《高频 第9章讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高频 第9章讲解（88页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高频电子线路 电子教案 9.1.1 振幅调制简述 9.1.2 检波简述 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 将要传传送的信息装载载到某一高频频 载频载频 信号上去的过过程。 高频振荡 高频放大 话筒声音 缓冲 发射 天线 倍频调制 音频放大 1.定义 2. 调制的原因 4从切实可行的天线出发 为使天线能有效地发送和接收电磁波，天线的几何 尺寸必须和信号波长相比拟，一般不宜短于1/4波长。 音频信号: 20Hz20kHz 波长：15 15000 km 天线长度: 3.75 3750km 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版
2、社 2. 调制的原因 4便于不同电台相同频段基带信号的同时接收 频谱搬移 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 2. 调制的原因 4可实现的回路带宽 基带信号特点：频率变化范围很大。 高频窄带信号 频谱搬移 低频（音频）: 20Hz20kHz 高频（射频）: AM广播信号: 535 1605kHz，BW=20kHz lowhigh2020k 10k 1000k 100k 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 3. 调制的方式和分类 调幅 调相 调制 连续波调制 脉冲波调制 脉宽调制 振幅调制 编码调制 调频 脉位调制 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 E
3、nd 4. 调幅的方法 平方律调幅 斩波调幅 调幅方法 低电平调幅 高电平调幅 集电极调幅 基极调幅 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 从振幅受调制的高频信号中 还原出原调制的信号。 1.定义 图图 9.1.1 9.1.1 检波器的输入输出波形检波器的输入输出波形 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.1.2 9.1.2 检波器检波前后的频谱检波器检波前后的频谱 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.1.3 9.1.3 检波器的组成部分检波器的组成部分 高频电子线路（第四版）张肃文主编
4、 高等教育出版社 2. 组成 End 3. 检波的分类 二极管检波器 三极管检波器 检波 器件 信号大小 小信号检波器 大信号检波器 工作特点 包络检波器 同步检波器 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 9.2.1 调幅波的数学表示式与频谱 9.2.2 调幅波中的功率关系 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 1. 普通调幅波的数学表示式 首先讨论单音调制的调幅波。 载波信号： 调制信号： 调 幅信号（已调波）： 由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有： ，式中为比例常数 即： 式中ma为调制度， 常用百分比数表示。 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育
5、出版社 波形特点： 调(1) 幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致 (2) 调幅度ma反映了调幅的强弱度 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.2.2 9.2.2 由非正弦波调制所得到的调幅波由非正弦波调制所得到的调幅波 电压 表达式 普通调幅波载波被抑制双边带调幅波 单边带信号 波形图 频谱图 信号 带宽 三种振幅调制信号 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 2. 普通调幅波的频谱 （1）由单一频率信号调 幅 调制信号 0 载波 调幅波 0+ 上边频
6、 0- 下边频 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 信号带宽 0 (2) 限带信号的调幅波 max 调幅波 maxmaxmaxmax 调制信号 载波 0+max 上边带 0-max 下边带 End 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 如果将普通调幅波输送功率至 电阻R上，则载波与两个边频将分别 得出如下的功率： 0 载波功率: 上边频或下边频: 在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 载波本身并不包含信号，但它的功率却占整个调幅波功率 的绝大部分。 当ma1时，PoT(2/3)Po ； 当ma0.5时，PoT(
7、8/9)Po ； 从调幅波的频谱图可知，唯有它的上、下边带分量才实际地 反映调制信号的频谱结构，而载波分量仅是起到频谱搬移的作用 ，不反映调制信号的变化规律。 End 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 0 9.3.1 工作原理 9.3.2 平衡调幅器 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 调幅波的共同之处都是在调幅前后产生了新的频率分量，也 就是说都需要用非线性器件来完成频率变换。 这里将调制信号v与载波信号v0相加后，同时加入非线 性器件，然后通过中心频率为0的带通滤波器取出输出电压vo 中的调幅波成分。 图图 9.3.1 9.3.1 非线性调幅方框图非线性调幅方
8、框图 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 0 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 0 End 如果静态工作点和输入信号变换范围选择合适，非线性器 件工作在满足平方律的区段。 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 0 平衡调幅电路 如果要获得抑制载波的双边带信号，观察输出电流表示 式 总的输出电流 总的输出电压 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 End 图图 9.3.2 9.3.2 串联双二极管平衡调幅器简化电路串联双二极管平衡调幅器简化电路 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 9.4.1 工作原理 9.4.2 实现斩波调幅的
