疗设备等领域都有广泛的应用。例如，在广播领域中，集电极调幅电路被用于将音频信号调制到天线的射频信号
中，实现广播节目的传播。在通讯领域中，集电极调幅电路可以将低频信号调制到高频载波中，然后通过天线进行传输。在医疗领域中，集电极调幅电路可以用于心电图和脑电图等生物信号的采集和分析。
集电极调幅电路的缺点是其调制指数（Modulation Index）难以控制，当调制指数过大时，会产生失真和畸变。此外，由于该电路的谐振频率受到环境和元器件等因素的影响，对谐振频率的抑制和抗干扰能力较弱。
模拟电路第6章-振幅调制、解调与混频
此外，Uc是调幅波的载波振幅。折线近似法可 以证明： K d = cos θ
θ 式中， 是电流通角，其值为 θ = 3
3π gD R
2）等效输入电阻Ri 检波器的等效输入电阻为：
U im U im R Ri ≈ = = I im 2 K dU im / R 2 K d
串联型二极管包络检波器
（1）工作原理
串联型二极管包络检波器的物理过程如图所示：
二极管检波器的波形图
大信号的检波的原理主要是利用二极管的单向导电特 性和检波负载RC的充放电过程来完成调制信号的提取。
（2）包络检波器的质量指标 包络检波器的几个重要质量指标是电压传输系 数（检波效率）、输入电阻和失真 1）电压传输系数（检波效率） Kd
pfL-qfc≈±fi
fc p ± 1 = f1 q − p
fc p ± 1 = f1 p − q
或
2）外来干扰与本振的组合干扰
这种干扰是指外来干扰电压与本振电压由于混频器的非线 性而形成的假中频。设干扰电压为uJ(t)=UJcosωJt,频率为fJ。 如果干扰频率fJ满足：
p 1 f J = f L + f1 q q
二极管调幅电路
（2）平衡调制器 平衡调制是由两个简单的二极管调幅电路对称连 接组成。载波成分由于对称而被抵消，在输出中 不再出现，因而平衡调制器时产生DSB和SSB信 号的基本电路。 平衡调制器原理图和等效电路如下图所示：
调幅和检波电路
调幅和检波电路
广播和无线电通信是利用调制技术把低频声音信号加到高频信号上发射出去的。在接收机中还原的过程叫解调。其中低频信号叫做调制信号，高频信号则叫载波。常见的连续波调制方法有调幅和调频两种，对应的解调方法就叫检波和鉴频。
下面我们先介绍调幅和检波电路。
（ 1 ）调幅电路
调幅是使载波信号的幅度随着调制信号的幅度变化，载波的频率和相应不变。能够完成调幅功能的电路就叫调幅电路或调幅器。
调幅是一个非线性频率变换过程，所以它的关键是必须使用二极管、三极管等非线性器件。根据调制过程在哪个回路里进行可以把三极管调幅电路分成集电极调幅、基极调幅和发射极调幅 3 种。下面举集电极调幅电路为例。
图 6 是集电极调幅电路，由高频载波振荡器产生的等幅载波经 T1 加到晶体管基极。低频调制信号则通过 T3 耦合到集电极中。 C1 、 C2 、 C3 是高频旁路电容， R1 、 R2 是偏置电阻。集电极的 LC 并联回路谐振在载波频率上。如果把三极管的静态工作点选在特性曲线的弯曲部分，三极管就是一个非线性器件。因为晶体管的集电极电流是随着调制电压变化的，所以集电极中的 2 个信号就因非线性作用而实现了调幅。由于 LC 谐振回路是调谐在载波的基频上，因此在 T2 的次级就可得到调幅波输出。
（ 2 ）检波电路
检波电路或检波器的作用是从调幅波中取出低频信号。它的工作过程正好和调幅相反。检波过程也是一个频率变换过程，也要使用非线性元器件。常用的有二极管和三极管。另外为了取出低频有用信号，还必须使用滤波器滤除高频分量，所以检波电路通常包含非线性元器件和滤波器两部分。下面举二极管检波器为例说明它的工作。
高频电子线路-李福勤-第六章
6.4 混频器
1、变频器的作用 (1) 文字描述
变频是指将高频已调波经过频率变换，变为固定中 频已调波。
(2) 框图描述 (3) 表达式描述
uAM (t ) = U cm (1 + ma cos Ωt ) cos ωct uI (t ) = U Im (1 + ma cos Ωt ) cos ωIt
6．2幅度调制电路
1、调幅波的数学表达式和波形
u AM (t ) = (U Cm + k aU Ωm cos Ωt ) cos ω ct
(1) 数学表达式
= U cm (1 + ma cos Ωt ) cos ωct
(2) 波形 （a）调制信号 （b）载波信号 （c） ma<1时 （d） ma>1时
(2) 波形现象
1− m RLCL ≤ 2πFmax ma
2 a
(3) 避免条件
4、包络检波器的负峰切割失真
图中：U RL
RL = U im RL + Ri 2
