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1、1. 1. 熟悉调幅波的数学表示式和波形；熟悉调幅波的数学表示式和波形；熟悉调幅波的数学表示式和波形；熟悉调幅波的数学表示式和波形； 2. 2. 了解调幅波的频谱、带宽和功率关系；了解调幅波的频谱、带宽和功率关系；了解调幅波的频谱、带宽和功率关系；了解调幅波的频谱、带宽和功率关系； 3. 掌握普通调幅、双边带、单边带调制电路的组掌握普通调幅、双边带、单边带调制电路的组掌握普通调幅、双边带、单边带调制电路的组掌握普通调幅、双边带、单边带调制电路的组成、工作原理和性能特点；成、工作原理和性能特点；成、工作原理和性能特点；成、工作原理和性能特点； 4. 4. 了解单边带通信的优缺点；了解单边带通信的
2、优缺点；了解单边带通信的优缺点；了解单边带通信的优缺点； 5. 5. 了解检波器的质量指标；了解检波器的质量指标；了解检波器的质量指标；了解检波器的质量指标； 6. 6. 掌握二极管包络检波器和同步检波器的电路组掌握二极管包络检波器和同步检波器的电路组掌握二极管包络检波器和同步检波器的电路组掌握二极管包络检波器和同步检波器的电路组成、工作原理和性能特点；成、工作原理和性能特点；成、工作原理和性能特点；成、工作原理和性能特点； 7.7.了解不产生对角线失真和负峰切割失真的条件。了解不产生对角线失真和负峰切割失真的条件。了解不产生对角线失真和负峰切割失真的条件。了解不产生对角线失真和负峰切割失真的
3、条件。 1.1.定义定义 将要将要传送的信息装送的信息装载到某一高到某一高频载频信信号上去的号上去的过程。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2. 调制的原因调制的原因4从切实可行的天线出发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，一般不宜短于尺寸必须和信号波长相比拟，一般不宜短于1/4波长。波长。音频信号音频信号: 20Hz20kHz 波长：波长：15 15000 km天线长度天线长度: 3.75 3750km4便于不同电台相同频段基带信号的同时接收便于不同电台相同频段基带信号
4、的同时接收频谱搬移频谱搬移4可实现的回路带宽可实现的回路带宽基带信号特点：频率变化范围很大。基带信号特点：频率变化范围很大。高频窄带信号高频窄带信号频谱搬移频谱搬移低频（音频）低频（音频）: 20Hz20kHz高频（射频）高频（射频）:AM广播信号广播信号:535 1605kHz，BW=20kHz lowhigh2020k10k1000k100k3. 调制的方式和分类调制的方式和分类调幅调幅调相调相调制调制连续波调制连续波调制脉冲波调制脉冲波调制脉宽调制脉宽调制振幅调制振幅调制编码调制编码调制调频调频脉位调制脉位调制4. 调幅的方法调幅的方法平方律调幅平方律调幅斩波调幅斩波调幅调幅方法调幅方法
5、低电平调幅低电平调幅高电平调幅高电平调幅集电极调幅集电极调幅基极调幅基极调幅图图图图 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检波器的输入输出波形检波器的输入输出波形1. 定义：定义： 从振幅受调制的高频信号中还原出原调制从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。的信号。图图图图 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检波器检波前后的频谱检波器检波前后的频谱图图图图 9.1.3 9.1.3 检波器的组成部分检波器的组成部分检波器的组成部分检波器的组成部分2. 组成组成3. 检波的分类检波的分类二极管检波器二极管检波器三极管检波器三极管检波器检
6、波检波器件器件信号大小信号大小小信号检波器小信号检波器大信号检波器大信号检波器工作特点工作特点包络检波器包络检波器同步检波器同步检波器1. 普通调幅波的数学表示式普通调幅波的数学表示式首先讨论单音调制的调幅波。首先讨论单音调制的调幅波。载波信号：载波信号： 调制信号：调制信号： 调调 幅信号（已调波）：幅信号（已调波）： 由于调由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有：幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有： ，式中，式中为比例常数为比例常数即：即： 式中式中ma为调制度，为调制度， 常用百分比数表示。常用百分比数表示。特点：特点： (1)调幅波的振幅（包络）变化规律与调制信调幅波的振幅
