通信电路原理 第9章讲解

1、第九章第九章 振幅调制与解调振幅调制与解调 9-1 9-1 调幅的方法与电路调幅的方法与电路1 1 9-2 9-2 单边带调制单边带调制1 1 9-3 9-3 振幅解调概述振幅解调概述2 2 9-4 9-4 同步检波同步检波1 1 9-5 9-5 包络检波包络检波1 1 9-6 9-6 平方率检波平方率检波3 3 9-7 9-7 检波电路实例检波电路实例1 1 9-8 9-8 正交幅度调制与解调正交幅度调制与解调0 0 重点：重点： 掌握调幅信号的分类掌握调幅信号的分类; ;各种调幅信号的波形各种调幅信号的波形 、数学表达式、频谱图；各种调幅方法；各种、数学表达式、频谱图；各种调幅方法；各种 调幅电路；检波的作用、检波方法；实际检波调幅电路；检波的作用、检波方法；实际检波 电路的分析与讨论。电路的分析与讨论。 难点：难点： 晶体管调幅的工作原理及实际电路分析，晶体管调幅的工作原理及实际电路分析， 实际调幅电路、检波电路的读图。实际调幅电路、检波电路的读图。 9-1 9-1 调幅的方法与电路调幅的方法与电路1 1 调制与解调电路是通信、广播、测量等系统调制与解调电路是通信、广播、测量等系

2、统 中的基本电路之一。中的基本电路之一。 频率变换电路频率变换电路( (非线性电路非线性电路) )。 调制的其他应用：调制的其他应用： 如直流放大器如直流放大器。 一、乘法器调幅一、乘法器调幅 ( (图图9-1 p2819-1 p281) ) 四象限乘法器四象限乘法器 实际典型值：实际典型值： v v c c (60mv)(60mv)、v v (300mv) (300mv)、载波抑制、载波抑制60dB60dB。 二、二、OTAOTA调幅电路调幅电路 ( (图图9-2 p282)9-2 p282) 可控跨可控跨 导电路导电路 三、开关型调幅电路三、开关型调幅电路 要求：要求：V V c c V V 即： 即：v v c c 等效为开关函数等效为开关函数 S S( (t t) ) 1双二极管平衡调幅电路(图9-3 p282) 设：设： 二极管导通电阻为二极管导通电阻为R R D D ， 等效负载为等效负载为R R L L 对于对于D D 1 1 、D D 2 2 ： v v c c 是共模信号，是共模信号， 在在R R L L 上相消上相消; ; v v 是差模信号， 是差模信号， v v

3、 S S( (t t) )在 在R R L L 上相加。上相加。 2 2二极管环型调幅电路二极管环型调幅电路 ( (图图9-4 p2839-4 p283) ) i i 5 5 = = i i 1 1- -i i4 4 i i 6 6 = = i i 2 2- -i i3 3 i i = = i i 5 5- -i i6 6 = = i i 1 1- -i i4 4 -( -(i i 2 2- -i i3 3 ) = () = (i i 1 1- -i i2 2 ) - () - (i i 4 4- -i i3 3 ) ) ( (i i1 1- -i i2 2 ) )同上同上 i i = (= (i i 1 1- -i i2 2 ) - () - (i i 4 4- -i i3 3) ) 3 3二极管环型调幅实例二极管环型调幅实例( (图图9-5 p2849-5 p284) ) 四、晶体管调幅电路四、晶体管调幅电路 基极基极( (发射极发射极) )调幅：调幅： v v 控制基极 控制基极( (发射极发射极) )电压。电压。 集电极集电极( (漏极漏极) )调幅：调幅： v v 控制集电极

4、电压。 控制集电极电压。 由选频网络选出由选频网络选出v v o o ( (已调信号已调信号) )。 1. 1.基极调幅电路基极调幅电路( (发射极调幅电路发射极调幅电路) ) ( (图图9-6 p2849-6 p284) ) v v bebe = =V V BBBB + +v v + +v vc c = =V V BBBB + +V V cos cos t+t+V V c c coscos o o t t v v 、 、v v c c 幅度不同时：幅度不同时： (1)(1)v v 、 、v v c c 均较小均较小 采用幂级数法分析，产生调幅波。采用幂级数法分析，产生调幅波。 ( (因非线性失真大，很少使用因非线性失真大，很少使用) ) (2) (2)v v 较小 较小( (几几mvmv 几十几十mvmv) )、 、 v v c c 较大较大( (几百几百mvmv) ) 采用时变参量法分析。采用时变参量法分析。 (3)(3)v v 小 小( (几几mvmv) )、v v c c 大大(0.51v)(0.51v) 采用开关函数法分析。采用开关函数法分析。 调幅系数调幅系数mmR R D

