高频电子线路第二章
高频电子线路_张肃文_第6版课件_第2章_选频网络
2.1.3 串联振荡回路的相位特性曲线
由于人耳听觉对于相位特性引起的信号失真不 敏感,所以早期的无线电通信在传递声音信号时, 对于相频特性并不重视。 但是,近代无线电技术中,普遍遇到数字信号 与图像信号的传输问题,在这种情况下,相位特性 失真要严重影响通信质量。
1 代入上式,则得 LC L Q C R
+ – Vs
C
在LC谐振回路中,用Q评价谐振回路损耗的大小。 Q值常在几十到几百左右。Q值越大,回路的损耗 越小,其选择性越好。
2.1.1 基本原理
总结
1. 谐振时,回路阻抗值最小,即Z=R;当信号源为电压源 V s ,具有带通选频特性。 时,回路电流最大,即 I 0 R 2. 阻抗性质随频率变化的规律:
又因为
1 w0 L w 0C
C
所以
V V L0 C0
谐振时,电感、电容消失了!
2.1.1 基本原理
1 w0 L w0C 回路的品质因数 w0 L 1 Q R w0CR
考虑到,谐振时
L + – Vs
R
I jw L V L0 0 0
1 V 1 1 s VC 0 I 0 j Vs jQV s jw0C R jw0C w0CR
. (w ) I 1 N (w ) N (w )e j (w ) (w ) w w0 I 0 1 j Q( )
w0
w
w w0 arctan Q w w arctan 0
2.1 arctan Q w w arctan 0
高频电子线路二版第二章.高频电路基础
次级回路自阻抗
M2
Zf1 Z22
初级回路自阻抗
M2
Zf2
Z11
Z22 次级回路自阻抗
Z11 初级回路自阻抗
广义失谐量: 0L ( 0 ) 2Q
r 0
0
耦合因子: A Q
临界耦合 A 1
欠耦合 A<1
过耦合 A>1
理相
1
0.7
实际
0.1
0
ω0
ω
② 选择性: 表征了对无用信号的抑制能力,
Q值越高,曲线越陡峭,选择性越好,但通频
带越窄。
③ 理想回路:幅频特性在通频带内应完全
平坦。是一个矩型.
矩型系数: 表征实际幅频特性与理想幅
频特性接近的程度.谐振曲线下降为谐振值( f0 处 )的0.1时对应的频带宽度B0.1与通频带B0.707 之比:
+
IS
RS
C
N1 N2 RL
+
R'L
IS
RS
C
L
分析:
由 N1:N2=1:n ,得 n = N2 / N1(接入系数)。利用ⅰ 的方法,也可求得负载RL等效到初级回路的等效电阻是:
பைடு நூலகம்RL
1 n2
RL
或 gL n2gL
ⅲ. 电容分压式阻抗变换电路
Ú
+
IS RS
L
C1 ÚT
C2
IS RS C L
C1 R'L
⑷ 分析几种常用的抽头并联谐振回路
ⅰ.自耦变压器阻抗变换电路
Ú1
+
IS
RS
C
N1 Ú2 L
N2
RL
高频电子线路第2章
信号偏离谐振回路的谐振频率时,谐振回路 的幅频特性下降为最大值的 1/ 2 (≈ 0.7)时对 应的频率范围,称为通频带,用BW0.7表示。
BW0.7
2f0.7
f0 Q
I
1
1
I max
1
jQ
0
0
1 j
II 1
I max
I max
12
arctan
➢谐振回路的品质因数越大,通频带越窄
2.并联谐振回路
Yp
1 Zp
1 rp
j C
1 L
1 rp
1
j rp 0 L
0
0
1
j
谐振时 0
Zp max rp Q
L C
U max Is rp
IC j0CUmax j0Crp Is jQIs
IL
U max j0 L
