第五章高频电子电路超好
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调制器: 完成调制过程的装置叫调制器。
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
5.2.1 普通调幅波( AM ) 1.调幅波的表达式、波形
设调制信号为单一频率的余弦波:
u Ω (t) U m c o s t U m c o s2 π F t
载波信号:
u c (t) U c m c o sc t U c m c o s 2 π fc t
(c )
调幅波的振幅为
UAM(t) Ucm kaUΩm cost
5 .1 概述 通信的任务:
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
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。
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
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。
PP cP 1P 2(1m 2 a2)P c
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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,
(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。
三、符号
———— 高频
——— 低频
四、三角函数复习
co cso s 1co s )( 1co s )(
2
2
co 2 sc2 o ssi2 n
五、数学分析方法
1)幂级数分析法(小信号) 2)开关函数近似分析法(大信号)
5.2 调幅信号的分析
振幅调制:
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)。
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 c( 1 m m ac 1 1 o t m a s c 2 2 o t ) s cc o t s
多频调幅波的频率成分:
c ,(c 1 )(,c 2 ),.(.c . . k .)...
U
2 cm
RL
上边频分量功率:
P 11 2(m 2 aU cm )2R 1 L8 1m a 2 R U L c 2m 1 4m a 2P c
下边频分量功率:
P 21 2(m 2 aU cm )2R 1 L8 1m a 2 R U L c 2m 1 4m a 2P c
调幅波在调制信号的一个周期内给出的平均功率为
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。
频带宽度: 总的频带宽度为最高调制频率的两倍,即:
B2Fmax
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 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。
载波分量功率: Pc
1 2
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
u A M U c m c o sc t 1 2 m a U c m c o s (c ) t 1 2 m a U c m c o s (c ) t
1)三个高频分量的振幅
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。
图5-1 调幅波的波形
分析ma:
ma
ka
U m 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
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。
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)。
Ucm(1
ka
Um Ucm
cost)
Ucm(1 ma cost)
ma
ka
U m 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:
u A ( t) M U A ( t) M cc o t U c s ( 1 m m a c t o ) cs c o t s
特别注意: 实现振幅调制后载波频率保持不变。
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
5.2.1 普通调幅波( AM ) 1.调幅波的表达式、波形
设调制信号为单一频率的余弦波:
u Ω (t) U m c o s t U m c o s2 π F t
载波信号:
u c (t) U c m c o sc t U c m c o s 2 π fc t
(c )
调幅波的振幅为
UAM(t) Ucm kaUΩm cost
5 .1 概述 通信的任务:
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
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。
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
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。
PP cP 1P 2(1m 2 a2)P c
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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,
(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。
三、符号
———— 高频
——— 低频
四、三角函数复习
co cso s 1co s )( 1co s )(
2
2
co 2 sc2 o ssi2 n
五、数学分析方法
1)幂级数分析法(小信号) 2)开关函数近似分析法(大信号)
5.2 调幅信号的分析
振幅调制:
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)。
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 c( 1 m m ac 1 1 o t m a s c 2 2 o t ) s cc o t s
多频调幅波的频率成分:
c ,(c 1 )(,c 2 ),.(.c . . k .)...
U
2 cm
RL
上边频分量功率:
P 11 2(m 2 aU cm )2R 1 L8 1m a 2 R U L c 2m 1 4m a 2P c
下边频分量功率:
P 21 2(m 2 aU cm )2R 1 L8 1m a 2 R U L c 2m 1 4m a 2P c
调幅波在调制信号的一个周期内给出的平均功率为
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。
频带宽度: 总的频带宽度为最高调制频率的两倍,即:
B2Fmax
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 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。
载波分量功率: Pc
1 2
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
u A M U c m c o sc t 1 2 m a U c m c o s (c ) t 1 2 m a U c m c o s (c ) t
1)三个高频分量的振幅
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。
图5-1 调幅波的波形
分析ma:
ma
ka
U m 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
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。
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)。
Ucm(1
ka
Um Ucm
cost)
Ucm(1 ma cost)
ma
ka
U m 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:
u A ( t) M U A ( t) M cc o t U c s ( 1 m m a c t o ) cs c o t s
特别注意: 实现振幅调制后载波频率保持不变。