7、（包络）变化规律与调制信号波形一致号波形一致;(2) 调幅度调幅度ma反映了调幅的强弱度反映了调幅的强弱度. 图图图图 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电压表达式表达式普通调幅波普通调幅波 双边带调幅波双边带调幅波单边带信号单边带信号波形图波形图频谱图频谱图信号信号带宽带宽 三种振幅调制信号三种振幅调制信号2. 普通调幅波的频谱普通调幅波的频谱（1）由单一频率信号调）由单一频率信号调 幅幅 调制信号0载波调幅波0+上边频0-下边频信号带宽信号带宽0 (2) 限带信号的调幅波限带信号的调幅
8、波max调幅波maxmaxmaxmax调制信号载波0+max上边带0-max下边带 如果将普通调幅波输送功率至如果将普通调幅波输送功率至电阻电阻R上，则载波与两个边频将上，则载波与两个边频将分别得出如下的功率：分别得出如下的功率：0载波功率载波功率:上边频或下边频上边频或下边频: :在调幅信号一周期内，在调幅信号一周期内，AMAM信号的平均输出功率是信号的平均输出功率是 载波本身并不包含信号，但它的功率却占整个调幅波功率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。的绝大部分。当当ma1时，时，PoT(2/3)PAM ；当当ma0.5时，时，PoT(8/9)PAM ； 从调幅波
9、的频谱图可知，唯有它的上、下边带分量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。到频谱搬移的作用，不反映调制信号的变化规律。0 调幅波的共同之处都是在调幅前后产生了新的频率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。分量，也就是说都需要用非线性器件来完成频率变换。图图图图 9.3.1 9.3.1 非线性调幅方框图非线性调幅方框图非线性调幅方框图非线性调幅方框图 如果静态工作点和输入信号变换范围选择合适，非如果
10、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。线性器件工作在满足平方律的区段。图图图图 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总总的的输出电压输出电压: :图图图图 9.4.1 9.4.1 斩波调幅器方框图斩波调幅器方框图斩波调幅器方框图斩波调幅器方框图图图图图 9.4.2 9.4.2 斩波调幅器工作图解斩波调幅器工作图解斩波调幅器工作图解斩波调幅器工作图解图图图图 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平衡斩波调幅及其图解平衡斩波调幅及
11、其图解图图图图 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二极管电桥斩波调幅电路二极管电桥斩波调幅电路图图图图 9.4.5 9.4.5 环形调幅器电路环形调幅器电路环形调幅器电路环形调幅器电路使所容纳的频道数目加倍，大大提高波段利用率。使所容纳的频道数目加倍，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。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，技术要要求收、发设备的频率稳定度高，设备复杂，技术要求高。求高。单边带制能大大节省发送功率。单边带制能大大节省发送功率。调幅波
12、0+上边频0-下边频1. 滤波器法滤波器法图图图图 9.6.1 9.6.1 滤波器法原理方框图滤波器法原理方框图滤波器法原理方框图滤波器法原理方框图图图图图 9.6.2 9.6.2 滤波器法单边带发射机方框图滤波器法单边带发射机方框图滤波器法单边带发射机方框图滤波器法单边带发射机方框图注意：注意：提高单边带的载波频率决不能用倍频的方法。提高单边带的载波频率决不能用倍频的方法。图图图图 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单边带发射机方框图举例单边带发射机方框图举例2. 相移法相移法图图图图 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
13、相移法单边带调制器方框图相移法单边带调制器方框图3. 修正的移相滤波法修正的移相滤波法 在单边带调幅与双边带调幅之间，有一种折衷方在单边带调幅与双边带调幅之间，有一种折衷方式，即式，即残留边带调幅残留边带调幅。它传送被抑制边带的一部分，同。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。送部分应满足互补对称关系。 特点特点: 所占频带比单边带略宽一些所占频带比单边带略宽一些; 它在它在附近附近的一定
