第6章 振幅调制、 解调及混频1

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1、第6章振幅调制、解调及混频6.1振幅调制(重点)6.2调幅信号的解调(重点)6.3混频(重点)6.4混频器的干扰振幅调制的基本概念：调制电路调制信号uΩ载波信号uC已调波信号高频振荡信号（正弦波、非正弦波）低频信号（声音、图像等转化而成）振幅调制：用调制信号控制载波振幅，使之按调制信号的规律变化（线性）三种方式：普通调幅方式——调幅波（AM波）抑制载波的双边带调制——双边带信号（DSB波）抑制载波的单边带调制——单边带信号（SSB波）高频（uAM，uFM，uPM）6.1振幅调制载波电压：调制电压为单一频率余弦信号：6.1.1振幅调制信号分析1.调幅波的分析1)A

2、M信号表示式ωc>>Ω已调波信号振幅：Um(t)=UC+ΔUC(t)=UC+kaUΩcosΩt=UC(1+mcosΩt)——调幅度（调制度）ka——调制灵敏度调幅波信号：uAM(t)=UM(t)cosωct=UC(1+mcosΩt)cosωct2）调幅波信号波形调幅波信号：调制信号为一连续频谱信号：f（t）——均值为零的归一化信号实际调制信号的调幅波形：3)调幅波的频谱调制信号为单一频率的正弦波时：调制信号频谱：载波信号频谱：AM信号频谱：uAM(t)=UM(t)cosωct=UC(1+mcosΩt)cosωct语音频谱：多频调制情况下：已调信号频谱：——以语音信

3、号为例AM信号的产生原理图：uAM(t)=UM(t)cosωct=UC(1+mcosΩt)cosωctuAM(t)=mcosΩtUCcosωct+UCcosωct负载电阻RL上消耗的载波功率：负载电阻RL上,一个载波周期内调幅波消耗的功率：4）调幅波的功率每个边频（上、下边频）平均功率：调幅波的最大功率和最小功率：两个边频总功率载波功率边频功率、载波功率、AM波平均功率的关系：AM调制方式中：载波功率（不含调制信号）占总功率的2/3以上；边频总功率（含调制信号）小于总功率的1/3功率浪费大，效率低AM信号的平均功率：单一正弦信号uΩ=UΩcosΩt调制时：2.双边带

4、信号(DSB)双边带信号——在AM调制过程中，将载波抑制就形成抑制载波双边带信号调制信号为一连续频谱信号：f（t）双边带调制时的频谱：调制信号频谱：载波信号频谱：DSB信号频谱：单频调制时，uDSB（t）=kuuΩuC取下边带时：3.单边带信号(SSB)单边带信号——由DSB信号经边带滤波器滤除一个边带，在调制过程中，直接将一个边带抵消而成。取上边带时：单音调制的SSB信号波形：设双音频振幅相等Ω2＞Ω1时，受uΩ调制的双边带信号：双音调制时产生的SSB信号取上边带：取下边带：等幅双音信号频谱：SSB信号频谱：等幅双音信号波形：SSB信号波形：语音调制的SSB信

5、号频谱DSB频谱：上边带频谱：下边带频谱：语音信号频谱：uΩ(t)=f(t)，即一般情况下的SSB信号表达式：单音调制SSB信号的另一种表达式：上边带：uSSB(t)=UcosΩtcosωct-UsinΩtsinωct下边带：uSSB(t)=UcosΩtcosωct+UsinΩtsinωct——希尔伯特变换的傅里叶变换：希尔伯特变换网络及其传递函数：6.1.2振幅调制电路1.AM调制电路高电平调制——功放和调制合二为一，调制后不需再放大主要用于形成AM信号低电平调制——功放和调制分开，调制后需放大主要用于形成AM、DSB、SSB信号1)高电平调制高频功放的调制特性

6、基极调幅、集电极调幅、集电极-基极(或发射极)组合调幅。基本思想：通过改变功放晶体管的某一电极的直流电压以控制集电极高频电流的振幅集电极调幅功放工作在过压状态，集电极电流的基波分量振幅Ic1与集电极偏置电压Ec成线性关系——集电极调制特性集电极调幅电路：基极调幅——基极调制特性功放工作在欠压状态，集电极电流的基波分量振幅Ic1与集电极偏置电压Eb成线性关系当UC>>UΩ时：2)低电平调制（1）二极管电路——单二极管电路、平衡二极管电路单二极管电路：集电极滤波回路：中心频率为wc，带宽为2Ω当UC>>UΩ时：二极管平衡电路：集电极滤波回路：中心频率为wc，带宽为2Ω若

7、将uC加至u1，uΩ加到u2：滤波后的输出电压：（2）差分对电路若将uC加至uA，uΩ加到uB：m=UΩ/Ee，x=UC／VT集电极滤波回路：中心频率为fc，带宽为2F，谐振阻抗为RL,滤波后的输出电压：单差分对：差分对AM调制器的输出波形：0tuΩ载波信号双差分对电路：利用模拟乘法器产生AM信号UA，UB<26mV二极管平衡电路、二极管环形电路2.DSB调制电路——一般采用低电平调制（1）二极管调制电路二极管平衡电路：iL中包含频率分量：F、fc±F，(2n+1)fc±F(n=1,2,…)输出电压：输出滤波器：中心频率为fc，带宽为2F，谐振阻抗为RL二极管平