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1、第6章 振幅调制与解调,调幅波的基本性质 平方律调幅 斩波调幅 高电平调幅 包络检波 同步检波,6.1 调幅波的性质,1、调幅波的数学表达式及频谱,(1) 数学表达式及波形,载波信号：,调制信号：,已调波：,非正弦时：,正弦时：,调幅系数或调幅度，通常写成百分数,6.1 调幅波的性质,为1时表示百分之百调幅。,若 ，则已调波的包络将产生失真，这种情形叫过调幅。,造成的后果：,1、包络失真，检波后不能恢复原调制信号的波形；,2、包络不是正弦，展开后频谱成分变多，频谱变宽，则会对相邻频段产生干扰。,6.1 调幅波的性质,多音频调制：,(2) 调幅波的频谱,调制信号成为载波的上下边频,或：,6.1
2、调幅波的性质,设负载电阻为,2、调幅波中的功率关系,(2) 上边频功率:,(1) 载波功率:,(4) 调幅波总功率:,(3) 下边频功率:,6.1 调幅波的性质,2、调幅波中的功率关系,未调幅时 ：,百分之百调幅时 ：,最大调制效率：,与调制信号的强度成正比，多音频调制或实际调制时，某些频谱成分的分量小，则该频谱分量对载波调制时的调幅度小。因此实际中，调幅度的平均值只有20%30%，标准调幅波的调制效率低。,6.1 调幅波的性质,按调制信号的强度,高电平调幅,低电平调幅,集电极调幅,基极调幅,平方律调幅,斩波调幅,按调幅波的形式,普通调幅电路,双边带调幅电路,单边带调幅电路,残留边带调幅电路,
3、6.2 平方律调幅,调幅电路的分类,1、平方律调幅的工作原理,利用非线性器件伏安特性曲线的平方律部分,非线性二极管的输入输出特性满足幂级数关系：,6.2 平方律调幅,表达式代入 ，利用三角公式展开：,6.2 平方律调幅,1、平方律调幅的工作原理,结论：, 为了保证电子器件工作于平方律状态，如果使用的器件是晶体管，则将工作于甲类状态，效率低。, 且 小，所以 很小；,6.2 平方律调幅,1、平方律调幅的工作原理,设：,2、平衡调幅器,则：,载波被抑制的双边带( ）,6.2 平方律调幅,6.3 斩波调幅,1、工作原理,改用双刀双掷开关，实现对称斩波（平衡斩波）,即：,6.3 斩波调幅,调制信号,方
4、波,斩波输出,信号,6.3 斩波调幅,2、斩波调幅电路,(1) 二极管电桥斩波调幅电路,导通,截止,6.3 斩波调幅,(2) 环行调幅器电路,6.3 斩波调幅,高电平调幅实质上就是工作在丙类工作状态的功放电路，通常只能产生普通调幅波。其最大优点是整机效率高。,6.4 高电平调幅,用 控制集电极电源电压，即,设：,则：,1、集电极调幅,集电极有效电源：,其中：,在过压状态下， 、 随 几乎成线性变化，即线性调幅。,6.4 高电平调幅,电路分析同第六章的功放, 未调制时（载波状态 ）,载波输出功率：,集电极耗散功率：,集电极效率：,供给的直流输入功率：,6.4 高电平调幅,其中：, 调制时（ ）,
5、提供给被调放大器的总平均功率（在 一周内）：,输出调幅波功率（在 一周内的平均输出功率）：,边带功率,载波功率,6.4 高电平调幅,集电极平均耗散功率：,集电极效率：,结论：, 在 一周内的平均功率载波状态下各功率的 倍；, 总输入功率分别由 和 提供。其中 产生载波输出功率 ， 产生边带功率 ；,、不论调制与否， 保持不变保证高效率。这也是为什么要工作在丙类工作状态；,6.4 高电平调幅,、 要提供功率，所以 不仅是信号源，还是功率源，集电极调幅为大功率调制。,2、基极调幅,用 控制基极偏置电压，即,要使 随 成线性关系，则谐振功放必须工作在欠压状态。欠压工作时集电极效率不高。, ，设计时选
6、择器件需要注意；,6.4 高电平调幅,二极管大信号包络检波器,6.5 包络检波,1、工作原理,当 时，二极管导通，充电时间常数 很小，充电很快， 很快与 相等。,到最大值后开始下降， 将小于 ，二极管截止，电容经电阻 放电，放电时间常数 很大，放电慢。,只有当 时，二极管才导通，才会对电容充电。,2、性能指标, 电压传输系数（检波效率）,为电流导通角, 等效输入电阻,6.5 包络检波,是平均电流，电阻 上的平均电压为,3、失真, 惰性失真（对角线切割失真）,由于 过大，当输入高频调幅信号的幅度下降时，电容两端的电压减小得很慢，即输出 不受 控制，而取决于电容的放电速度，从而造成惰性失真。,不产
7、生惰性失真的条件：,变化的速度应比高频电压包络变化的速度快：,6.5 包络检波, 负峰切割失真（底边切割失真）,检波器输出低频信号耦合到下一级（低放）时，经耦合电容 来隔直流分量。 上的直流电压 。电阻R 的分压相当于给D加了一个大的反偏电压 ，使得输入调幅波包络的负半周可能小于 ，导致 D 在这段时间截止，造成输出信号底部被切去，形成“负峰切割失真”。,6.5 包络检波,为直流负载电阻,对于音频（ ）信号， 相当短路，交流等效电阻：,不产生负峰切割失真的条件：,6.5 包络检波,适用于所有调幅波（AM、DSB、SSB）,1、乘法器检波,可见与 有关，最好 ， 输出电压能达到最大值。由于此时是同频同相同步检波。,6.6 同步检波,（上边带）,2、加法检波,当 时，可使 近似按 变化。再经过包络检波，即可实现信号的解调。,6.6 同步检波,
