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电视技术课件第1页，共38页，编辑于2022年，星期日第第2 2章章 调幅原理与技调幅原理与技术术2.1 振幅调制电视技术 高职高专 ppt 课件第2页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.1.1 调幅波的基本概念及数学表达式调幅波的基本概念及数学表达式 1.调幅波的性质调幅波的性质调幅就是载波的振幅随调制信号线性变化，换句话说就是用调制信号去调幅就是载波的振幅随调制信号线性变化，换句话说就是用调制信号去控制载波的振幅。当调制信号为单频余弦波时，三个电压的波形如图控制载波的振幅。当调制信号为单频余弦波时，三个电压的波形如图2-1所示。图中，表示调制信号电压；表示载波电压；表示调幅波电压。所示。图中，表示调制信号电压；表示载波电压；表示调幅波电压。由图由图2-1可见，载波为高频等幅、等频波，其频率远远高于调制信号的频率。调幅后，可见，载波为高频等幅、等频波，其频率远远高于调制信号的频率。调幅后，载波的频率不变，振幅随调制信号的大小变化。当调制信号达到最大值时，调幅波的载波的频率不变，振幅随调制信号的大小变化。当调制信号达到最大值时，调幅波的振幅达到最大值，对应调制信号的最小值，调幅波的振幅最小。将调幅波的振幅连接振幅达到最大值，对应调制信号的最小值，调幅波的振幅最小。将调幅波的振幅连接起来，称之为起来，称之为“包络包络”，可以看到包络与调制信号的变化规律完全一致。，可以看到包络与调制信号的变化规律完全一致。电视技术 高职高专 ppt 课件第3页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15ttt图图2-1 调幅波调幅波电视技术 高职高专 ppt 课件第4页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.调幅波的数学表达式调幅波的数学表达式设调制信号为设调制信号为 载波电压为载波电压为 则调幅波的数学表达式则调幅波的数学表达式为为 式中，式中，k k是一个与调幅电路有关的比例系数是一个与调幅电路有关的比例系数。叫做调幅系数，也叫做调幅指数。叫做调幅系数，也叫做调幅指数。电视技术 高职高专 ppt 课件第5页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15 表示调幅波受调制信号控制的程度。表示调幅波受调制信号控制的程度。显然，已调波的最大值为显然，已调波的最大值为 ，已调波，已调波的最小值为。图的最小值为。图2-1可以导出可以导出 （2-4）例例1-1 已知某调幅波的最大值为已知某调幅波的最大值为10V，最，最小值为小值为6V，且调制信号为正弦波。求调幅系数。，且调制信号为正弦波。求调幅系数。解：解：电视技术 高职高专 ppt 课件第6页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/153.调幅波的频谱调幅波的频谱上面对调幅波进行了时域的分析，下面对调幅上面对调幅波进行了时域的分析，下面对调幅波进行频域分析以便更直观地体现调幅前后频率变波进行频域分析以便更直观地体现调幅前后频率变换的关系。可以采用频谱图进行频域分析。换的关系。可以采用频谱图进行频域分析。设调制信号为单音频信号，表达式为式设调制信号为单音频信号，表达式为式（2-1）；载波的数学表达式为式（）；载波的数学表达式为式（2-2）；则）；则调幅波的数学表达式为式（调幅波的数学表达式为式（2-3），将其用三角），将其用三角公式展开为公式展开为电视技术 高职高专 ppt 课件第7页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15该式表明，当调制信号为单频信号时，已调该式表明，当调制信号为单频信号时，已调波中含有三个频率成分：载频、上边频、下边频。