【正文】 )1(AM).5(mPPmPPCC：信號的最大最小功率242).6(22mPPmCC????載波功率兩個邊頻功率功率效率 ?：舉例 ： 100%調制 (m=1)，兩個邊頻功率為載波功率的 1/2，兩個邊頻功率只占 AM調幅波總功率的 1/3。 2022/8/30 22 u cT 1E cT2E c 0u AMT 3u ?1. AM調制 AM信號可以采用 高電平調制和低電平調制 。 濾波后輸出電壓： ttUgRtu CDLD S B ?? c o sc o s8)( ?? ??? ?????? ????? uttgutKgiCCDCDL ... ...3c os34c os42)(2 ?????平衡調制器和環(huán)形調制器比較 ： a. 平衡調制器：交換調制信號 uΩ和載波信號 uc的位臵后不能得到 DSB信號，只能得到 AM信號； b. 環(huán)形調制器：交換調制信號 uΩ和載波信號 uc的位臵后同樣得到 DSB信號，即調制器與輸入信號的位臵無關。 ttfttftu ccS S B s in)(?c o s)()( ?? ??平 衡調制器 A? ? / 2平 衡調制器 B? ? / 2∑f ( t )f ( t ) c o s ? c tc o s ? c ts i n ? c tf ( t ) s i n ? c tu SSB+? 上邊帶+ 下邊帶177。 2022/8/30 43 (d)由電路圖可得： ???? ?? uuu uuucDcD212211)()(DcDDcDutKgiutKgi????流過負載電流 : ccD utKgiii )(221 ???? 由于負載電流中沒有載波頻率和調制信號頻率的組合頻率分量，因此不可能實現(xiàn) DSB調制。 (1) 輸入回路：提供信號源，又是末級中放的輸出回路； (2) 二極管：由導通電壓小、 rD小的鍺管； (3) RC電路：一方面作為檢波器負載，另一方面對高頻電流旁路。 503t an:333 ?????? RgRg DD?????????????????ocmDcmsommod UtUutUuUUUUK????co sco sco s0co s電流通角：? ???????????????????????????co ss i n)()co s1()(,0 ,00 ,0m a x0m a xDDDDD mDDDmDomDDUgIIUgUUgIuuugi??????? c os)c os( s i nπ:πt a n DmD0moD??????? RgU RIUURg2022/8/30 56 (1) Kd由 θ 決定，即由二極管和 R決定，與輸入信號無關； (2) θ 越小， Kd越大； (3) 理想濾波條件不滿足時，傳輸系數(shù)會小一些。 自動增益控制 (AGC)濾波電路 ： R4， C3。 結論 2： 如果 φ為常數(shù)，相位誤差只會引起 檢波器輸出幅度衰減；如果 φ隨著時間變化， 相位誤差將引起 檢波器輸出失真。 2022/8/30 77 混頻電路的實現(xiàn)原理： 混頻屬于是頻譜線性搬移，可用 線性時變電路和帶通濾波器來完成。 2022/8/30 81 混頻器變頻壓縮示意圖： 中 頻 輸 出 電 平 / d B3 d B輸 入 電 平 / d B3 d B 壓 縮 電 平2022/8/30 82 混頻電路 (1) 晶體三極管混頻器 用線性時變分析法來分析，假設 UsUL，時變偏臵電壓 Eb(t)=Eb＋ uL，輸出回路諧振于 fI=fL－ fc，集電極電流為 E cE bu Lu s i cf 0 = f I00 0 1 2( ) ( )( ) ( c o s c o s 2 )C c m sc m m L m L si I t g t uI t g g t g t u????? ? ? ? ? ? ? ?2022/8/30 83 。雙差分對電路在小信號時就是標準的模擬乘法器，而場效應管可以組成平衡混頻器和環(huán)形混頻器。形成干擾的約束關系如下： IcILJ fqpfqpfqfqpf 11 ????? 混 頻 器 f If 0u c ( f c )u J ( f J )f L = f L ? f 0f I = f L ? f cf 0 = f c2022/8/30 95 最嚴重的副波道干擾是 中頻干擾 和 鏡頻干擾 。 ? ? 交調干擾混頻器： ???? LsJLsJ uuuuuu 24 122022/8/30 99 4. 互調干擾： 若接收機前端電路的選擇性不好，致使兩個或多個干擾信號一起加到混頻器的輸入端，經混頻器的非線性作用后產生近似中頻的組合分量，對有用信號產生干擾。某超外差接收機工作頻段為 ～ 25 MHz，中頻 fI=455kHz，本振 fL＞ fs。交調干擾與信號并存，通過有用信號起作用，與干擾頻率無關，強干擾都可能形成交調干擾。 a．正確選擇中頻頻率的數(shù)值； b．正確選擇混頻器的工作狀態(tài)，減少無用組合頻率分量； c．采用合理的電路形式，從電路上抵消無用組合頻率分量。 2022/8/30 87 (2) 二極管混頻電路 特點： 優(yōu)點是噪聲低、電路簡單、組合分量少。實際上，由于非線性器件的限制，當輸入信號增加到一定程度時，中頻輸出信號的幅度與輸入不再成線性關系，稱為 變頻壓縮 。 輸入信號 uL：本地載波 uL=ULcos2πfLt， fL為本振頻率。 2022/8/30 69 4．