频率变换电路doc资料.ppt

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1、频率变换电路7-1-1频率变换基本原理频率变换——为有效实现信息传输及信号应用，应将信号的频率进行变换，如通信技术中常用的调制与解调。频率变换电路——能将输入信号的频率（或频谱）按某种特定关系变成具有新频率（或频谱）的输出信号频率变换基本原理——采用非线性元器件（二、三极管）进行非线性变换，并应用选频网络对输出加以选频，从而得到所需新的频率成分。故又称“非线性电路”。非线性电路的分析方法——不同于“线性电路”的分析方法，见下面内容。7-1-2调幅概念调制——使高频正弦波(载波)的某一参数（如振幅、频率或相位）随低频正弦波（调制信号）的变化规律而变化。调制的基本方式——1）调幅：高

2、频载波的振幅随调制信号变化，一般记ＡＭ；2）调频：高频载波的频率随调制信号变化，一般记ＦＭ；3）调相：高频载波的相位随调制信号变化，一般记ＰＭ。1．概述——目前几乎所有的无线发射中都采用调制发射方式，即先将要发射的信号调制在高频载波上，然后送入天线发射出去。采用调制发射方式的主要原因——1）满足无线电波有效辐射条件；2）符合无线通信中“多路复用”的需要。无线电波的波段与频段如图所示：（1）无线电波有效辐射条件——天线的几何尺寸必须与要发射无线电信号的波长同数量级。信号的波长λ与频率f的关系：（式中=即光速）例如，传播音频信号（20Hz～20kHz），则无线电波长的范围为（至）要求

3、天线长度在（）范围，即使采用振子天线，天线的长度至少也要在以上。音频信号直接从天线上发射出去是不可能的。同样情况，如果将音频信号放到一个高频载波上（取1000kHz），天线的长度仅要。（2）满足多路复用的要求——多套广播电台或电视频道的节目信号要发射时，接收机可以将它们接收下来，并能区分开来。广播电台音频信号频率（20Hz～20kHz）范围，电视台视频图像信号频率在（0～6MHz）范围，如果同时发送，就会出现频谱混叠的现象，接收机无法区分，也无法将信号彼此分开，不能实现多路复用。例如北京人民广播电台要发射两组广播信号，一组是音乐节目，另一组是新闻节目，音频的范围均在（20Hz～2

4、0kHz），信号的频谱如图。两组音频信号频谱重叠，接收时是无法将它们区分开来，显然是不实用的。如果采用调制方式，将上述两组信号分别调制在两个载频分别是fC1（1026kHz）和fC2（828kHz）上(称：调制在不同的频点上)，信号的频谱不再重叠，如上图所示。接收机在接收时只需将接收机的调谐回路分别调谐在fC1和fC2上，就可收到不同的电台广播，如下图所示。电视信号的发射与接收也是这个原理。调制与解调一一对应：调制——对要发射的信号进行加工处理；解调——在接收时对信号进行还原。调幅←→检波；调频←→鉴频；调相←→鉴相。调幅分类——1）普通调幅制(AM)；2）双边带调幅制(DSB)

5、；3）单边带调幅制(SSB)；4）残留边带调幅制(VSB)。2．普通（双边带）调幅波——DSB设：（低频）调制信号为单音频信号为：uΩ(t)＝UΩmcosΩt＝UΩmcos2πFt（高频）载波信号为:uC(t)＝UcmcosωCt＝Ucmcos2πfCt（—为低频调制信号频率；fC—高频载波频率。且<

6、幅波的振幅ma＝UΩm／UQ——调幅度（要求：ma≤1）波形图：将上式展开得：uAM(t)＝UmocosωCt＋maUmocos(ωC－Ω)t＋maUmocos(ωC＋Ω)t得频谱图：uAM(t)组成——1）载波成分：UcmcosωCt；2）差频(ωC－Ω)成分：maUcmcos(ωC－Ω)t，也称为“下边频”或“下边带”；3）和频(ωC＋Ω)成分：maUcmcos(ωC＋Ω)t，也称为“上边频”或“上边带”。调幅波的频带宽度为：BAM＝(fC＋F)－(fC－F)＝2F3．双边带调幅（DSB）——见黑板4．单边带调幅（SSB）——见黑板(a)单音频双边带调幅波频谱　(b)单音频单

7、边带调幅波频谱(上边带)(c)多音频双边带调幅波频谱　(d)多音频单边带调幅波频谱(上边带)思考题：1.调制的含义是什么？分为哪三种基本方式？2.为什么要对无线发射的信号进行调制？分别要满足什么条件？3.若有一音频信号在1KHZ～11KHZ范围内，问调制在1026KHZ上，频率范围是多少？4.画出单音频普通调幅、双边带、单边带调幅波的拼谱图。5.调幅波中调制系数>1时，调幅波会发生什么变化？作业题：P1767-2；7-3预习：调幅电路课后小结——见黑板此课件下载可自行编辑修改，仅