波中含有三个频率成分：载频、上边频、下边频。其中载波分量的振幅值为、上、下边频分量的振其中载波分量的振幅值为、上、下边频分量的振幅值为。频谱图如图幅值为。频谱图如图2-2所示。由频谱图可以看到，所示。由频谱图可以看到，调幅是频谱简单的搬移过程，它是将低频信号频调幅是频谱简单的搬移过程，它是将低频信号频谱搬移到载频附近作为上、下边频。上、下边频谱搬移到载频附近作为上、下边频。上、下边频是对称的。实际中，调制信号是比较复杂的，会是对称的。实际中，调制信号是比较复杂的，会有许多频率成分，故产生的边频分量有许多对，有许多频率成分，故产生的边频分量有许多对，形成上、下边带。例如，设调制信号为形成上、下边带。例如，设调制信号为电视技术 高职高专 ppt 课件第8页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15则调幅波方程为则调幅波方程为频谱如图频谱如图2-32-3所示。由图可见，调制信号频带被搬移到载频的两侧，形成上、下边所示。由图可见，调制信号频带被搬移到载频的两侧，形成上、下边带。但频带内各频率成分之间的相互关系并不发生改变。这种频谱单纯的搬移过程属带。但频带内各频率成分之间的相互关系并不发生改变。这种频谱单纯的搬移过程属于频率的线性变换于频率的线性变换。UAMCUC下边频上边频C-C C+图2-2 单频信号调制时的调幅波频谱C-n C C+n1 2UAMCUC图2-3 多频信号调制时的调幅波频谱电视技术 高职高专 ppt 课件第9页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/154.调幅波的频带及功率调幅波的频带及功率调幅波的带宽为上、下边频（边带）之间的宽度。若调制信号为单频信号，则调幅波的带宽为调幅波的带宽为上、下边频（边带）之间的宽度。若调制信号为单频信号，则调幅波的带宽为 或或 （2-8）式中，式中，为载波频率；为载波频率；F为调制信号的频率。前者的带宽以为角频率为单位，后者以频率为单位。为调制信号的频率。前者的带宽以为角频率为单位，后者以频率为单位。若调制信号为多频信号，则调幅波的带宽为若调制信号为多频信号，则调幅波的带宽为 或或 （2-9）设电路的负载为设电路的负载为R，且调制信号为单频信号，其调幅波由式（，且调制信号为单频信号，其调幅波由式（2-5）可知，有三个频率成分，每个频率成分产生的功率为）可知，有三个频率成分，每个频率成分产生的功率为 载波功率载波功率 （2-10）上、下边频功率上、下边频功率 （2-11）总边频功率总边频功率 （2-12）调幅波输出的总平均功率为调幅波输出的总平均功率为 最大瞬时功率为最大瞬时功率为 （2-13）由表达式可见，总功率由边频功率及载波功率组成。被传送的信息包含在边频功率中，而载波功率是不含有要传送的信息的。由表达式可见，总功率由边频功率及载波功率组成。被传送的信息包含在边频功率中，而载波功率是不含有要传送的信息的。当当 =0 即未调时，即未调时，；当；当 =1即最大时，含有信息的边频功率只占总平均功率的即最大时，含有信息的边频功率只占总平均功率的1/3。事实上，调幅系数只有。事实上，调幅系数只有0.3左右，则边频功率只占总平均功率的左右，则边频功率只占总平均功率的5%左右，而不含信息的载波功率占总平均功率的左右，而不含信息的载波功率占总平均功率的95%左右。而选择晶体管却左右。而选择晶体管却要按进行选择，可见，这种普通调幅的功率利用率和晶体管的利用率都是极低的。要按进行选择，可见，这种普通调幅的功率利用率和晶体管的利用率都是极低的。若调制信号是多频信号，则边频功率为边带功率，应为组成多频信号的各单频信号边频功率之和。即若调制信号是多频信号，则边频功率为边带功率，应为组成多频信号的各单频信号边频功率之和。即 由以上的分析不难发现，普通调幅的功率浪费是十分严重的，并且所占的频带宽度较宽，这在频率资源匮乏的今天是不适宜的。下面介绍几种能弥补这两个缺点的调幅方式。由以上的分析不难发现，普通调幅的功率浪费是十分严重的，并且所占的频带宽度较宽，这在频率资源匮乏的今天是不适宜的。