《频谱变换电路》PPT课件

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1、第6章频谱变换电路6.1概述6.2模拟乘法器6.3普通幅度调制及解调电路6.3.1幅度调制6.3.2普通调幅波的产生电路6.3.3普通调幅波的解调电路6.4抑制载波调幅波的产生和解调电路6.4.1抑制载波调幅波的产生电路6.4.2DSB/SCAM波解调电路6.5混频电路6.6倍频器6.7调角波的基本性质6.7.1瞬时相位和瞬时频率的概念6.7.2调角波和调频波6.8直接调频电路6.8.1变容二极管调频电路6.8.2晶体振荡器直接调频电路6.8.3电容话筒调频电路6.8.4电抗管调频电路6.9间接调频电路6.10调频波的解调6.10.1斜率鉴频器6.10.2相位

2、鉴频器6.10.3比例鉴频器6.10.4移相乘积鉴频器6.10.5脉冲均值鉴频器*6.10.6锁相环鉴频器*6.10.7跟相环鉴频器6.11限幅器6.11.1晶体二极管限幅器6.11.2晶体三极管限幅器6.1概述1.什么叫频谱变换电路？具备将输入信号频谱进行频谱变换，以获取具有所需频谱的输出信号这种功能的电路就叫做频谱变换电路。例如，倍频就是将频率较低的信号通过倍频变换成频率较高的信号。又如，调幅波就是将频率很低的音频信号或视频信号调制到高频的幅度上去。再如，检波电路就是将载有音频信号或视频信号还原成音频信号或视频信号。频谱变换电路频谱搬移电路频谱非线性变换电

3、路调幅及解调电路混频电路倍频电路普通调幅及解调电路单边带调幅解调电路双边带调幅解调电路调频电路调频波的解调电路限幅器直接调频电路间接调频电路变容二极管调频电路晶体管振荡器直接调频电路电容话筒调频电路电抗管调频电路斜率鉴频器相位鉴频器比例鉴频器移相乘积鉴频器脉冲均值鉴频器锁相环鉴频器跟相环鉴频器2.分类6.2模拟乘法器本节主要介绍变跨导式模拟乘法器。变跨导式模拟乘法器是以恒流源式差动放大电路为基础，并采用变换跨导的原理而形成的，其符号见下图。一般表达式为：6.3.1幅度调制用调制信号去控制高频振荡器的幅度，使其幅度的变化量随调制信号成正比的变化，这一过程叫做调制

4、。经过幅度调制后的高频振荡称为幅度调制波(简称调幅波)。根据频谱结构的不同可分为普通调幅(AM)波，抑制载波的双边带调幅(DSB/SCAM)波和抑制载波的单边带调幅(SSB/SCAM)波。6.3普通调幅波的产生和解调电路设调制信号为uΩ(t)，其，载波为：根据调幅的定义，已调高频振荡的幅度变化量应和调制信号成正比，则其包络函数U(t)为则已调波为：式中为调幅系数（或调制指数），它表示1.幅度调制的特性调幅波幅度的最大变化量与载波振幅之比，一般0≤ma≤1。载波信号的频谱函数为Uc(ω)，则6.3.2则uAM(t)的频谱函数为其对应的波形和频谱函数如图所示。6.

5、3.3调幅信号及其频谱高于ωc的频率分量称为上边带，低于ωc的频率分量称为下边带。普通调幅波有上下两个边带，它是一个集中在ωc附近的频带信号，所占带宽为最高调制频率的两倍，即BAM=2Ωm由式6.3.3可见，载波分量的振幅与调制信号无关，只有边带幅度随调制信号的变化而改变。普通幅度调制波功率利用率很低，为了克服这个缺点,可以只发射边带而不发射载波。这叫做抑制载波的双边带调幅(DSB/SCAM)。其时域表达式为uDSB(t)=uΩ(t)cosωct6.3.4其频谱变换为6.3.5显然，利用模拟乘法器很容易实现抑制载波的双边带调幅波。其电路模型、波形和频谱示如图所

6、示。DSB/BC的电路模型、信号波形及频谱图2.DSB/SCAM的特点①信号的幅度仍然是随调制信号而变化，但与普通AM波不同，它的包络不再能反映调制信号的形状，可是仍然保持着AM波所具有的频谱搬移特性。②在调制信号正半周区间的载波相位与调制信号负半周的载波相位反相。即高频振荡的相位在uΩ(t)=0的瞬间有180°的突变。③信号所占频谱带宽仍为BDSB=2Ωm。为了既节省发射功率，又减小频带，可以只发射一个边带，因为任何一个边带都反映了调制信号全部信息。这种传输一个边带的调制方式称为抑制载波的单边带调幅（SSB/SCAM），其频谱如图所示。SSB/SCAM信号的

7、频谱图6.3.2普通调幅波的产生电路在无线电发射机中，按功率电平的高低，普通调幅电路可分为高电平调制电路和低电平调制电路两大类。前者属于发射机的最后一级，直接产生发射机输出功率要求的已调波；后者属于发射机前级产生小功率的已调波，再经过线性功率放大达到所需的发射机功率电平。现设载波电压为uc(t)=Ucmcosωct调制电压为uΩ=Ec+UΩmcosΩt上两式相乘得到普通振幅调制信号6.3.66.3.7式中，ma称为调幅系数(或调制指数)，它表示调幅波的幅度的最大变化量与载波振幅之比，即幅度变化量的最大值。显然0≤ma≤1，否则已调波会产生失真。根据6.3.8式

8、，我们可以采用乘法电路实现它。6.3.