j rp 0 L
解:将图2.9(a)等效为图2.9(b),各等效元件的参数计算如下
p1
N12 N13
1 5
,p2
N 45 N13
1 10
RL
RL p22
102
2 200(k)
因为Ys
p12Ys
1 Rs
jCs
p12
(
1 Rs
jCs )
所以Rs
Rs p12
52 10 250(k)
Cs
p12Cs
100 52
Rp
X
2 p
Rp2
X
2 p
j Rp2 X p
Rp2
X
2 p
等效变换前后回路的品 质因数应该相等
X s Rp Q
Rs
Xp
高频电子线路(第二版)课件第二章
R0 Q0L 100 2 107 5.07 106 3.18104
31.8k
21
回路带宽为
B f0 100 kHz Q
(3) 求满足0.5 MHz带宽的并联电阻。 设回路上并
联电阻为R1, 并联后的总电阻为R1∥R0, 总的回路有载品 质因数为QL。 由带宽公式, 有
QL
f0 B
此时要求的带宽B=0.5 MHz, 故
并联谐振回路的并联阻抗为:
(r jL) 1
Zp
r
jL
jC
1
jC
12
(2-1)
2)谐振频率:定义使感抗与容抗相等的频率为并联谐振
频率ω0。令Zp的虚部为零, 求解方程的根就是ω0, 可得
0
1 LC
1
1 Q2
(2-2)
式中, Q为回路的品质因数, 有:
Q 0L 1 r 0Cr
(2-3)
Q 1
管,通常这些管子比用于低频的管子性能更好, 在外形结构 方面也有所不同。
高频晶体管有两大类型: (1) 一类是作小信号放大的高频小功率管, 对它们的主
要要求是高增益和低噪声; (2) 另一类为高频功率放大管, 除了增益外, 要求其在高
频有较大的输出功率。
8
3、 用于高频的集成电路的类型和品种要比用于低频的
I L
C
R0
U
U
(a)
UT
C1
L
R0
C2
U
(b)
UT C2
L C1 R1
(c)
UT C
U1 L
R1
C1
UT
L
U1
C2 R1
(d)
(e)
图2-7 几种常见抽头振荡回路
高频电子线路 第2章-高频电路基础
1 1 L= 2 = ω0 C (2π ) 2 f 02C
以兆赫兹(MHz)为单位 C以皮法 为单位, 以皮法(pF)为单位 L以 为单位, 将f0以兆赫兹 为单位 为单位 以 微亨( )为单位, 上式可变为一实用计算公式: 微亨(µH)为单位, 上式可变为一实用计算公式:
1 2 1 25330 6 L = ( ) 2 × 10 = 2 2π f 0 C f0 C
(3) 求满足 求满足0.5 MHz带宽的并联电阻。 设回路上并联 带宽的并联电阻。 带宽的并联电阻 电阻为R 并联后的总电阻为R 电阻为 1, 并联后的总电阻为 1∥R0, 总的回路有载品 f0 质因数为Q 由带宽公式, 质因数为 L。 由带宽公式 有 Q =
L
B
此时要求的带宽B=0.5 MHz, 故 QL = 20 此时要求的带宽 回路总电阻为
主要包括电台、工业、空间电磁、天电等 主要包括电台、工业、空间电磁、
内部产生的一般称为噪声
人为:接地 回路耦合等 人为 接地,回路耦合等 接地 系统内:电阻 电子器件等的热噪声等 系统内 电阻,电子器件等的热噪声等 电阻
电子噪声:电子线路中普遍存在。 电子噪声:电子线路中普遍存在。指电子线路中的随 机起伏的电信号,与电子扰动有关。 机起伏的电信号,与电子扰动有关。 当噪声,干扰与信号可比拟时 称信号被噪声淹没 当噪声 干扰与信号可比拟时,称信号被噪声淹没 干扰与信号可比拟时 称信号被噪声淹没.