相当于给V 相当于给V加了一额外的 反偏电压，当R 反偏电压，当RL比Ri2大得 多的情况下，U 多的情况下，URL就很大 使得输入调幅波包络的大 小在某个时段小于U 小在某个时段小于URL， 导致V 导致V在这段时间截止， 产生非线性失真。其底部 被切去，形成“ 被切去，形成“负峰切割 失真” 失真”。
调幅原理
调幅原理
用调制信号去控制高频载波的振幅、使载波的振幅按调制信号的规律变化，便可得到调幅波。这一过程中，载波、调制波和已调波的波形如图Z0901（补图）所示。由图可见，连接已调波幅值各点所形成的包络线，反映了调制波的特点。显然，已调波已经不是纯粹的正弦波了，这表明已调波的获得是一个频率变换过程，只有通过非线性元件才能实
现。
图Z0902是调幅的原理电路，它由非线性器件二极管和谐振频率为ω0的LC并联谐振回路组成。uC 为载波电压，um为调制电压。由于二极管的伏安特
性可以近似地用一个n次多项式来表示，即：io =a0＋a1u＋a2u2＋a3u3+…，系数a0、a1、a2、a3等的大小和符号取决于二极管伏安特性的特点。而该多项式的项数取决于信号u的大小和对分析结果所要求的精确度，信号愈大或者所要求的精确度愈高，所取的项数就应愈多。通常，取前三项就足以反映出二极管的非线形特点，即：
io = u＋a1u +a2u2 （式中iO即iD）GS0901 若：uC = Ucmcosω0tum = UmmcosΩt
则作用于电路的总电压u（即ua）为：
u = uC + um= Ucmcosω0t + UmmcosΩt
代入式GS0901可得：
io = a0＋a1（Ucmcosω0t+ UmmcosΩt）+a2（Ucmcosω0t+UmmcosΩt）2 GS0902
将GS0902式展开，可得：
显然，当ω0 >>Ω 时，只有ω0 及ω0±Ω这三种频率的信号才能在固有频率为ω0的LC并联谐振回路上产生较大的压降，于是LC回路两端的电压为：
高电平调幅电路(与“调幅”有关文档共18张)
9.3.1 集电极调幅电路
1. 集电极调幅电路 图9-17是集电极调幅的原理电路。低频调制信号u(t) 与丙类
放大器的直流电源vcT 相串联，因此放大器的有效极电极电源 电压VCC等于两电压之和，随调制信号变化。图中的电容器 C’是高频旁路电容，它的作用是短路高频电流，而对调制 信号相当于开路。
在线性调幅时，由集电极有效电源VCC 所提供的集电极电流的直流分量IC0 和集电极电流的基波分量IC1m 与 VCC成正比，如图9-18所示。
当输入为高频非等幅波，即
时， Kd定义为输出的 分量振幅U m与输入高频调幅波包络变化的振幅maUim的比值，即
以上各式说明，在调制波峰处所有的功率都是载波状态相 应功率的 倍，集电极效率不变。
集电极调幅是高电平调幅，它只能产生普通调幅波。要 求电路输出功率高﹑效率高。
设基极激励信号电压为
则基极瞬时电压为
第2页，共18页。
又设集电极调制信号电压为
则集电极有效电源电压为
上式中，调幅指数
。
由此可见，要想得到100%的调幅，调制信号电压 的峰值应等于直流电压vcT。
第3页，共18页。
2. 集电极调幅电路的电流与功率 在线性调幅时，由集电极有效电源VCC 所提供的集电极电
由调制信号源u(t) 所供给的平均功率为
(9-39)
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目录
前言 (1)
1集电极调幅的工作原理 (2)
1.1 集电极调幅的工作原理 (2)
1.2 集电极电流脉冲的变化情况 (3)
1.3集电极调幅波形图 (3)
1.4集电极调幅的静态调制特性 (4)
2集电极振幅调制器电路设计................................................................. 错误！未定义书签。3集电极振幅调制器电路的仿真.. (6)
4 总结 (12)
前言
集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压，通过集电极电压的变化，使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化，从而实现调幅。实际上，它是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器，属高电平调幅。调幅管处于丙类工作状态。要完成无线电通信，首先必须产生高频率的载波电流，然后设法将电报、电话等信号“加到”载波上去。将声音电流加在高频电流上，这个过程称为调制。一个载波电流有三个参数可以改变，即振幅、频率和相位，本次设计要求采用调幅方式。
集电极调幅，就是用调幅信号来改变高频功率放大器的集电极直流电源电压，以实现调幅。集电极调幅的特点要求调制电压提供较大的驱动功率，m较大时，调幅波非线性失真。
