电力系统配电自动化基础知识.ppt

振幅调制电路
低电平调幅电路
高电平调幅电路
1. 二极管调幅电路
2. 集成模拟乘法器调幅电路
1. 集电极调幅电路
2. 基极调幅电路
振幅调制电路
振幅调制电路根据调幅电平的高低可分为:
低电平调幅电路:先在低功率电平级进行振幅调制,然后再经过高频
功放放大至所需的发射功率。
高电平调幅电路:直接产生满足发射机输出功率要求的已调波。
先调幅再放大
调幅、放大同时进行
因此低电平调幅电路的实现是以相乘器为核心的频谱线性搬移电路,因此采用第4章介绍的由非线性器件(如二极管、三极管)或集成模拟乘法器芯片组成的频率变换电路即可实现。
AM信号:
DSB信号:
SSB信号:
均有和
的乘积项
低电平调幅电路
可产生AM、DSB、SSB信号
只能产生AM信号

(1)单二极管调幅电路
理论基础:大、小信号同时作用于二极管,二极管受大信号控制轮流地导通与截止,近似认为二极管处于一种理想的开关状态。
①电路结构
VD
uΩ
uc
+
-
+
-
RL
L
C
id
+
-
uL
+
-
ud
ZL
②工作原理分析
设调制信号: ,载波:
,且,则回路端电压为:
二极管VD主要受大信号控制,工作于开关状态,且正半周二极管导通, 负半周二极管截止;负载为LC并联谐振回路。
因此流过负载回路的电流为:
引入开关
函数S(t)
式中:
因此回路的输出电压为
又知S(t)是周期函数,其傅立叶级数为
于是回路的输出电压为
故所含的频谱分量为
Ωω c 2 ωc 3 ωc
若LC回路谐振在频率处,且回路的频带
宽度,谐振时负载阻抗时,
则回路的输出电压为
式中, 。
B=2Ω
仿真
AM信号
【结论】单二极管调幅电
路能实现AM信号的产生。

(2)二极管平衡调幅电路
①电路结构
上下半部分电路对称,分别是两
个单二极管调幅电路。其等效电路
如图所示。
设T1、T2、T3的初次级匝数比分
别为:1:2、2:1、1:1。
1:2
2:1
1:1
②工作原理分析
设T1初级输入调制信号,
T3初级输入载波,且
。则上下半部分电路输入端
口的电压为:
故上下半部分电路的回路电流为:
在正半周VD1、VD2均导通,
负半周VD1、VD2均截止。设二极
管导通电阻为。
因此T2初级绕组两端的电压为:
故所含的频谱分量为
T2初级绕组两端的电压为:
即
ωc+Ω
Ω
ωc-Ω
3ωc+Ω
3ωc-Ω
若LC回路谐振在频率处,且回路的频带宽度,谐振时负载阻抗
时,则T2初级绕组两端电压为:
则T2次级绕组两端电压为
DSB信号
【结论】二极管平衡调幅电路能实现DSB信号的产生。
①两二极管同时反向能实现DSB信号吗?
【问题】
②两二极管中只有一个反向,结果又会如何呢?
由于平衡调幅电路采用了平衡对称相互抵消的措施,故很多频
率分量不存在了。
仿真
DSB信号
AM信号

(3)二极管环形调幅电路
①电路结构
VD1
VD3
2C
2L
RL
T2
VD4
VD2
T3
T1
VD1
VD3
C/2
2L
RL
T2
VD4
VD2
T3
T1
+
uL
-
uΩ
+
-
uΩ
+
-
uΩ
+
-
+ -
uc
+ -
uc
1:2
2:1
1:1
在平衡电路的基础上,再增加
两个二极管VD3、VD4使电路中
四个二极管首尾相接,因此VD1
→ VD4→VD2→VD3构成环形。
设T1、T2、T3的初次级匝数比
分别为:1:2、2:1、1:1。
正半周VD1、VD2导通,VD3、VD4截止,构成平衡电路Ⅰ;
负半周VD1、VD2截止,VD3、VD4导通,构成平衡电路Ⅱ。
仿真
注意
输出
电压
极性
(3)二极管环形调幅电路
②工作原理分析
设T1初级输入的调制信号为,T3初级输入的载波信
号为,且,二极管的导通电阻均为。则有
则回路电流分别为
式中,
则负载回路的电压分别为
因此两平衡电路在负载上产生的电压为
两平衡电路在负载上产生的电压为
式中双向开关函数
又知S(t)是周期函数,其傅立叶级数为
故所含的频谱分量为
3ωc-Ω 3ωc+Ω
ωc-Ωωc+Ω
若LC回路谐振在频率处,且回路的频带宽度,谐振时负载阻抗
时,则T2初级绕组两端电压为:
则T2次级绕组两端电压为
DSB信号
两平衡电路抵消了Ω分量,
性能更接近于理想乘法器