14、范围内具有两个边带，因此在调制信号（例如电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视信号）含有直流分量时，这种调制方式可以适用; 残残留边带滤波器比单边带滤波器易于实现。留边带滤波器比单边带滤波器易于实现。图图图图 9.7.1 9.7.1 各种调幅制式的频谱示意图各种调幅制式的频谱示意图各种调幅制式的频谱示意图各种调幅制式的频谱示意图 高电平调幅电路能同时实现调制和功率放大，即用调制高电平调幅电路能同时实现调制和功率放大，即用调制信号信号v去控制谐振功率放大器的输出信号的幅度去控制谐振功率放大器的输出信号的幅度Vcm来实现调来实现调幅的。幅的
15、。临临界界过压过压欠压欠压VCC（t）临界临界过压过压欠压欠压V BB(t)集电极调幅电路iCiC1临临界界过压过压欠压欠压VCC（t）基极调幅电路iCvAM（t）临界临界过压过压欠压欠压V BB(t)非线性非线性 电路电路低通低通滤滤 波器波器从已调波中检出包络信息从已调波中检出包络信息，只适用于，只适用于AM信号信号 输入输入 AM信号信号检出包络信息检出包络信息VDCC+vWRL+充电放电iDvi串联型二极管包络检波器电压传输系数（检波效率）、输入电阻和失真。电压传输系数（检波效率）、输入电阻和失真。1) 电压传输系数电压传输系数(检波效率检波效率)定义：定义：vDi D-vCVim 用
16、用分分析析高高频频功功放放的的折折线线近似分析法可以证明近似分析法可以证明其其中中，是是二二极极管管电电流流通通角角，为为检检波波器器负负载载电电阻阻，d为检波器内阻。为检波器内阻。2) 等效输入电阻等效输入电阻 考考虑虑到到包包络络检检波波电电路路一一般般作作为为谐谐振振回回路路的的负负载载，它势必影响回路选频特性（它势必影响回路选频特性（Q），分析其等效电阻），分析其等效电阻: 其其中中，Vim是是输输入入高高频频电电压压振振幅幅， Iim是是输输入入高高频频电流振幅。电流振幅。3) 失真失真 产生的失真主要有：产生的失真主要有：惰性失真；惰性失真；负峰切割失负峰切割失真；真；非线性失真；
17、非线性失真；频率失真。频率失真。 如如如如果果果果检检检检波波波波电电电电路路路路的的的的时时时时间间间间常常常常数数数数RCRC太太太太大大大大，当当当当调调调调幅幅幅幅波波波波包包包包络络络络朝朝朝朝较较较较低低低低值值值值变变变变化化化化时时时时，电电电电容容容容上上上上的的的的电电电电荷荷荷荷来来来来不不不不及及及及释释释释放放放放以以以以跟跟跟跟踪踪踪踪其其其其变变变变化化化化，所所所所造造造造成的失真称作成的失真称作成的失真称作成的失真称作惰性失真惰性失真惰性失真惰性失真。 惰性失真惰性失真( (对角线切割失真对角线切割失真) )调幅波包络调幅波包络 如如如如图图图图所所所所示示示
18、示，在在在在某某某某一一一一点点点点，如如如如果果果果电电电电容容容容两两两两端端端端电电电电压压压压的的的的放放放放电电电电速速速速度度度度小小小小于于于于包包包包络络络络的的的的下下下下降降降降速速速速度度度度，就就就就可可可可能能能能发发发发生惰性失真。生惰性失真。生惰性失真。生惰性失真。包络变化率包络变化率电容放电电容放电放电速率放电速率假定此时假定此时为避免失真为避免失真包络变化率包络变化率 实实实实际际际际上上上上，调调调调制制制制波波波波往往往往往往往往是是是是由由由由多多多多个个个个频频频频率率率率成成成成分分分分组组组组成成成成，即即即即= =minminmaxmax。为了保
19、证不产生失真，必须满足为了保证不产生失真，必须满足为了保证不产生失真，必须满足为了保证不产生失真，必须满足 或或或或考虑了耦合电容Cc和低放输入电阻RL后的检波电路负负峰切割失真峰切割失真( (底边切割失真底边切割失真) ) 隔隔直直电电容容Cc数数值值很很大大，可可认认为为它它对对调调制制频频率率交交流流短短路路，电电路路达达到到稳稳态态时时，其其两端电压两端电压VCVim。 失失失失真真真真最最最最可可可可能能能能在在在在包包包包络络络络的的的的负负负负半半半半周周周周发发发发生生生生。假假假假定定定定二二二二极极极极管管管管截截截截止止止止，C Cc c将将将将通通通通过过过过R R和和