9、两种电路 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.4.1 9.4.1 斩波调幅器方框图斩波调幅器方框图 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.4.2 9.4.2 斩波调幅器工作图解斩波调幅器工作图解 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.4.3 9.4.3 平衡斩波调幅及其图解平衡斩波调幅及其图解End 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.4.4 9.4.4 二极管电桥斩波调幅电路二极管电桥斩波调幅电路 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 End 图图 9.4.5 9.4.5 环形调幅器电路环
10、形调幅器电路 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 调制信号（音频） 被调信号（射频） 已调信号幅度 0 0 频谱搬运 0 已调信号 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.5.1 9.5.1 模拟乘法器电路模拟乘法器电路 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.5.2 9.5.2 限幅特性限幅特性 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 End 图图 9.5.3 XFC15969.5.3 XFC1596的内部电路（虚线框内）的内部电路（虚线框内） 及由它构成的双边带调制电路及由它构成的双边带调制电路 高频电子线路（第四版）张肃文主
11、编 高等教育出版社 9.6.1 单边带通信的优缺点 9.6.2 产生单边带信号的方法 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 End 使所容纳的频道数目增加倍，大大提高波段利用率。 单边带制能获得更好的通信效果。 单边带制的选择性衰落现象要轻得多。 要求收、发设备的频率稳定度高，设备复杂，技术要 求高。 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 调幅波 0+ 上边频 0- 下边频 1. 滤波器法 图图 9.6.1 9.6.1 滤波器法原理方框图滤波器法原理方框图 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.6.2 9.6.2 滤波器法单边带发射机方框图滤波器法
12、单边带发射机方框图 必须强调指出，提高单边带的载波频率决不能用倍频的 方法。因为倍频后，音频频率也跟着成倍增加，使原来的 调制信号变了样，产生严重的失真。这是绝对不允许的。 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 图图 9.6.3 9.6.3 单边带发射机方框图举例单边带发射机方框图举例 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 2. 相移法 图图 9.6.4 9.6.4 相移法单边带调制器方框图相移法单边带调制器方框图 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 End 3. 第三种方法修正的移相滤波法 图图 9.6.5 9.6.5 产生单边带信号的第三种方法产生单边
13、带信号的第三种方法 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 在单边带调幅与双边带调幅之间，有一种折衷方 式，即残留边带调幅。它传送被抑制边带的一部分，同 时又将被传送边带也抑制掉一部分。为了保证信号无失 真地传输，传送边带中被抑制部分和抑制边带中的被传 送部分应满足互补对称关系。 特点: 所占频带比单边带略宽一些; 它在附近 的一定范围内具有两个边带，因此在调制信号（例如电 视信号）含有直流分量时，这种调制方式可以适用; 残 留边带滤波器比单边带滤波器易于实现。 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 End 图图 9.7.1 9.7.1 各种调幅制式的频谱示意图各种调幅制
14、式的频谱示意图 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 9.8.1 集电极调幅 9.8.2 基极调幅 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 高电平调幅电路能同时实现调制和功率放大，即用调制 信号v去控制谐振功率放大器的输出信号的幅度Vcm来实现调 幅的。 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 临 界 过压 欠压 VCC（t） 临界 过压 欠压 V BB(t) 集电极调幅电路 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 End iC iC1 临 界 过压 欠压 VCC（t） 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 载波状态时 处于调幅波峰时 有效
15、集电极提供的功率 调制信号一周内平均情况 基极调幅电路 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 End iC vAM（t） 临界 过压 欠压 V BB(t) 9.9.1 包络检波器的工作原理 9.9.2 包络检波器的质量指标 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 非线性 电路 低通 滤 波器 从已调波中检出包络信息，只适用于AM信号 输入 AM信号检出包络信息 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 End VDC C + + v WR L + + 充电 放电 iD v i 串联型二极管包络检波器 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 下面讨论这种检波器的几个主要质量指标：电压传输系数 （检波效率）、输入电阻和失真。 1) 电压传输系数(检波效率) 定义： 高频电子线路（第四版）张肃文主编 高等教育出版社 1) 电压传输系数(检波效率) vD i D -vC Vim 用分析高频功放的折线 近似分析法可以证明 其中，是二极管电流通 角，为检波器负载电阻 ，d为检波器内阻。 高频电子线路（第四版）张肃文
