收音机工作原理.ppt

调 制:是指用低频信号直接控制高频振荡的某个参数（振 幅、频率、相位），使高频信号具有低频信号特性的过程。
2020/10/14
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调制的方法不仅用于无线电通信、语言广播还用于有线通信 中。
例如：应用调制的方法可在一对通信线路中实现多路通信
方法：把几路频带相同的信号，通过调制分别移到不同的频 带上，在同一对传输线上传输到达接受端后，再设法把各路 信号分开。
三、调制的方式：
连续调制：低频信号直接调制高频振荡，已调波连续不断地 向空间发送。
脉冲调制：先将低频信号调制一串脉冲，使脉冲的某一参数 （幅度、宽度、相位）随低频信号变化，再将已调脉冲去调 制高频振荡。
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（一）调幅
调 幅：用调制信号控制载波的振幅，使载波的振幅按照 调制信号规律变化 特点：载波振幅的包络随调制信号变化，其载频不变。
cos2 (2F)t
a2Vf VF
cos2 (F
f
)t
a2Vf VF
cos2 (F
f
)t
.....
结果表明：二极管D电流中出现了原来输入信号中没有的频率
成分：2F、2f、F+f、F-f、…；因此输出电压与输入电压不相
似而产生非线性失真。
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若L1与C构成的并联谐振选频网络 的谐振频率为载频上下。
i a0 a1 Vf cos2ft VF cos2Ft a2 Vf cos2ft VF cos2Ft 2
利用三角函数关系：
cos2 1 cos 2 ;cos cos 1 cos cos
2
2
i
a0
a2V
2 f
2
a2VF2 2
a1V f
cos2ft
a1VF
cos2Ft
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VF为高频振荡信号 Vf为低频调制信号 L1与C构成并联谐振 选频网络
v f Vf cos2ft
vF
VF
cos2Ft 8
1、调幅波的表达式
作用在非线性元件二极 管上的总电压： v v f vF
即；v Vf cos2ft VF cos2Ft，将其代入i a0 a1v a2v2
如果二极管的工作点选择的不当，工作在直线部分，a2 0，不能实现 a1
调幅，此时LC回路只能输出等幅载波
调幅波的变化范围 U0MAX a1Z0VF 1 m ；U0MIN a1Z0VF 1 m
m U0MAX U0MIN 2a1Z 0VF
上式表明调幅波包络幅度的变化程度
语言广播m≤90﹪；电话m≈100﹪ 若m202>01/10，/14调幅波包络会出现失真，因避免这种过量调幅. 14
（一）非线性电路的特性
非线性电路会产生新的频率分量
（二）非线性电路的常用分析方法
1、图解法：利用非线性元件的伏安特性曲线
2、解析近似法： i a0 a1v a2v2
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其中；a0、a1、a2为常数
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调幅
一、调幅的基本原理与电路 根据调幅的定义，进行调幅时，应有一个高频振荡信号 和一个低频调制信号。
a2V
2 f
2
cos2 (2
f
)t
a2VF2 2
cos2 (2F)t
a2Vf VF
cos2 (F
f
)t
a2Vf VF
cos2 (F
f
)t
.....
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i
a0
a2V
2 f
2
Fra Baidu bibliotek
a2VF2 2
a1Vf
cos2ft
a1VF
cos2Ft
a2V
2 f
2
cos2 (2
f
)t
a2VF2 2
因为F>>f：
直流分量、调制基波、载波的二次
谐波、调制信号的二次谐波均被并
联谐振选频网络短路
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F、F-f、F+f他们的频率等于或接
近L1与C构成的并联谐振选频网络 的谐振频率，使LC并联谐振网络 的阻抗Z0最大，上述频率的电流 在回路两端产生的压降V0也最大。
V0 Z0 a1VF cos 2Ft a2VfVF cos 2 (F f )t a2VfVF cos 2 (F f )t
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（三）、调相
调相：用调制信号控制载波的相位，使载波的相位按照调 制信号规律变化。 多用于数字通信系统
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四、解调
低频信号经过调制，被高频信号“载”到目的地后，还必须 由接受机将它还原出来，这个从高频已调波信号中检出低频 调制信号的过程，称为解调
解调的方式：检波、鉴频、鉴相
五、非线性电路及其分析方法
V0 Z0 a1VF cos 2Ft 2a2VfVF cos 2Ft cos 2ft
V0
a1Z0VF
1
2a2V f a1
cos2ft cos2Ft
令m 2a2Vf , 称之为调幅度
a1
调幅波表达式： 2020/10/14
V0
a1Z0VF
1 m cos 2ft
cos 2Ft 11
2、对调幅波表达式的分析
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当v f 0时；载波信号的振幅为 a1Z0VF 1 m cos 2ft
此时振幅将随 Vf 而变化，使高频载波的 振幅具有 低频调制信号的特点。
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(2) 调幅度
m
2a2V f a1
;从式中可以看出调幅度正比于特性曲线二次项系数a2
反比于特性曲线一次项系数。
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优点：调幅电 路具有占用频 带窄，线路简 单等优点。中 短波无线广播 均使用这种方 法
缺点：传输信 号效率低，抗 干扰能力差 4
(二)、调频
调频：用调制信号控制载波的频率，使载波的频率按照调 制信号规律变化。 特点：载波振幅的载频随调制信号变化，其振幅不变。
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收音机原理
哈尔滨师范大学教育技术系
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调制、解调和变频
一、为什么调制? 语言的远距离传播
有线通信----导线限制了它的传播范围 无线传输----音频信号的直接传输与天线的尺寸有关 二、调制
出发点：为了把频率较低的信号发射出去，必须设法借助 于频率较高的高频振荡波，将低频信号“附加”在高频振 荡波上，然后把带有低频信号特征的高频振荡发射出去， 以达到无线通讯的目的。
（1）已调波的幅度是按调制信号的变化而变化
调幅波表达式：V0 a1Z0VF 1 m cos 2ft cos 2Ft
已调波振 幅
已调波频 率=载频
当v f Vf cos 2ft 0时；m cos 2ft 0
a1Z0VF 1 m cos 2ft a1Z0VF V0m (回路载波电压 )
即此时L1C回路输出等幅 (a1Z0VF )的载波信号