5、 D , , 可以保证可以保证: : i i充 充 i i放 放 , ,即 即: : 充 充90 o o ) ) 二极管截止，二极管截止，C C经经R R放电，放电， 放 放= =RC RC R R 很大很大 放 放很大 很大, , C C上电压下降不多上电压下降不多, , v v o o v v s s 循环往复循环往复, , C C上获得与包络上获得与包络( (调制信号调制信号) )相一致相一致 的电压波形的电压波形, , 有很小的起伏。有很小的起伏。 故称：故称：包络包络检波。检波。 二、指标分析 1.电压传输系数Kd 理想：理想：R R R R D D , , 0,0, K K d d =1=1 实际例：实际例： R R=5.1k,=5.1k, R R D D =100=100时：时： 3333 o o , , K K d d 0.840.84 R R=4.7k,=4.7k, R R D D =470=470时：时： 5555 o o , , K K d d 0.550.55 通常取：通常取：K K d d = 0.5(-6dB)= 0.5(-6dB)来估算检波器传输效率来估算

6、检波器传输效率 2. 2. 输入电阻输入电阻R R i i 经推导：经推导：R R i i = =R R/(2/(2K K d d ) ) 理想：理想：K K d d =1=1时，时，R R i i = = R R/2/2 实际：实际：K K d d I IAC AC 无负峰切割失真 无负峰切割失真 2. 2. I I DCDC I IAC AC m (mRmR)/(1)/(1-m)-m) 即：即： mm、R R较大时，要求较大时，要求 负载阻抗负载阻抗R R L L 大。大。 例：例： mm= 0.3,= 0.3, R= R= 4.7 4.7 k k 时，时， 要求：要求：R R L L 2 2 k k ； m= m= 0.70.7, R= , R= 4.7 4.7 k k 时，时， 要求：要求：R R L L 7.05k7.05k ； 负峰切割失真的改进负峰切割失真的改进( (图图9-23 p298):9-23 p298): (1)(1) R RDC DC = =R R 1 1 + +R R 2 2 R RAC AC = =R R 1 1 +(+(R R 2 2R RL L )/(

7、)/(R R 2 2 + +R RL L )=)=R R 1 1 + +R R ACAC 即：即： R R 1 1 较大时，较大时，R RAC AC的影响减小，不易产生 的影响减小，不易产生 负峰切割失真。但负峰切割失真。但R R 2 2 过小时，过小时，V V 的幅度下降 的幅度下降 ，一般取，一般取R R 1 1 / /R R 2 2 = 0.10.2= 0.10.2 (2)(2)检波电路后接射随检波电路后接射随( (R R i i 大大), ), 即检波电路的即检波电路的R R L L 大。大。 (3)(3)晶体管和集成电路包络检波，为晶体管和集成电路包络检波，为直接耦合直接耦合 方式方式，不存在，不存在C C c c 三、并联型二极管三、并联型二极管 包络检波包络检波 ( (图图9-24 p298)9-24 p298) R R i i = =R R/3/3 四、高频数码信号的检波四、高频数码信号的检波 ASKASK信号的包络检波信号的包络检波( (图图9-25 p2999-25 p299) ) (1) (1) t t r r ( (前沿失真前沿失真) ) (2) (2) t t

8、 f f ( (下降沿失真下降沿失真) ) 9-6 9-6 平方率检波平方率检波3 3 一般要求：一般要求：v vAM AM0.2V, 0.2V, 仅用于解调仅用于解调AMAM。 工作于非线形状态，幂级数展开，工作于非线形状态，幂级数展开， 含有含有平方项平方项，由低通滤出调制信号。，由低通滤出调制信号。 因失真较大，使用较少。因失真较大，使用较少。 9-7 9-7 检波电路实例检波电路实例1 1 一、广播收音机中的检波电路一、广播收音机中的检波电路( (图图9-26 p301)9-26 p301) 二、集成同步检波电路二、集成同步检波电路( (图图9-27 p301)9-27 p301) 9-8 9-8 正交幅度调制与解调正交幅度调制与解调0 0 正交幅度调制正交幅度调制( (图图9-28 p302)9-28 p302) 正交幅度解调正交幅度解调 ( (图图9-29 p303)9-29 p303) 第九章 小结(1) 9-1 9-1 调幅的方法与电路调幅的方法与电路1 1 乘法器调幅、乘法器调幅、OTAOTA调幅原理、调幅原理、开关型调幅电路开关型调幅电路 、电路（基极和集电极调幅）、电路（基极和集电极调幅） 9-2 9-2 单边带调制单边带调制1 1 单边带产生方法，滤波法和相移法单边带产生方法，滤波法和相移法 9-3 9-3 振幅解调概述振幅解调概述2 2 理解检波过程理解检波过程 9-4 9-4 同步检波同步检波1 1 原理和注意事项（本地载波的同频、同相）原理和注意事项（本地载波的同频、同相） 第九章 小结(2) 9-5 9-5 包络检波包络检波1 1 原理、指标、原理、指标、非线性失真（惰性失真和负峰切割非线性失真（惰性失真和负峰切割 失真）失真） 9-6 9-6 平方率检波平方率检波3 3 9-7 9-7 检波电路实例检波电路实例1 1 广播收音机中的检波电路广播收音机中的检波电路 9-8 9-8 正交幅度调制与解调正交幅度调制与解调0 0 ENDEND

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