第4章小结频谱搬移电路

4 检波前后的频谱
检波器检波前后的频谱
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4.2.6混频概念、波形与频谱示意图
定义:
（以调幅为例 ）
fo–fs=fi
高频放大 混频
fs
fs
中频放大 检波 低频放大
fi
F
F
fo 本地振荡
在保持相同调制规律的条件下，将输入已调信号的载波频 率从fs变换为固定fi的过程称为变频或混频。
•单边带（SSB）信号是由DSB信号经边带滤波器 滤除一个边带或在调制过程中,直接将一个边带抵消 而成。
uSSB (t) U cos(c )t
uSSB (t) U cos(c )t
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单边带（SSB）信号频 谱图和波形示意图
ma 2
V0cos(0Ωt
uSSB(t)
fc＋F
0F (a )
f (a )
f fc (b )
1 2 m aV0
0-
(c )
fc ＋0+ F
f
虚线表示 无载波
u 0
uC 0
u D SB (t) 0
0°
(a )
(b ) U (t)＝ U c os t
1 80 °
0°
(c )
t t t
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2、单边带（SSB）信号公式
•为了进一步提高效率----理想为100%，只需保 留一个边带，引出概念--------单边带信号。
波形图
频谱图
0-
0+
信号 带宽
理想效率
电路实现 难度
2( Ω ) 2π
小于10%
简单
0-
1 2 m aV 0
0+
2( Ω ) 2π
5 0%
较难
1 2
m
aV
0
或
0- 0+
Ω 2π
100%
难度较大 12
4.2.5 检波器的输入输出波形
2020/4/8 从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。 13
在接收机中， fi称为中频。一般其值为
fi fo fs 其中fo是本地振荡频率。 其中，fi大于fs的混频称为上混频， fi小于fs的混频称为下混频。
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4.2.6. 混频器的输入输出波形
波形
频率举例： 经过混频器变频后，输出频率为 fi fo fs (2 .1～ 6 6 .4 5)6 M 5 (H 1 .7 ～ 6 z )MH 0.46M 5 Hz
4.2 频谱搬移电路的基本工作原理
AM波的几种波形---调制前后波形和频谱
u
0
t
uC
(a )
0
t
(b ) u A M (t)
mUc
m＜ 1
Uc
0
t
(c ) u A M (t)
m＝ 1
0
t
u A M (t)
(d )
m＞ 1
0
t
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(e )
三种Ma的值对应的波形
U
Ma一般为0.2----0.5
效率为有用功与无用功相比，即P边频/P总
效率 =
P单边频
=
P单边频
Ma2 ≈
P总
P上边频 +P下边频 +P载波
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当Ma为0.4时，效率为4%
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引出双边带与单边带 1、双边带公式
•调制时,为了降低无用功率、提高效率---理想为50%）， 需将载波抑制，引出概念--------双边带信号。
•在调制过程中, 将输出信号的载波抑制就形成了 抑制载波的双边带信号,简称双边带信号。 它可用载波与调制信号相乘得到,其表示式为
v (t)V om aco Ω c sto ots
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双边带调制时的
频谱图和波形图 v(t)V om aco Ωc stoots
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0F 0 0
调制信号
Ω 调幅波
载波
下边频
ω0
上边频
ω0-Ω ω0+Ω
频率：ω0， ω0 ±Ω 载波幅度：V0
边频幅度：
1 2
M
aV
0
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调幅波由于效率关系----引出双边带与单边带
∵Ma小，一般为0.2----0.5∴有用的边频功率小
由公式推导,AM波的总平均功率为载波功率与两个边带功 率之和。而携带有用信号的功率只存在在两个边频功率上。
f 0F
(a ) Uc
f
0
fc
(b )
1
m/2
m/2
0
fc－ F fc fc＋ F
f
2F
(c )
5
普通调幅波的频谱图
（1）由单一频率信号调 幅
v A( M t) V 0(1 m aco Ω )s cto0 ts
Ma一般为0.2~0.5， 所以边带的幅度小
V 0 co 0 ts 1 2m aco 0 s Ω ()t1 2m aco 0 s Ω ()t
第四章 频谱搬移电路小结4.5 4.1频谱搬移电路概述 4.2 频谱搬移电路的基本工作原理
(振幅调制电路、振幅解调电路、混频电路）
4.3 非线性电路概念和频率变换本质
4.4 频谱搬移电路的典型电路分析
（振幅调制电路、振幅解调电路、混频电路）
4.5 本章小结
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4.1频谱搬移电路概述小结
频率变换定义----- 输出产生了与输入信号不同的频率分量信号。一 般输入为两种信号，输出包含更多谐波或组合频率分量
调制、解调、混频等电路的共同特点是： 将输入信号进行频谱变换，以获得所需要的频谱输出
信号。故称之为频率（频谱）变换电路
根据频谱变换的不同特点，频谱变换电路有：
1、频谱搬移电路（沿频率轴不失真搬移，也称线性频率变换电路） 2、非线性频率变换电路
线性和频率非线性变换电路分别包含：
频谱搬移电路包括
（线性频率变换电路）
非线性频率变换电路
振幅调制 振幅解调（检波） 混频
调频、调相 鉴频、鉴相
本章只介绍频谱搬移电路
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振幅调制、检波、混频
振幅调制定义
将要传送的基带信号装载到某一高频载频信号上， 使其振幅受调制的过程。
振幅调制信号的解调（检波）定义
从（振幅）受调制的高频信号中还原出原调制的信号。
混频定义：这是超外差接收机中的特有名称，指在保持相 同调制规律的条件下，将输入已调信号的载波频率从fs变 换为固定fi的过程称为混频。
f
U
0
t
f
0
fc
(b )
0
fc＋ F
f
(c )
图 单边带（上边带）调制时的频谱搬移
思考：下边带调制时的公式和频谱搬移图？
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电压 表达式
三种振幅调制信号比较
普通调幅波
载波被抑制双边带调幅波
V 0(1m aco Ω)scto 0ts
maV0coΩscto0st
单边带信号
m2aV0cos0(Ω)t (或m2aV0cos0(Ω）t
混频的结果：较高的不同的载波频率变为固定的较低的载
波频率，而振幅包络形状不变。
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4.2.6混频器的频谱
调幅是线性频率变换
(一般是高本振)
fi fo fs
频谱搬移
图4.5.3.1 变频前后的频谱图
其中，fi大于fs的混频称为上混频， fi小于fs的混频称为下混频。 17
作业与思考：