小信號檢波器 輸入信號振幅為幾 mV~幾十 mV。 方法 b：插入高輸入阻抗的射極跟隨器。 C R( a )R gC gC R U dc( b )C ?R ?u ?2022/8/30 54 性能分析： 衡量二極管峰值包絡檢波器的兩個主要性能參數(shù)是傳輸系數(shù) Kd、輸入電阻 Ri。 2022/8/30 45 包絡檢波器的原理框圖： 2022/8/30 46 同步檢波器的原理框圖 ： (a) 乘積型； (b) 疊加型。2022/8/30 40 (3) 濾波法和移相法性能比較 a. 移相法對平衡調制器的載漏抑制要求較高，但可以在較高的頻率上形成 SSB信號； b. 濾波法對平衡調制器的載漏擬制要求不高，但由于需要邊帶濾波器，限制了它的最高工作頻率。下圖是理想的邊帶濾波器傳輸特性。 2022/8/30 30 平衡二極管 DSB調制器的波形 ： 2022/8/30 31 平衡調制器的一種實際線路 ：輸出變壓器改為可變電阻器；二極管并聯(lián)電容 C2和 C3用來平衡二極管反向工作的結電容。 要求： 調制效率高、調制的線性范圍大、失真小。以單頻 AM波為例討論。2022/8/30 1 第 6章 振幅調制、解調及混頻 ? 振幅調制信號分析 ? 振幅調制電路 ? 調幅 解調電路 ? 混頻 電路 ? 混頻器的干擾 2022/8/30 2 一、振幅調制信號分析 1. 振幅調制的概念 振幅調制： 用調制信號去控制高頻載波的振幅，使其按調制信號的規(guī)律變化，而其它參數(shù) (相位、頻率 )不變。 LCCLCCC RUtdRtUP2co s21 222 ?? ???????：載波功率(1).CCLPmmURP 422 1).2(22????????邊頻：每個邊頻功率???????? ????212)(AM).3(2mPPPP CCav 邊頻：總功率信號平均功率( ) c o s c o s ( ) c o s ( )22A M C c C c C cmmu t U t U t U t? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? 22 )c o s1(2)c o s1()(AM).4( tmPRtmUtPCLc ??????：信號瞬時功率2022/8/30 10 說明： AM信號中雖然載波頻率分量不攜帶信息，卻占有 2/3以上的功率，效率較低。 方式： 高電平調制和低電平調制。 電容 C1：隔離高頻載波與音頻調制信號，對高頻載波短路。 2022/8/30 38 (2) 移相法： 移相法可以從 SSB信號的表達式來理解 。 2022/8/30 41 綜合舉例： P250:習題 64(c)(d) ，tUu ?? ?? c o s ；tUu ccc ?co s? ，???c? ??? UU c在圖示的四個電路中，調制信號和載波信號分別為 兩個二極管的伏安特性相同，均為從原點出發(fā)，斜率為 gD的直線。 同步的解釋 ：接收機的參考載波要與發(fā)射機端載波同步。 (1) 傳輸系數(shù) (檢波系數(shù) )Kd： Kd是用來描述包絡檢波器對輸入已調信號的解調能力或者效率的物理量。 C 1( a )C 2 R 2 R gC gR1( b )射隨器R R g關于包絡檢波器失真的說明 ： (1). 包絡檢波器的惰性失真和切削失真是由于線性元件 (電阻和電容 )的選擇不當引起的； (2). 包絡檢波器的非線性失真是由非線性器件 (二極管 )引起。 V Du i C R+ ?E Q2D2D10D uauaai ???二極管近似伏安特性：D11mim2mavd2m2avavm112m20av1,21Δ21ΔΔ,21,c o sraIURRUaUUKUaRIUUaIUaaIutUu Dcmi???????????? ?? ??????? ?????????? ?????????tmtmmRUatmRUaUuttmUu Dcmi 2c o s21 c o s221121) c o s1(21Δ:c o s c o s1222m222m2av?特點 ：輸出平均電壓 ΔUav與輸入電壓振幅 Um的平方成正比，故又稱平方律檢波器。 輸出信號：載頻變?yōu)橹蓄l頻率 fI ， 但 uI仍然是已調波信號。 (6) 動態(tài)范圍 ：大的動態(tài)范圍是指輸入信號的變化范圍要大。在高質量通信設備中以及工作頻率較高時，常使用二極管平衡混頻器和環(huán)形混頻器。 2022/8/30 94 2 副波道干擾： 由外來干擾頻率和本振信號頻率的組合頻率分量形成的干擾。 交調干擾的擬制方法： (a) 提高前端電路的選擇性； (b) 選擇合適的器件和工作狀態(tài)，減少頻率組合分量。試問波段內哪些頻率上可能出現(xiàn)較大的組合干擾 (6階以下 )。混頻器的交調干擾是由器件的四次方項產生，習慣上稱為三階交調 (忽略本振一階 )。 副波道干擾的頻率約束關系： 假設由天線回路引入的外來干擾電壓為 uJ=UJcosωJt，頻率為 fJ，中頻頻率 fI=fL－ fc。 tUttgutKgi csLLDsLDo c o s3c o s3 π2c o sπ2212 )(2 ???? ?????? ????? ?DIIsLsDLILI π2,c o s)c o s (π2 ggtUtUgRiRuc ????? ???u s U If s f Iu L2022/8/30 88 環(huán)形混頻器： (3) 其它混頻電路 除了二極管