下面介绍几种能弥补这两个缺点的调幅方式。电视技术 高职高专 ppt 课件第10页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.1.2 几种调幅波的特点及实现调幅的方法几种调幅波的特点及实现调幅的方法正弦波调制是指载波为正弦波时的调制，正弦波调制是指载波为正弦波时的调制，其调幅波通常有四种，下面分别介绍。其调幅波通常有四种，下面分别介绍。1.1.普通调幅（普通调幅（AMAM）以上的调幅分析都是针对以上的调幅分析都是针对AMAM调幅进行的。由分调幅进行的。由分析可知，调幅波的频率成分有载频，上、下边频析可知，调幅波的频率成分有载频，上、下边频（边带）。其数学表达式为（边带）。其数学表达式为第11页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15普通调幅的带宽为普通调幅的带宽为22，其波形及频谱前面均做过分析。它的特点是调幅波中含，其波形及频谱前面均做过分析。它的特点是调幅波中含有不含信息的载频及上、下边频（边带）。发射机的功率利用率较低，占用的频带有不含信息的载频及上、下边频（边带）。发射机的功率利用率较低，占用的频带宽。宽。由式（由式（2-142-14）可知，普通调幅波是由调制信号叠加直流分量，再与载波的）可知，普通调幅波是由调制信号叠加直流分量，再与载波的乘积组成的。从原理上看，只要能实现这样的关系即可。普通调幅的原理如图乘积组成的。从原理上看，只要能实现这样的关系即可。普通调幅的原理如图2-42-4所示。事实上，除了模拟乘法器之外，任何非线性器件都可以起乘法器的所示。事实上，除了模拟乘法器之外，任何非线性器件都可以起乘法器的作用。作用。普通调幅用于无线电广播。这是为了简化大众使用的接收机电路，因为普普通调幅用于无线电广播。这是为了简化大众使用的接收机电路，因为普通调幅的解调电路既简单成本又低，因而可以降低接收机的成本。给广大听众通调幅的解调电路既简单成本又低，因而可以降低接收机的成本。给广大听众带来便利。带来便利。图图2-4 2-4 普通调幅原理图普通调幅原理图第12页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.抑制载波的双边带调幅（抑制载波的双边带调幅（DSB调幅）调幅）DSB调幅是在调幅电路中抑制掉载频，只输出上、调幅是在调幅电路中抑制掉载频，只输出上、下边频（边带）。其数学表达式为下边频（边带）。其数学表达式为 （2-15）与普通调幅相比，其带宽也为。由于与普通调幅相比，其带宽也为。由于DSB调幅不含载频，将有效的功率全部用到边频调幅不含载频，将有效的功率全部用到边频（边带）功率的传输上，因而大大减少了功率浪（边带）功率的传输上，因而大大减少了功率浪费。此外，由数学表达式及波形可知，费。此外，由数学表达式及波形可知，DSB调幅调幅的包络已不能准确地反映调制信号的变化规律。的包络已不能准确地反映调制信号的变化规律。在调制信号的负半周，已调波高频与载波反相。在调制信号的负半周，已调波高频与载波反相。在调制信号的正半周，已调波高频与载波同相。在调制信号的正半周，已调波高频与载波同相。即已调波在调制信号过零处有即已调波在调制信号过零处有180突变。其波形突变。其波形如图如图2-5所示。所示。图图2-5 DSB调幅波形调幅波形 DSB调幅原理图如图调幅原理图如图2-6所示。所示。DSB调幅经组合后用调幅经组合后用于电视技术中，后面将介绍。于电视技术中，后面将介绍。图图2-6 DSB调幅原理图调幅原理图图图2-5 DSB2-5 DSB调幅波形调幅波形图图2-6 DSB2-6 DSB调幅原理图调幅原理图第13页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/153.抑制载波的单边带调幅（抑制载波的单边带调幅（SSB调幅）调幅）单边带调幅的特点是已调波中只含一个边频（边带），不含载频单边带调幅的特点是已调波中只含一个边频（边带），不含载频及另一个边频（边带）。