ωM M = 对于互感耦合: 对于互感耦合 k = 2 L1L2 ω L1L2
通常情况: 通常情况
M L1 = L2 = L 则 k = L
CC k= 对于电容耦合: 对于电容耦合 (C1 + CC )(C2 + CC )
高频电子线路第二章精品PPT课件
2.2.3.1、石英晶体滤波器
一、石英晶体的物理特性
1、石英晶体的结构
图2.2.3.1(a)表示自然结晶
体,图(b)表示晶体的横断。
为了便于研究,人们根据石英晶
体的物理特性,在石英晶体内画
出三种几何对称轴,连接两个角
锥顶点的一根轴Z,称为光轴; 在图(b)中沿对角线的三条X 轴,称为电轴;与电轴相垂直的
当 JT 作滤波器使用时,f f p fq 决定了滤波器的通 带宽度。
2.2.3.1
晶体谐振器与一般振荡回路比较,有以下几个明显 的特点:
• ① 晶体的谐振频率 f p和 fq非常稳定。这是因为
Lq、Cq、rq 由晶体尺寸决定,由于晶体的物理特性
它们受外界因素(如温度、震动等)的影响小。
•② 有非常高的品质因数。而普通LC振荡回路的 Q 值只能到几百。
当 fs 偏离f0 ,强度减小 (原因是各 A0振幅不变,但相位变化)。
表面声波滤波器的幅频特性为具有 sin x x 的函数形式, 式中x n f f0 ,(f f f0 )。
2.2.3.3
目前表面声波滤波器的中心频率可在10MHz~ 1GHz之间,相对带宽0.5为00 50 00 ,插入损耗最低仅几个dB,
沿弹性体表面传递的声波,有n节换能器,(n+1) 个电极或 N n个2 周期段。指间距b、指宽a决定声波波 长。
换能器频率 f0 d , 传播速度。
周期段长(波长):0 M 2(a b)
当外加信号频率 fs 时f0 , 各节所发出的表面波同相迭加,振幅最大, 总振幅 As nA0
(A0 为每节所激发声波强度振幅)。
矩形系数可达1.2。 图2.2.3.8所示为一接有声表面波滤波器的预中放电
(完整版)高频电子线路(知识点整理)
127.02ωωω-=∆高频电子线路重点第二章 选频网络一. 基本概念所谓选频(滤波),就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。
电抗(X )=容抗( )+感抗(wL ) 阻抗=电阻(R )+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二.串联谐振电路 1。
谐振时,(电抗) ,电容、电感消失了,相角等于0,谐振频率: ,此时|Z |最小=R ,电流最大2。
当w<w 0时,电流超前电压,相角小于0,X<0阻抗是容性;当w>w 0时,电压超前电流,相角大于0,X>0阻抗是感性; 3。
回路的品质因素数 (除R ),增大回路电阻,品质因数下降,谐振时,电感和电容两端的电位差大小等于外加电压的Q 倍,相位相反4。
回路电流与谐振时回路电流之比 (幅频),品质因数越高,谐振时的电流越大,比值越大,曲线越尖,选频作用越明显,选择性越好5.失谐△w=w(再加电压的频率)-w 0(回路谐振频率),当w 和w 0很相近时, , ξ=X/R=Q ×2△w/w 0是广义失谐,回路电流与谐振时回路电流之比6。
当外加电压不变,w=w 1=w 2时,其值为1/√2,w 2-w 1为通频带,w 2,w 1为边界频率/半功率点,广义失谐为±17. ,品质因数越高,选择性越好,通频带越窄8.通频带绝对值 通频带相对值 9.相位特性 Q 越大,相位曲线在w 0处越陡峭 10.能量关系电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量,消耗能量的只有损耗电阻。
回路总瞬时储能 回路一个周期的损耗 , 表示回路或线圈中的损耗。
就能量关系而言,所谓“谐振",是指:回路中储存的能量是不变的,只是在电感与电容之间相互转换;外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量,以维持回路的等幅振荡,而且谐振回路中电流最大。
