振幅调制电路

6.2.2二极管平衡调幅电路的分析
6.2.3动手任务—— 模拟乘法器调幅电路的分析与设计

1.模拟乘法器调幅原理分析 模拟乘法器是低电平调幅电路的常用器 件，它不仅可以实现普通调幅，也可以实 现双边带调幅或单边带调幅。
MC1596组成的调幅电路




1脚和4脚之间有外接调零电路，2脚和3脚之间外接负反馈电阻，输出 端6脚和9脚外接调谐于载波的带通滤波器。 若实现DSB双边带调幅，通过调节51k 的电位器，使得1脚和4脚之间 直流等电位，即模拟乘法器的Y通道输入信号仅为交流调制信号。 为了减小流经电位器的电流，便于准确调零，可以适当加大R5、R6两 个750 电阻的阻值。 若实现普通调幅，可通过调节51k 的电位器，使得1脚电位比4脚电位 高出一个直流电压U，这样模拟乘法器的Y通道输入信号为调制信号与 该直流电压U的叠加。通过调节电位器，可改变直流电压U的大小，进 而改变调幅指数ma。
6.2 项目二：低电平调幅电路的分析与设计
6.2.1单二极管开关状态调幅电路的分析


所谓开关状态，是指二极管在两个不同频率电压作用下进行频 率变换时，其中一个电压振幅足够大，另一电压振幅较小，二 极管的导通或截止将完全受大振幅电压的控制，可近似认为二 极管处于一种理想的开关状态。 设二极管VD在两个大小不同的信号作用下，如图6-12所示。 u1(t)是一个小信号，u2(t)是一个振幅足够大的信号。二极管VD 主要受到信号u2(t)的控制，工作在开关状态。
第六单元 振幅调制电路
知识目标 掌握调幅波的基本特性； 掌握AM、DSB、SSB的基本原理； 了解振幅调制电路的组成。 技能目标 会分析设计二极管平衡调幅电路； 会使用乘法器设计调幅电路。
6.1项目一：初识振幅调制电路
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调制是通信系统中的重要环节。通信系统的主要目的是实现远 距离地不失真地传送信息。 所需传送的信息通过换能器转换成电信号，此电信号是占有一 定频谱宽度的低频信号，通常称为调制信号。 直接将调制信号进行传输，要实现多路远距离传输是困难的。 通常是将调制信号加载到高频载波信号上去，用高频信号作为 运载工具，这样就能较好地实现多路有选择性的远距离通信。 将需传送的调制信号加载到高频载波信号上去的过程称为调制。 模拟调制一般指调制信号和载波都是连续波的调制方式，它有 振幅调制、频率调制和相位调制三种基本形式。 振幅调制是指用调制信号控制载波的振幅，使载波的振幅随着 调制信号变化。已调波称为调幅波。调幅波的频率仍是载波频 率，调幅波包络的形状反映调制信号的波形。振幅调制系统实 现简单,但抗干扰性差,传输时信号容易失真。
本章小结

调幅有普通调幅和抑制载波调 幅，普通调幅波的包络反映了调 制信号变化的规律。 调幅电路可分为高电平调幅和 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。
2.模拟乘法器调幅电路的设计

（1）基本任务——普通调幅电路的设计
XSC1
Ext T rig + _ A + _ + B _
R2 R1 3 V1 3 Vrms 1kHz 0° 10kΩ R3 10kΩ 4 V3 6V 0 3.3kΩ 2
1
U1
5
Y X
A2
7
OPAMP_3T_BASIC 1 V/V 0 V 6 R4 10kΩ V2 4 Vrms 10kHz 0°
因为抑制载波的双边带调幅信号的任何一个边带已经包含调制 信号的全部信息，所以可以进一步把其中的一个边带抑制掉， 而只发射一个边带，这就是单边带调幅波，用SSB表示。


单边带调幅波的频谱宽度只有双边带的一半，其频带利用率高， 在通信系统中是一种常用的调制方式。 对于单频调制的单边带信号，它仍是等幅波，但它与原载波电 压是不同的，它含有传送信息的特征。
6.1.1实物与测试
集电极调幅电路图
Q1为驱动管，Q2为调幅晶体管。晶体管Q1工作于甲类，Q2工作于丙类， C13与T1及 C3与T2的初级调谐在输入信号，此处调谐在10.7MHz。
6.1.2振幅调制电路的功能

振幅调制电路的功能是将输入的调制信号和载 波信号变换成高频调幅信号输出。
振幅调制电路的分类
6.1.3普通调幅波的 数学表示式及其频谱
图6-7 单频调制的普通调幅波频谱
图6-8 多频调制的普通调幅波频谱
经调制后，各个 语音频率产生各自 的上边频和下边频， 叠加后形成了所谓 上边频带和下边频 带。 因为上、下边频 振幅相等且成对出 现，所以上、下边 频带的频谱分布相 对于载波是对称的。
6.3 项目三：高电平调幅电路的分析
6.3.1集电极调幅电路
集电极调幅特性


对于丙类高频功率放大器，当基极偏置VBB、激励高频信号电压 振幅Ubm和集电极回路谐振阻抗不变，只改变集电极有效电源电 压时，集电极电流脉冲在欠电压区可认为不变。 而在过电压区，集电极电流脉冲幅度将随集电极有效电源电压 VCC变化而变化，如图6-24所示。因此，集电极调幅必须工作于 过电压区。
6.3.2基极调幅电路



C1为高频旁路电容；C2为低频旁路电容；Tr1为高频变压器；Tr2 为低频变压器；LC回路谐振于载波频率wc，通频带为2WMax。 基本原理是利用丙类功率放大器在电源电压VCC、输入信号振幅 Ubm和回路谐振电阻不变的条件下，在欠电压区改变VBB，其输 出电流随VBB变化这一特点来实现调幅的。在实际电路中，由于 集电极电流中的Ic0，Ic1m随VBB的变化线性范围较小。因而，调 制的范围将会受到一定的限制。 基极调幅电路的特点是必须工作于欠电压区；载波功率和边频 功率都由直流电源VCC提供；调制过程中效率是变化的，只能用 于输出功率小、对失真要求不严的发射机中。
6.1.4 知识链接——普通调幅波的功率关系
6.1.5抑制载波的双边带调幅信号 和单边带调幅信号

因为载波本身并不包含信息，而且还占有较大的功率，为了减 小不必要的功率浪费，可以只发射上、下边频，而不发射载波， 称为抑制载波的双边带调幅信号，用DSB表示。
单频调制的单边带调幅信号的波形与频谱


（2）拓展任务——双边带调制电路的设计
2 V1 1 Vrms 100kHz 0° 0 V2 1 Vrms 5kHz 0° 1
A2
Y X
1 V/V 0 V XSC1 3
Ext Trig + _ A + _ + B _
6.2.4 知识链接——二极管环形调幅电路


二极管环形调幅电路与二极管平衡调幅电路的差别是多接了两只二极 管VD3和VD4，它们的极性分别与VD1和VD2的极性相反。 当VD1和VD2导通时，VD3和VD4是截止的；反之，当VD1和VD2截止 时，VD3和VD4是导通的。 因此，接入VD3和VD4不会影响VD1和VD2的工作。于是，二极管环形 调幅电路可看成由图6-22 b、c所示的两个二极管平衡调幅电路组成。