20、和和R RL L缓缓缓缓慢慢慢慢放放放放电电电电，相相相相对对对对于于于于高高高高频频频频载载载载波波波波一一一一个个个个周周周周期期期期内内内内，其其其其电电电电压压压压V VC C V Vimim将将将将在在在在R R和和和和R RL L上上上上分分分分压压压压。直直直直流流流流负负负负载载载载电阻电阻电阻电阻R R上的电压为上的电压为上的电压为上的电压为: :考虑了耦合电容Cc和低放输入电阻RL后的检波电路V i m（1-m）V i mV RV RV RV RV RV R考虑了耦合电容Cc和低放输入电阻RL后的检波电路要避免二极管截止发生，包络幅度瞬时值必须满足要避免二极管截止发生，包络
21、幅度瞬时值必须满足:交、直流负载电阻越悬殊，交、直流负载电阻越悬殊，ma越大，越容易发生该失真。越大，越容易发生该失真。不产生负峰切割失真的条件不产生负峰切割失真的条件：考虑了耦合电容Cc和低放输入电阻RL后的检波电路 非线性失真非线性失真由检波二极管伏安特性曲线的非线性所引起的。由检波二极管伏安特性曲线的非线性所引起的。 如如如如果果果果负负负负载载载载电电电电阻阻阻阻R R选选选选得得得得足足足足够够够够大大大大，则则则则检检检检波波波波管管管管非非非非线线线线性性性性特特特特性影响越小，它所引起的非线性失真即可以忽略。性影响越小，它所引起的非线性失真即可以忽略。性影响越小，它所引起的非线
22、性失真即可以忽略。性影响越小，它所引起的非线性失真即可以忽略。考虑了耦合电容Cc和低放输入电阻RL后的检波电路 频率失真频率失真（线性失真）（线性失真）（线性失真）（线性失真） 由由由由阻阻阻阻抗抗抗抗随随随随频频频频率率率率变变变变化化化化的的的的线线线线性性性性电电电电抗抗抗抗元元元元件件件件电电电电容容容容、电电电电感感感感引起的失真。引起的失真。引起的失真。引起的失真。 检检检检波波波波器器器器中中中中存存存存在在在在检检检检波波波波电电电电容容容容C C和和和和隔隔隔隔直直直直电电电电容容容容C Cc c两两两两个个个个电电电电容容容容。检检检检波波波波电电电电容容容容C C用用用用
23、于于于于跟跟跟跟踪踪踪踪调调调调幅幅幅幅波波波波包包包包络络络络变变变变化化化化，隔隔隔隔直直直直电电电电容容容容C Cc c用用用用于于于于去去去去除除除除载波分量对应的直流输出。载波分量对应的直流输出。载波分量对应的直流输出。载波分量对应的直流输出。对对对对调调调调制制制制频频频频率率率率= =minminmaxmax，要要要要求求求求检检检检波波波波电电电电容容容容C C对对对对高高高高频频频频载载载载波波波波短短短短路路路路但但但但不不不不能能能能对对对对低低低低频频频频调调调调制制制制波波波波旁旁旁旁路路路路，隔隔隔隔直直直直电电电电容容容容C Cc c对对对对低低低低频频频频调制波
24、短路。调制波短路。调制波短路。调制波短路。 同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。同步检波的名称即由此而来。相同的电压。同步检波的名称即由此而来。相同的电压。同步检波的名称即由此而来。相同的电压。同步检波的名称
25、即由此而来。图图图图 9.10.1 9.10.1 同步检波器方框图同步检波器方框图同步检波器方框图同步检波器方框图载波信号相位对检波结果的影响载波信号相位对检波结果的影响载波信号相位对检波结果的影响载波信号相位对检波结果的影响1.1. 乘积检波器乘积检波器乘积检波电路低通滤波器 vsV0ivr乘积检波器图图图图 9.10.2 9.10.2 输入双边带信号时乘积检波器的有关波形和频谱输入双边带信号时乘积检波器的有关波形和频谱输入双边带信号时乘积检波器的有关波形和频谱输入双边带信号时乘积检波器的有关波形和频谱2.2. 叠加型同步检波器叠加型同步检波器包 络检波器vsvrvWv图图图图 9.11.1
26、 9.11.1 单边带接收机方框图单边带接收机方框图单边带接收机方框图单边带接收机方框图单边带接收有如下的特点单边带接收有如下的特点:接收机的本振频率与发射机的频率严格保持一致。接收机的本振频率与发射机的频率严格保持一致。接收机的本振频率与发射机的频率严格保持一致。接收机的本振频率与发射机的频率严格保持一致。一般，汉语通信要求：一般，汉语通信要求：一般，汉语通信要求：一般，汉语通信要求：f40Hzf40Hz，电报要求：，电报要求：，电报要求：，电报要求： f3f35Hz5Hz。对接收机的线性要求高。对接收机的线性要求高。对接收机的线性要求高。对接收机的线性要求高。检波器不能用包络检波器，而应采用同步检波器。检波器不能用包络检波器，而应采用同步检波器。检波器不能用包络检波器，而应采用同步检波器。检波器不能用包络检波器，而应采用同步检波器。图图图图 9.11.2 9.11.2 单边带接收机方框图举例单边带接收机方框图举例单边带接收机方框图举例单边带接收机方框图举例