11. 电源内阻与负载电阻的影响Q L 三。
并联谐振回路1.一般无特殊说明都考虑wL>>R,Z 反之w p =√[1/LC-(R/L )2]=1/√RC ·√1—Q 22。
高频电子线路最新版课后习题解答第二章 选频网络与阻抗变换习题解答
第二章 选频网络与阻抗变换网络思考题与习题2.1选频网络的通频带指归一化频率特性由1下降到 0.707 时的两边界频率之间的宽度。
理想选频网络矩形系数1.0k = 1 。
2.2 所谓谐振是指LC串联回路或并联回路的固有频率0f 等于 信号源的工作频率f 。
当工作频率f <0f 时,并联回路呈 感 性;当工作频率f >0f 并联回路呈 容 性;当工作频率f =0f 时,并联谐振回路的阻抗呈 纯阻 性且最 大 。
2.3 若0f 为串联回路的固有频率。
当信号源的工作频率f<0f 时,串联回路呈 容 性;当工作频率f >0f 串联回路呈 感 性;当工作频率f =0f 时,串联谐振回路的阻抗呈 纯阻 性且最 小 。
2.4 串、并联谐振回路的Q值定义为2π谐振时回路总储能谐振时回路一周内的耗能。
Q值越大,意味着回路损耗小 ,谐振曲线越 陡 ,通频带宽越 窄 。
当考虑LC谐振回路的内阻和负载后,回路品质因数 下降 。
2.5 设r 为LC 并联谐振回路中电感L 的损耗电阻,则该谐振回路谐振电阻为reo L R C =,品质因数为ro o L Q ω= ,谐振频率为o ω谐振时流过电感或电容支路的电流为信号源电流的o Q 倍。
2.6 设r 为LC串联谐振回路中电感L的损耗电阻,则回路的品质因数为ro o L Q ω=,谐振频率为o ω=o Q 倍。
2.7 已知LC 串联谐振回路的C =100pF ,0f =1.5MHz ,谐振时的电阻5r =Ω,试求:L 和0Q 。
解:由0f =得22025330253301.5100L f C ==⨯112.6H μ=66002 1.510112.6105LQ r ωπ-⨯⨯⨯⨯==212≈2.8 在图2.T.1所示电路中,信号源频率f 0=1MHz ,信号源电压振幅s V =0.1mV ,回路空载Q值为100,r 是回路损耗电阻。
将1、2两端短路,电容C 调至100pF 时回路谐振。
高频电子线路第二章 高频小信号放大器
(2) 为了增大Au0, 要求负载电导小, 如果负载是下一级放 大器, 则要求其gie小。 (3) 回路谐振电导ge0越小, Au0越大。 (4) Au0与接入系数n1、n2有关, 但不是单调递增或单调 递减关系。由于n1和n2还会影响回路有载 Q值Qe, 而Qe又 将影响通频带,所以n1与n2的选择应全面考虑, 选取最佳值。
结论:
以上这些质量指标,相互之间即有联系又有矛盾。 增益和稳定性是一对矛盾,通频带和选择性是一 对矛盾。
应根据需要决定主次,进行分析和讨论。
4、 晶体管的高频小信号等效电路
形式等效电路(网络参数等效电路) 包括:Y参数、h参数、z参数、s参数等效电路 混合π型等效电路(物理模拟等效电路)
2.2.1 单管单调谐放大器※
1.电路组成及特点
●右图是一个典型的单管单调谐放大器。
C b 与 C c 分别是和信号源(或前级放大器)、 负载(或后级放大器)的耦合电容, Ce是旁路
UCC R2 L Cc
电容。 ●电容C与电感L组成的并联谐振回路作为晶 体管的集电极负载 , 其谐振频率应调谐在输入 有用信号的中心频率上。 ● 回路与晶体管的耦合采用自耦变压器耦合方 式 , 这样可减弱晶体管输出导纳对回路的影响。 ● 负载(或下级放大器)与回路的耦合采用自 耦变压器耦合和电容耦合方式, 这样, 既可减弱 负载(或下级放大器)导纳对回路的影响 , 又 可使前、 后级的直流供电电路分开。 ● 另外 , 采用上述耦合方式也比较容易实现前、 后级之间的阻抗匹配。
