129985609038750000第6章 模拟调幅、检波与混频电路解析

第六章
模拟调幅、检波与混频电路
6.2.1 普通调幅方式
AM信号 uAM (t ) Ucm (1 M a cos t )cos ct
Ma的另一种表达方式
U max U cm (1 M a )
U min U cm (1 M a )
U max U min U max U cm U cm U min Ma U max U min U cm U cm
M aU cm U cm cos ct [cos(c )t cos(c )t ] 2
原调制信号：频带宽度为Ω uAM(t)的频谱： ωc(载波)、 ωc+Ω(上边频)和ωc-Ω(下边频) AM调幅信号：频带宽度是2Ω
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6.2.1 普通调幅方式
原理图：
AM信号 同步信号：
uAM (t ) Ucm (1 M a cos t )cos ct
频谱搬移电路的特性
非线性电路具有频率变换的功能，即通过非线性器件
相乘的作用产生与输入信号波形的频谱不同的信号。
线性频率变换电路：当频率变换前后，信号的频谱结
构不变，只是将信号频谱无失真的在频率轴上搬移。
调幅原理
混频原理
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6.2 振幅调制与解调原理

定义：
使高频载波信号的振幅按调制信号的规律变化。
调制信号 u (t ) Um cos t c AM信号 u AM (t ) (U cm kU m cos t ) cos ct U cm (1 M a cos t ) cos c t 其中调幅指数
U m Ma k U cm
振幅 0＜Ma≤1, k为比例系数

检波方法
普通调幅信号的解调方法：包络检波和同步检波

包络检波
原理：AM信号的包络反映了调制信号波形变化，只需
提取包络，就可以恢复原来的调制信号。
原理图：
非线性器件可以用晶体二极管，也可以用晶体三极管
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6.2.1 普通调幅方式
解调方法：
1 2 I 0 (t ) g Du1K1 (1t ) gU cm (1 M a cos t ) cos ct (1)n1 cos(2n 1)ct (2n 1) 2 n1
载波
上边频
下边频
2 1 U cm 载频分量产生的平均功率为： Pc 2 R 两个变频分量产生的平均功率相同，均为：
1 M aU cm 1 2 PSB M a Pc 2R 2 4
2
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6.2.1 普通调幅方式
调幅信号总平均功率为：
2 PSB 功率利用效率： Pav 1 2 Pav Pc 2 PSB 1 M a Pc 2
g是非线性器件伏安特性曲线斜率。
含有直流, Ω, ωc, ωc±Ω以及其它许多组合频率分量
n=1时，得到其中的直流和低频分量
1

gU cm (1 M a cos t )
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同步检波
6.2.1 普通调幅方式
原理：必须采用一个与发射端载波同频同相(或固定相位
差)的信号, 称为同步信号。

功率
将 uAM (t ) (Ucm kUm cos t )cos ct 作用在负载电阻R上
u AM (t ) (U cm kU m cos t ) cos ct (U cm M aU cm cos t ) cos ct 1 1 U cm cos ct M aU cm cos(c )t M aU cm cos(c )t 2 2
送或实现不同信号源、不同系统的频分复用。

解调
在接收端将已调波信号从高频段变换到低频段，恢复原调
制信号。

分类：
脉冲调制：PAM（幅度）、PDM（宽度）、PPM（位置） 正弦波调制：AM（幅度）、FM（频率）、PM（相位）

本章主要任务：
调幅原理（频域、时域）、线路组成
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调制方法
Ma
1 k u AM (t ) 1 U U m cost U cm cosct k1 k u (t ) uc (t ) cm 1
其中，k1=k/Ucm
原理图
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6.2.1 普通调幅方式
Ma < 1 为正常调制 Ma＝1 为临界调制
Ma > 1 为过调制
Ma＝0 为无调制
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频谱
6.2.1 普通调幅方式
AM信号 u AM (t ) (U cm kU m cos t ) cos ct U cm (1 M a cos t ) cos ct
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模拟调幅、检波与混频
电路
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模拟调幅、检波与混频电路

6.1 6.2 6.3
概述 振幅调制与解调原理 调幅电路
6.4
6.5 6.6 6.7
检波电路
混频 倍频 接收机中的自动增益控制电路
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模拟调幅、检波与混频电路

调制
6.1 概述
在发射端将调制信号从低频段变换到高频段，便于天线发
理想情况：即Ma＝1时 Pav
3Pc
非周期调制信号
原调制信号频带范围： Ωmin～ Ωmax uAM(t)的频谱：
2
边带功率 2PSB 1 ＝ 总功率 Pav 3
ωc(载波)、 上边带和下边带
AM调幅信号频带宽度： 2Ωmax
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6.2.1 普通调幅方式

2、普通调幅信号的产生和解调方法

分类：
普通调幅 (AM) 双边带调幅 (DSB-AM) 单边带调幅 (SSB-AM) 残留边带调幅 (VSB-AM) 正交调幅 (QAM)
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6.2.1 普通调幅方式

1、普通调幅信号的表达式、波形、频谱和带宽Fra bibliotek振幅载波
uc (t ) Ucm cos ct