第五章高频电子电路ppt(超好)

双边带调幅信号写成：
uDSB AuΩ uc AU Ω m cos tU cm cosct 1 AU Ω mU cm [cos(c )t cos(c )t ] 2
1) DSB/SC-AM 调幅波频谱与波形图
A: 为由调幅电路决定的系数. AUΩmUcmcosΩt: 是双边带高频信号的振幅，它与调制信号成 正比。
调幅波在调制信号的一个周期内给出的平均功率为
ma P P P P2 (1 )P c 1 c 2
2
分析： 1 边频功率随 ma 的增大而增加。 2 当 ma ＝ 1 时，边频功率为最大，AM信号总功 率为：P = (3/2)Pc 3 这时上、下边频功率之和只有载波功率的一半， 这也就是说，用这种调制方式，发送端发送的功 率被不携带信息的载波占去了很大的比例，显然， 这是很不经济的。
5.4.2
高电平调幅电路 (大信号)
定义：
高电平调制电路是以调谐功率放大器为基础构成的， 实际上它就是一个输出电压振幅受调制信号控制的调谐 功率放大器。 根据调制信号注入调幅器的方式不同：
基极调幅、发射极调幅和集电极调幅
下面介绍基极调幅和集电极调幅两种。（注意，设计要
求不讲）
1． 基极调幅电路 （1）基本工作原理：
是用低频调制信号去控制高频载波信号的振幅， 使载波的振幅随调制信号成正比地变化。经过振幅 调制的高频载波称为振幅调制波（简称调幅波）。 调幅波分类： 普通调幅波（AM调制）、抑制载波的双边带 调幅波(DSB/SC-AM）和抑制载波的单边带调幅波 （SSB/SC-AM）。
5.2.1
普通调幅波（ AM ）
注意： 因ma的最大值只能等于1，故边频振幅的 最大值不能超过1/2Ucm 。
2）频谱图
调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍，即 B=2F。
分析： 1） 调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移 到高频载波分量两侧的过程。 2） 在调幅波中，载波并不含有任何有用信息， 要传送的信息只包含于边频分量中。 3） 边频的振幅反映了调制信号幅度的大小，边 频的频谱虽属于高频范畴，但反映了调制信 号频率的高低。
单边带调幅： 这种既抑制载波又只传送一个边带的调制方 式，称为单边带调幅，用 SSB表示。 实现方法： 调制信号uΩ和uc经乘法器获得DSB信号，再 通过带通滤波器滤出DSB信号的一个边带 （上边带或下边带），便可获得SSB信号，当 边带滤波器的通带位于载频以上时，提取上 边带，否则就提取下边带。
图5-1 调幅波的波形
分析ma:
U m ma ka U cm
1) 调幅系数ma与调制电压成正比，既 U m 越大， ma越大，调幅波幅度变化越大；ma小于或等于1。
ma 1
2) 如果ma> 1 ，调幅波产生失真，这种情况称为
过调幅，在实际工作中应当避免产生过调幅。
2. 调幅波的频谱
多频调幅波的频率成分： c , (c 1 ), (c 2 ),........ (c k ) 频带宽度： 总的频带宽度为最高调制频率的两倍，即：
B 2Fmax
结论：
调制后调制信号的频谱被线性地搬移到载频 的两边，成为调幅波的上、下边带。所以，调幅 的过程实质上是一种频谱搬移的过程。 3．调幅波的功率
第5章 振幅调制与解调
一、本章内容
5.1 概述 5.2 调幅信号的分析 5.3 调幅波产生原理的理论分析 5.4 普通调幅波的产生电路 5.5 普通调幅波的解调电路 5.6 抑制载波调幅波的产生和解调电路
二、本章重点和难点
（一）本章重点 １.调幅波的性质，调幅波产生的理论分析；幂 级数分析法； ２.普通调幅波产生电路； 3.大信号峰值包络检波； 4.抑制载波调幅波的产生和解调电路。 （二）本章难点 １.大信号基极、集电极调幅工作原理及设计、 调整要点； ２.抑制载波双边带调幅。
对高频带通滤波器的要求： 具有非常陡峭的滤波特性，实现非常困难。
图5-6 实现单边带调幅信号的数学模型
由 uDSB AuΩuc AU Ωm cos tU cm cosct
通过边带滤波器后，可得上边带或下边带：
下边带信号
uSSBL
上边带信号
1 AU ΩmU cm cos( c )t 2
原始电信号必须有足够高的频率
为了避免干扰
需要将语音信号搬移到不同的高频段
C f
有线通信 也可用该方式进行通信。
调制过程：
是用被传送的低频信号去控制高频振荡器， 使高频振荡器输出信号的参数（幅度、频率、相 位）相应于低频信号的变化而变化。从而实现低 频信号搬移到高频段，被高频信号携带传播的。
调制器： 完成调制过程的装置叫调制器。
• 5.6中，大信号调幅的数学分析用开关函数近似
分析法。