指在电源电压变化或器件参数变化时以上三参数的稳定程 度。 为使放大器稳定工作,必须采取稳定措施,即限制每级 增益,选择内反馈小的晶体管,应用中和或失配方法等。
魏俊平 高频电子线路 第2章 高频小信号选频放大器
R. S
Us
L rC
解:1. 计算不考虑 RS、 RL时的回路固
RL
有特性:f0、Q、RP、BW0.7
f0
2
1 LC
(
2
1
)Hz 465kHz
586 106 200 1012
586 106
Q
LC r
200 1012 12
143
RP
L Cr
(
586 106 200 1012
Is'U
' o
IsU12
I's
I sU 12 U 'o
U 12 U 13
Is
1 n1
Is
1mA 5
0.2 mA
Uo
U13 n2
U
' o
n2
I
' s
Re
0.2 30.6 V
n2
10
0.612 V
思考讨论题
1. LC并联谐振回路有何基本特性?说明Q对 回路特性的影响。
2.1 LC谐振回路
2.1.3抽头谐振回路 2.电容分压式
【例2-3、2-4】
第2章 高频电路基础
例 2-3 如图, 抽头回路由电流源激励,忽略回路本 身的固有损耗,试求回路两端电压 u1(t) 的表示式及 回路带宽。
29
例2.4 下图中,线圈匝数 N12 = 10 匝, N13 = 50 匝,N45 = 5 匝,L13= 8.4 mH, C = 51 pF, Q =100, Is = 1 mA , Rs =10 kW, RL= 2.5 kW, 求有载品质因数Qe、通频带BW0.7、谐振输出电压Uo。
(高频电子线路)第二章高频电路基础
低通滤波器的应用包括信号处理、 电源滤波等,可以有效地抑制高
频噪声,提高信号的信的电路。其特点是通带范围较 窄,阻带范围较宽。
高通滤波器的电路结构也有多种形式,如RC、LC等。不同结构的高通滤波器具有不 同的性能指标和适用场景。
对信号进行放大,提高信号的 幅度和功率。
振荡器
产生高频振荡,为电路提供所 需频率的信号。
信号源
产生高频信号,提供电路所需 输入信号。
滤波器
对信号进行滤波,提取所需频 率成分,抑制无用频率成分。
调制解调器
对信号进行调制和解调,实现 信号的传输和处理。
02
高频电子器件
电感器
01
02
03
04
电感器定义
差。
调相振荡器的应用
调相振荡器广泛应用于信号处理、 电子对抗和通信等领域。
锁相环路
锁相环路的定义
锁相环路是一种自动控制系统,它通过比较输入信号和输出信号的 相位差,自动调节输出信号的频率和相位。
锁相环路的工作原理
当输入信号和输出信号的相位差在一定范围内时,锁相环路会自动 调节其内部参数,使输出信号的频率和相位与输入信号保持一致。
标和适用场景。
带通滤波器的应用包括信号选频、 消除干扰等,可以有效地提取特 定频段的信号,提高信号的准确
度。
带阻滤波器
带阻滤波器是一种阻止某一频段内的信 号通过而允许其他频段信号的电路。其 特点是阻带范围较窄,通带范围较宽。
带阻滤波器的应用包括消除特定频段干 扰、抑制噪声等,可以有效地抑制特定 频段的噪声,提高信号的清晰度。
高频电路的应用领域
通信领域
高频电路广泛应用于通信 领域,如无线通信、卫星
高频电子线路第二章
31
1、简单振荡回路
(1)并联谐振回路
并联阻抗: 谐振频率: 品质因数: 并联谐振电阻: 通频带宽与矩形系数: 幅频特性与相频特性:
回顾
32
当考虑到信号源内阻Rs 及负载Rl 对回路的影响时
iS
RS C
Rp
L RL
K r0.1
B0.1 B0.707
B0.1 B0.707
②并联谐振回路
Kr0.1 1
B0.1
102 1 f0 Q
Kr0.1 102 1
结论: 单谐振回路的选择性很差。
30
Q Kr0.1 B0.707 三者关系 需要注意:
回路的Q越高, 谐振曲线越尖锐,回 路的B0.707越窄,但其 矩形系数Kr0.1并不改 变。
i
2r/ 0C
i2r
1
0Cr
(d)谐振阻抗
Zp大
L Cr
R0
并联谐振回路的等效电路?
