第二章调幅检波与变频.ppt

第二章调幅检波与变频
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内容提要：
在通信和广播发送系统中，将待发送的语言、音乐或图像信号，作用于高频等幅波，使其幅度随之变化，称为调幅。
在接收系统中，从经过调幅处理后的高频信号中，还原出原始发送的信号频谱
输出信号频谱
双边带调幅
普通调幅
单边带调幅
普通调幅波检波
双边带调幅波检波
单边带调幅波检波
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调幅电路的基本框图
双边带调幅电路
标准调幅波电路
单边带调幅波电路
另外一种获得标准调幅波的方框图
故模拟相乘器可以作为调幅电路的核心器件
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调幅波的检波框图
从标准调幅波中提取出载波信号，然后将此载波信号和标准调幅波分别加至模拟相乘器的两个输入端。在模拟相乘器后面接一个低通滤波器滤除高频分量，即可得到所需的解调分量频率。
对于双边带和单边带调幅信号，只要在接收端产生一个和原载波相同的信号，也可应用上述原理框图实现检波。
故模拟相乘器也是调幅波检波电路的核心器件。
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失真问题
对于标准调幅波，由于其包络形状与调制信号形状相同。可设计某种电路，使其输出高频信号的包络形状和低频信号的形状相同，便可作为调幅电路；而设计可以提取输入高频信号包络的电路便可作为检波电路。
按照这种思路设计的电路存在失真的问题：调制后的已调波的包络，对调制信号不逼真；检波电路提取出来的信号波形，对高频信号包络不逼真。
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第三节：调幅电路
高电平调制：是指将调制信号和载波分别经过若干级放大，在功放级进行调制后直接输出的一种调制方式。
该方式已应用在大功率的广播发射机中，器件是电子管。
低电平调制：是指调制信号和载波在低电平进行调制，然后再进行若干级放大的调制方式。
该调制方式比较普遍。甚至一些先进的大功率广播设备也采用这类调制方式，所得到的低功率已调波可利用功率合成技术得到足够大的功率输出。
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一、双边带调幅电路
右图为模拟相乘器MC1596的内部电路
双边带调幅电路
仿真
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输入和输出均采用单端不平衡的连接方式。
电位器RP用以抑制载波，在调制信号为0时，调节RP滑动端的位置，使输出端的载波电压为0V。
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二、普通调幅电路
普通调幅电路仿真
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若 ，会产生过调幅现象，其波形如右图所示
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采用MC1596构成的标准调幅电路与双边带调幅电路基本相同。其差别是调制信号输入端的直流电平不同。
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三、单边带调幅电路
此时要求滤波器能将不需要的边带完全滤除，且通带内的传输系数为1。
在实际应用中，上、下边带间的频差很小，要求滤波器的带通特性接近矩形，即矩形系数接近1，这是十分困难的。
所以实际应用中常采用多次调制和滤波的方法，使电路结构变得比较复杂。
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二极管调幅电路
将调制信号和载波信号叠加起来，一起送到二极管的两端，利用PN结伏安特性的非线性产生许多频率，然后用滤波器选取其中构成某种调幅波所需的频率分量
除了所需分量之外，还有其它不需要的分量
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使用带通滤波器，可以滤取 三个分量，得到标准调幅波。
使用下图所示双平衡调幅器，可以进一步滤除 分量，得到双边带调幅波。
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三极管调幅电路简介
使用三极管调幅时有以下两种方法：
将调制信号和载波信号一起加到晶体管的发射极和基极之间。此时三极管调幅器多了一个放大作用。
将载波加在器件的基、射极之间，而将调制信号和集电极直流供电电压叠加，作为一个可变的供电电压，器件始终工作于过压状态。
和模拟相乘器相比，三极管调幅器的输入信号和输出信号相对地要大一些，故也称高电平调幅器
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第四节：检波电路
一、二极管峰值包络检波器
1、工作原理
电流源i及并联LC谐振回路代表检波器的信号源
VD为起检波作用的非线性器件
C为检波负载电容
R为检波负载电阻
双边带同步检波
仿真
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工作原理简述：
二极管仅在变压器次级高频电压正半周的峰值附近一部分时间导电。
二极管导电期间，电容C被充电，其电位逐渐升高。
二极管截止期间，电容C对电阻R放电，电容C上电位逐渐下降。
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图(a)中波形2所示锯齿形包络线可分解为图(d)中