5.4 普通调幅波的产生电路
一、引言 叠加波=调幅波？uc , u 必须通过非线性器件
提出两个思考题。
1）若在电阻R两端加入一个正弦波信号，此时在
示波器观察R两端的波形应该是一个什么波形？
2）若在电阻R两端加入一个调制信号和一个载波电压， 此时在示波器观察两端的波形是什么波形呢？
按功率电平的高低分为：高电平和低电平调 幅电路 • 高电平调幅电路（用于发射机的最后一级） • 低电平调幅电路（用于发射机的前级） (1) 低电平调幅电路 特点：电路简单，输出功率小 一般用模拟相乘器产生 。 (2) 高电平调幅电路 特点：输出功率大，可提高整机效率。
5.4.1
低电平调幅电路
利用模拟乘法器产生调幅波 。
看到的是一个叠加波。叠加波≠调幅波，要得 到调幅波， u 、 u c 必须通过非线性器件。
1.叠加波=调幅波？uΩ ， c 必须通过非线性器件。 u 2.调幅的方法 1）高、低电平 2）uΩ 从哪个极加入（基极、集电极、发射极调幅） 3. 实现调幅的方框图 4. 数学分析法 • 大信号——折线近似法 • 小信号——幂级数分析法
理论依据：
负载电阻吸收的功率为各项正弦分量单独作 用时功率之和。
2 1 U cm 载波分量功率： Pc 2 R L
上边频分量功率：
2 2 1 ma 1 1 ma U cm 1 2 2 P ( U cm ) ma Pc 1 2 2 RL 8 RL 4
下边频分量功率：
2 2 1 ma 1 1 ma U cm 1 2 P2 ( U cm ) 2 ma P c 2 2 RL 8 RL 4
解调过程：
是调制的反过程，即把低频信号从高频载波上 搬移下来的过程。解调过程在收信端。 解调器： 实现解调的装置叫解调器或叫检波器。 注意： 调制器和解调器必须由非线性元器件构成。 它们可以是二极管或工作在非线区域的三极管。 （可以进行频谱搬移）
检波器与输入、输出波形
5.2
调幅信号的分析
振幅调制：
注意： 实际上调制信号不是单一频率的正弦波，而 是包含若干频率分量的复杂波形（例如实际的话 音信号就很复杂）。 在多频调制时，如有若干个不同频率 1 , 2 ..... k 的 信号所调制，其调幅 波方程为：
u U cm (1 ma1 cos 1t ma2 cos 2t ) cosct
分析： 高频信号的振幅按调制信号的规律变化，不是 在 Ucm的基础上，而是在零值的基础上变化，可正 可负。因此，当调制信号从正半周进入负半周的 瞬间（即调幅包络线过零点时），相应高频振荡 的相位发生180度的突变。 结论： 双边带调幅波的包络已不再反映调制信号的 变化规律。
2) DSB/SC-AM 的特点
U m ma ka U cm
调幅系数或调幅度
Ka：为由调制电路决定的比例常数。
已调波的表示式为：
uAM (t ) U AM (t ) cosct U cm (1 ma cos t ) cosct
特别注意：
实现振幅调制后载波频率保持不变。
分析：
调幅波也是一个高频振荡，而它的振幅变化 规律（即包络变化）是与调制信号完全一致的。 因此调幅波携带着原调制信号的信息。
就是传递各种信息（包括语言、音乐、文本、 图像和数据等）
根据信息传输方式的不同，通信可以分为两大类：
无线通信和有线通信。

无线通信:
如果电信号是依靠空间电磁波辐射传送的， 称为无线通信；
有线通信: 如果电信号是依靠导线（架空明线、电缆、 光缆等）传送的，称为有线通信。
对于无线通信
天线实际长度与电
信号的波长相比拟
uAM 1 1 U cm cos ct maU cm cos(c )t maU cm cos(c )t 2 2
1）三个高频分量的振幅
由三个高频分量组成：
角频率为
c
的载波
c 称为上边频分量；
c 称为下边频分量。
载波频率分量的振幅仍为Ucm , 而两个边频分量的 振幅为 1/2 maUcm
1.DSB/SC-AM 信号的幅值仍随调制信号而 变化，但与普通调幅波不同， DSB/SC-AM 的 包络不再反映调制信号的形状，仍保持调幅波 频谱搬移的特征。 2.在调制信号的正负半周，载波的相位反 相，即高频振荡的相位在 f (t)=0 瞬间有1800 的突变。 3.信号仍集中在载频 c 附近，所占频带为 BDSB=2Fmax
问题：
由于DSB 调制抑制了载波，输出功率是有用 信号，它比普通调幅经济。但在频带利用率上没 有什么改进。
解决办法： SSB
5.2.3 抑制载波单边带调幅（ SSB/SC-AM） 采用单边带调幅的原因： 上边带和下边带频谱结构相同，从传输信息
的观点看，可以把其中的一个边带抑制掉，只保
留一个边带（上边带或下边带）。这不仅可以节 省发射功率，而且频带的宽度也缩小了一半，这 对于波道特别拥挤的短波通信是很有利的。
三、符号