21
并联谐振回路的等效电路
等效电路
L
并联阻抗:
ZP
r
C
j(L
1
)
谐振阻抗:
Zp
L Cr
C
R0
22
(a)谐振频率 (b)特性阻抗 (c)品质因数
0 L
1
0C
L C
③流过R0的电流与回路电压同相。
IL IC QI
结论:通过电
感线圈的电流 IL 或电容器的 电流 IC 比外部 电流 I 大得多。
高频电子线路第2章
单个并联谐振回路的矩形系数远大于1,K0.1=10。故其选择性 比较差。
二、 阻抗变换电路
1、信号源及负载对谐振回路的影响
.
RS
L
.
RL
Us
rC
Is
Re
L
C
在实际中,谐振回路必须与信号源和负载相连接,信号源的 输出阻抗和负载阻抗都会对谐振回路产生影响,不但会使品 质因数Q下降,选择性变差,而且还会使谐振回路的调谐频 率发生偏移。
电感分压器阻抗变换电路(设L1 、L2无耗)
当RL >> L2时,
可忽略RL分流,可证明
n
L1
L2
2M
L2 M
+
U 1
–
R’L
C1
+
C2
RL
U
–
2
n
U1 U 2
.
I2
.
I1
R’L
U1 I1
nU2 I2 / n
n2 RL
电容分压分压器阻抗变换电路(设C1 、C2无耗)
当RL >> 1/ C2, 可忽略RL分流
1 2
1 1 (Q BW0.7 )2
f0
f BW 0
0.7 Q
Q值越高,幅频特性曲线越尖 锐,通频带越窄。
3)选择性
是指回路从含有各种不同频率信号总和中选出有用信 号、抑制干扰信号的能力。
选择性可用通频带以外无用信号的输出电压与谐振时 输出电压之比来表示,其值越小,说明谐振回路抑制无用 信号的能力越强,选择性越好。
阻抗幅频特性
⑵相频特性
arctan(Q 2 )
Q增大
0
90º
O 0º ∆
高频电子线路(第五版)_第二章_选频网络
V V0
1 p 1 jQp p
第二节
V V0
1 p 1 jQp p
失谐 量
广义失谐量
当ω与ω0很接近时
0 0 0 2 2 0 0 0 0
第一节
I 1 I0 1 ξ2
谐振特性方程式
ξ 当谐振时: 0
为了衡量谐振回路的选择性,引入通频带的 概念。
回路外加电压的幅值不变时,改变频率,回 路电流 I 下降到Io 的0.707时所对应的频率范围 称为谐振回路的通频带,用B表示:
B 2 0.7 2 1或B 2f 0.7 f 2 f1
第一节
I 1 1 当 时 2 Io 2 1 ξ
第一节
一、串联谐振回路的基本原理
1 jC
2
Z s R jX R jL
R j (L
1
C
) | Z s | e
j
| Z s |
R X
2
2
R (L
1
1 ωL X ωC arctan arctan R R
C
)
2
+ -
L
Vs
R
0 2 1 Q ( ) 0
2
I/I0
Q1> Q2
第一节
由图可知,回路的品质 因数越高,谐振曲线越尖 锐,回路的选择性越好。
表示频率偏置谐振的程度
Q2 Q1 ω0 ω
0
0 f 2Q 令 :ξ Q 2Q 0 f0 0
高频电子线路第二章课后习题答案
2
U
2 n io
4kTB
R
s
R1 R1 R
s
R3
R1R s R1 Rs
R2
R
3
2
4
k
T
B
R
s
R1 R1 Rs
R0 R1R s R1 Rs
R
2
2
4
k
T
B
R
s
R
2
0
R1R s
R1 R2R1
R 2R s
高频电子线路习题参考答案
2-4 石英晶体有何特点?为什么用它制作的振荡器的频率稳 定度较高?
