振幅调制解调与混频课件.ppt

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1、4.4振幅调制与解调电路4.4.1振幅调制电路地位：无线电发射机的重要组成部分。分类（按功率高低）：高电平调制电路，低电平调制电路两大类。功能：(1)高电平调制电路：置于发射机的末端，要求产生功率足够大的已调信号。(2)低电平调制电路：置于发射机的前端，产生小功率的已调信号，而后通过多级线性功率放大器放大到所需的发射功率。一、高电平调幅电路1.优点：可不必采用效率较低的线性功率放大器，使发射机整机效率高。2.要求：(1)要达到所需调制线性。(2)高效率地输出足够大的已调信号功率。3.电路：多采用高效率的丙类谐振功放，包括：(1)集电

2、极调幅电路：根据谐振功率放大器的集电极调制特性，调制信号加到集电极上；(2)基极调幅电路：根据谐振功率放大器的基极调制特性，调制信号加到基极上；(3)复合调幅电路：将调制信号同时加到集电极和基极上，以提高调制线性。二、低电平调制电路——单边带发射机1.用途：主要用来实现双边带和单边带调制2.要求：调制线性好，载波抑制能力强，功率和效率的要求是次要的。载波抑制能力的强弱可用载漏（输出泄漏的载波分量低于边带分量的分贝数）表示，分贝数越大，载漏就越小。3.种类：前面介绍的各种乘法器均可构成性能优良的平衡调制器，例1596、AD630平衡调

3、制器等。实用的低电平调制电路这里不再作讨论。下面仅讨论——4.采用滤波法的单边带发射机(1)原理采用滤波法的技术难度与载波频率的高低密切相关。例如，假设调制信号的最低频率为100Hz，①载波频率为2000kHz，则双边带调制信号的两个边频分别为2000.1kHz和1999.1kHz，两边频的间隔为0.2kHz。当取上边频，两边频的相对间隔为(0.2/2000.1)×100%=0.01%；②载频减小为50kHz，上、下边频间隔仍为0.2kHz，则两边频的相对间隔为(0.2/50.1)×100%=0.4%。相对间隔越大，滤波器就越容易实

4、现。故单边带发射机在低载波频率上产生单边带信号，而后用混频器将载波频率提升到所需的载波频率上。(2)组成平衡调制器第一混频器第二混频器本振频率(kHz)相对频率间隔边带最小频率间隔(kHz)100(载波)2000260000.2200.24200.20.2%9.4%14.9%两混频器的输出滤波器很容易取出所需分量，滤除无用分量。在某些单边带发射机中，为了使接收机便于产生同步信号，还发射低功率的载波信号，称为导频信号，这个信号直接由100kHz的振荡信号通过载波抑制器衰减(10～30)dB后叠加在单边带调制信号上。对于普通调幅信号，其

5、载波分量未被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络检波器。4.4.2二极管包络检波电路二极管包络检波器(EnvelopeDetector)——目前应用最广的检波电路(在集成电路中，主要采用三极管射极包络检波电路)。一、工作原理1.电路类似二极管整流电路，由二极管D和低通滤波器RLC相串接而构成。2.原理输入调幅信号电压vS(t)=Vmc(1+Macost)cosct，若其值足够大，可设二极管伏安特性用在原点转折的两段折线逼近），且，则二极管导通时，vS向C

6、充电(充电时间常数为RDC)；截止时C向RL放电(放电常数为RLC)；充放电达到动态平衡后，输出电压便将稳定在平均值vAV上下按角频率c作锯齿状波动，如图(a)所示。相应地流过二极管的电流i为高度按输入调幅信号包络变化的窄脉冲序列，如图(b)所示。vAV=(iAVRL)由直流电压VAV叠加音频电压v=Vmcost组成，即vAV=VAV+Vmcost且其值与输入调幅信号包络Vm0(1+Macost)成正比：VAV=dVm0，Vm=dMaVm0d：检波电压传输系数(检波系数)，恒小于1。3.讨论原理上，D起着受载波

7、电压控制的开关作用实际上，受RLC电压反作用，D仅在载波一个周期中接近正峰值的一段时间(vS＞vC)内导通(开关闭合)，而在大部分时间内截止(开关断开)。导通与截止时间与RLC大小有关。(1)D的作用例：RLC↑→C向RL的放电速度↓→C的泄放电荷量↓→D导通时间↓→锯齿波动↓→vAV增大。为提高检波性能，RLC的取值应足够大，满足　　　　　和RL>>RD的条件。这时，根据上述讨论可以认为，vAV近似等于输入高频电压振幅，即检波电压传输系数d趋于1，而叠加在vAV上的残余高频(输出纹波)电压趋于0。二、输入电阻1．等效电路检波器前

8、有中频放大器，等效电路如图。折算到检波器输入端的等效电流源和输出谐振回路(调谐在c)。iS和L1C1R1—中频放大器2．负载效应检波器作为中频放大器的输出负载，可以用检波输入电阻Ri来表示这种负载效应。(1)Ri定义：输入高频电压振