通过非线性器件实现频率变换，产生边带和谐波分量；选择性电路用来选出所需的频率分量并滤掉其他成分，如高次谐波等。常用的非线性器件有晶体二极管、场效应晶体管等。选择性电路大多用谐振回路或带通滤波器。按照电平的高低，调幅器可分为高电平调幅和低电平调幅。大功率广播或通信发射机多采用高电平调幅器。这种调幅器输出功率大，效率高。载波电话机和各种电子仪器多采用低电平调幅器。它们对输出功率和效率要求不高，可以选用调幅特性较好的电路。
本课设其理论意义十分广泛且重要，涉及方面广，而且对电路基础、模拟电子线路、通信电子线路中的一些基础知识要求较高，对以往学过的知识是一次全面的复习。同时也将理论知识应用到设计与实践中。
1集电极调幅的工作原理
1.1 集电极调幅的工作原理
集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压，通过集电极电压的变
化，使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化，从而实现调幅。实际上，它
是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器，属高电平调幅。调幅管处于丙类
工作状态。要完成无线电通信，首先必须产生高频率的载波电流，然后设法将电报、电
话等信号“加到”载波上去。将声音电流加在高频电流上，这个过程称为调制。一个载波
电流有三个参数可以改变，即振幅、频率和相位。本次设计要求采用调幅方式。它的基
本原理是，将要传送的调制信号（这里我们以话音信号为例）从低频率搬移到高频，使
它能通过电离层反射进行传输，在远距离接收端我们用适当的解调装置再把原信号不失
真的恢复出来，就达到了传输话音低频信号的目的。即载波的频率和相角不变，载波的
振幅按照信号的变化规律而变化，高频振幅变化所形成的包络信号就是原信号的波形。
通过载波传输声音信号，一是高频产生电磁波的要求，二则增添了许多频率段可供
人们选择使用，便于滤波。集电极调幅的基本原理电路如图1—1所示：
图1-1 集电极调幅原理电路
cos C cm c U V t ω= 为高频载波电压，
cos cm c U V t ωΩ= 为调制信号电压 ，
()cc cc u V U t Ω=+作为等效集电极电源电压。
要求放大器在()t V cc 变化范围内应工作在过压区，以使()cm V t 按()t V cc 规律变化，
使集电极输出回路上产生振幅按调制信号变化的振幅调制电压o AM U U =。
效率高，功率大，但需大调制信号功率。
1.2 集电极电流脉冲的变化情况
调制信号电压)(t v Ω加在集电极电路中，与集电极直流电压V cc 串联，因此，集电极
有效电源电压公式中()t m V t V V V V a CC CC CC C Ω+=+=+=ΩΩcos 1cos 0ωυ，CC V 为
集电极固定电源电压； CC a V V m Ω=为调幅指数。
由式可见，集电极的有效电源电压C V 随调制信号压变化而变化。由图1-2所示，
图1-2 同集电极电压相对应的集电极电流脉冲的变化情形
图中，由于BB V 与b V 不变，故max B v 为常数，又P R 不变，因此动态特性曲线的斜率也
不变。若电源电压无变化，则动态线CC V 的值不同，沿其平行移动。由图可以看出，在欠
压区内，当CC V 由1CC V 变至2CC V （临界）时，集电极电流脉冲的振幅与通角变化很小，因
此分解出的2CC V 、2cm I 、1cm I 的变化也很小，因而回路上的输出电压v c 的变化也很小。这
就是说在欠压区内不能产生有效的调幅作用。
1.3集电极调幅波形图
当动态特性曲线进入过压区后CC V 等于3cc V 、4cc V 等，集电极电流脉冲的振幅下降，
出现凹陷，甚至可能使脉冲分裂为两半。在这种情况下，分解出的1cm I 随集电极电压CC V 的
变化而变化，集电极回路两端的高频电压也随CC V 而变化。输出高频电压的振幅
1C cm P V I R =⨯,P R 不变，1cm I 随c u 而变化，而CC V 是受u Ω控制的，回路两端输出的高频电
压也随u Ω变化，因而实现了集电极调幅。其波形如图1-3所示。
图1-3 集电极调幅波形图
1.4集电极调幅的静态调制特性
当没有加入低频调制电压u Ω（即0u Ω=）时，逐步改变集电极直流电压CC V 的大小，
同样可使c i 电流脉冲发生变化，分解出的CO I 或1cm I 也会发生变化。我们称集电极高频电
流1cm I 随CC V 变化的关系线为静态调制特性曲线。根据分析结果可作出静态调制特性曲线
如图1-4所示。