答2-4 石英晶体有以下几个特点 晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状
等有关,温度系数非常小,因此受外界温度影响很小 具有很高的品质因数 具有非常小的接入系数,因此手外部电路的影响很小。 在工作频率附近有很大的等效电感,阻抗变化率大,因此谐振
解2-2:
根据已知条件,可以得出:
回路总电容为C
C Ct ,因此可以得到以下方程组
1605103
2
1
LCmin 2
1 L(121012 Ct )
535103
2
1
LCmax 2
1 L(2601012 Ct )
题2-2图
高频电子线路习题参考答案
NF
U
2 no
U2 n io
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本地载波的产生
平方器
带通滤波器
分频器
2. 单边带调幅
双边带抑制载波调幅方式中,不含固定载波
分量,因而可以有效地利用发射机的功率传递 信息
➢但它是双边带信号,所占带宽仍为调制信号最高
➢ 通信接收机中的混频电路 ➢ 二极管混频电路 ➢ 混频失真
2.4 振幅调制与解调电路
➢ 振幅调制电路 ➢ 二极管包络检波电路 ➢ 同步检波电路
什么是调制?
调制是使消息载体的某些特性随消息变化的过程
➢调制的作用是把消息置于消息载体,以便传输和处理 ➢解调是调制的逆过程,从消息载体中还原出原来的消息
两种方案
幅度调制其实是一个变频过程,即两个信号相乘
二、双边带和单边带调制电路组成模型
1.(抑制载波的)双边带调幅
从信息传输的角度看,载波是多余的,并且普通AM载波的功率占了
总功率的一半以上,对充分利用发射机功率是不利的 ➢采用抑制载波调幅
波形图
DSB AM的性 质
已调信号的幅度随调制信号的变化而变化,但其包络不能反映调制信号的形状 ➢调制信号正值时的载波相位与调制信号负值时的相位是反相的(差180) ➢不能使用包络检波,只能采用同步检波(相干解调) ➢抑制载波调幅不含固定的载波分量,如果调制信号的平均值不为0,将会出现
调制分类
按调制信号vΩ(t)
➢模拟调制、数字调制
按载波vc(t)
➢脉冲调制、正弦波调制、光强度调制
正弦波调制
➢幅度调制、角度调制(频率调制、相位调制)
2.1 频谱搬移电路的组成模型
2.1.1 振幅调制电路的组成模型
幅度调制(AM)是指载波的幅度随调制信号的变化规律而变化,而其角
频率和初相位均为常数
有新频率产生,一定是非线性过程 频谱只是在频率轴上进行了简单的平移,没有结构上的变化,故称线性调制
普通AM特性再讨论(3 )
幅度调制是一种非线性过程,因为
它将调制信号的各频率分量变换为载 波频率与这些频率的和频和差频分量 ➢但这都是将信号的频谱在频率轴上平
移,因此又称幅度调制为线性调制
2.实现普通幅度调制电路组成模型
- 数学表达式 - 波形图 - 频谱图 - 矢量图 - 功率在各频谱分量之间的分配关系
1. 普通幅度调制的基本特性-1
数学表达式
调幅系数(调幅度)
以单音调制为例
定义 波形 频谱
普通 幅度 调制 的基 本特 性-2
波形图
在普通幅度调制中,为了不出现过调制,要求Ma 1
普通幅度调制的基本特性-3 频谱图
载漏现象
DSB AM的实 现
乘法器实现
➢模拟乘法器 ➢环行乘法器
带通滤波器
同步解调的关键在于产生出和载波信号同频同相的本地载波信号
DSB AM的解 调 由于抑制载波调幅信号的幅度包络不反映调制信号的波形,因而也不能应用峰
值包络检波方法。对包络不能反映调制信号变化规律的调幅信号,只能使用同步 解调方法
普通幅度调制的基本特性-4
矢量图
普通幅度调制的基本特性-5 功率分配
➢载波占有功率 ➢上边带功率 ➢下边带功率 ➢总功率
标准调幅波的有用信息包含在边带内,但一半以上功率却浪费在载波上:缺点 由于有大的载波,使得接收机可以使用简单而便宜的解调器电路:主要优点
在保证不过调的情况下,要使用尽可能高的调制百分比 对于振幅最大的有用信号,标准AM系统应保证其调制指数在0.9~0.95之间
高频电子线路第二章
2020年4月24日星期五
主要内容说明
2.1 频谱搬移电路的组成模型
➢ 振幅调制电路的组成模型 ➢ 振幅解调电路和混频电路的组成模型
2.2 相乘器电路
➢ 非线性器件的相乘作用及其特性 ➢ 双差分对平衡调制器和模拟相乘器 ➢ 大动态范围平衡调制器AD630 ➢ 二极管双平衡混频器
2.3 混频电路
一、普通调幅信号及其电路组成模型
普通幅度调制是各种幅度调制中最基本的一种
➢由于在合理使用功率和占有频带宽度等方面,不如其他调幅方式优越,
其应用范围受到限制
在关于幅度调制的性质以及调制与解调技术原理等方面,它还是
最基本的。 ➢将幅度调制的共同问题,集中在普通幅度调制里说明,从不同角度说明
幅度调制信号的特性
普通AM特性再讨论(2)
普通调幅波的频谱由两部分组成。一部分是载波频谱,另一部分是平移至载波处调制信
号的频谱,幅度减半
普通调幅信号所占的频带宽度为2m--调制信号频带宽度的两倍 但从传递信息的角度看,普通调幅信号所占的频带宽度中有一半是多余的,因此,这种
调幅方式在频率资源利用上是有缺点的 ➢ 用单边带调幅
接收下来
➢天线的尺寸和波长相关,如采用/4天线,对于3kHz的声音信号,天线尺寸为
25km,这是无法实现的,如果调制在900MHz上,天线仅需8cm,容易实现
➢无线传输系统,调制是一个基本环节
调制可以将不同信号分在同一信道中传输而互不影响,例如分频复用 调制可以降低干扰对信号传输的影响,如扩频调制
调制是一种非线性过程。载波被调制后将产生新的频率分量, 通常它们分布在载波频率的两边,并占有一定的频带
幅度调制方式
➢普通(标准)幅度调制(Standard AM) ➢双边带幅度调制(Double SideBand AM)
- 抑制载波调幅(Suppressed Carrier AM)
➢单边带幅度调制(Single SideBand AM) ➢残留边带幅度调制(Vestigial SideBand AM) ➢正交幅度调制(Quadrature AM) ➢数字幅度调制(幅度键控,ASK)
例:调制指数和功率
有一标准AM波,未调制载波峰值电压为10V,负载电阻为10,调制指数为1,求
载波和上下边带的功率;如果调制指数变化为0.5,载波和上下边带功率?
普通AM特性再讨论(1)
已调信号的幅度随调制信号而变化。因此,调幅信号幅度的包络线近似为
调制信号的波形,只要能取出这个包络信号就可实现AM的解调
用来传送消息的载体vc(t)称为载波,消息vΩ(t)称为调制信号,调制后的
信号v(t)称为已调信号 ➢用调制信号vΩ (t)控制载波vc(t)的某些参数,使之随vΩ (t)的变化而变化,就可实
现调制
调制可以实现有效地发射和有选择地信道中传输信号时,利用电磁场在空间的传播,需要天线把电磁波发射和