其数学表达式只要将及另一个边频（边带）。其数学表达式只要将DSB调幅表达式式（调幅表达式式（2-15）中的一个边频去掉即可，为中的一个边频去掉即可，为 （2-16）SSB调幅的特点是：与前两种调幅波相比，带宽减半提高了信道利用率。同调幅的特点是：与前两种调幅波相比，带宽减半提高了信道利用率。同时由于不发送载波仅发送一个边带，因而更节省功率。此外，其波形也大不同于前两时由于不发送载波仅发送一个边带，因而更节省功率。此外，其波形也大不同于前两种调幅。由数学模型可见，种调幅。由数学模型可见，SSB调幅波的波形为等幅波，信息包含在相位中。调幅波的波形为等幅波，信息包含在相位中。SSB调幅的原理如图调幅的原理如图2-7所示。单边带调幅广泛用于短波通信和载波电所示。单边带调幅广泛用于短波通信和载波电话中。话中。图图2-7 SSB2-7 SSB调幅原理图调幅原理图第14页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/154.残留边带调幅（残留边带调幅（VSB调幅）调幅）VSB调幅的特点是调幅波中包含一个完整的边调幅的特点是调幅波中包含一个完整的边带，载波及另一个边带的一部分。带，载波及另一个边带的一部分。该调幅不是对一该调幅不是对一个边带完全抑制，而是使它逐渐截止，截止特性使传个边带完全抑制，而是使它逐渐截止，截止特性使传输边带在载频附近被抑制的部分被不需要边带的残留输边带在载频附近被抑制的部分被不需要边带的残留部分精确地补偿。部分精确地补偿。VSB调幅可以用普通调幅的解调电调幅可以用普通调幅的解调电路进行解调。这样，即节省了频带又降低了接收机的路进行解调。这样，即节省了频带又降低了接收机的成本，为为数众多的接收机持有者提供了便利。残留成本，为为数众多的接收机持有者提供了便利。残留边带的获得原理如图边带的获得原理如图2-8所示。所示。VSB调幅的带宽介于调幅的带宽介于DSB与与SSB之间，取决于残留边带的多少。之间，取决于残留边带的多少。图图2-8 VSB调幅原理图调幅原理图第15页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15 为了使大家清楚地了解每种调幅的特点以及它们之间的联系与区为了使大家清楚地了解每种调幅的特点以及它们之间的联系与区别，将四种调幅波频谱画在一起，如图别，将四种调幅波频谱画在一起，如图2-9所示。所示。图图2-9 2-9 四种调幅波频谱四种调幅波频谱第16页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/155.平衡正交调幅（平衡正交调幅（QAM调幅）调幅）平衡正交调幅是平衡正交调幅是DSB调幅的典型应用，其特点是用两个调调幅的典型应用，其特点是用两个调制信号对频率相同但相位相差制信号对频率相同但相位相差90的两个载波同时进行的两个载波同时进行DSB调制，调制后再将两个调制，调制后再将两个DSB调幅波进行相加。调幅波进行相加。“正正交交”指两个载波相差指两个载波相差90，“平衡平衡”指采用的是抑制载指采用的是抑制载波的双边带调幅。波的双边带调幅。设两个调制信号为单频信号，分别为设两个调制信号为单频信号，分别为 ，设两个载波电压分别为设两个载波电压分别为 ，则平衡，则平衡正交调幅信号为正交调幅信号为第17页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15不难看出，调幅波的频率成分为不难看出，调幅波的频率成分为 和和 ，其频谱如图，其频谱如图2-10所示。所示。显然，正交平衡调幅的的双边带信号在频带上显然，正交平衡调幅的的双边带信号在频带上互相重叠，带宽由调制信号中频率最高的成分决互相重叠，带宽由调制信号中频率最高的成分决定，为定，为可见，正交平衡调幅可实现频带复用。其最大的优可见，正交平衡调幅可实现频带复用。其最大的优点是节省带宽。正交平衡调幅的产生与解调如图点是节省带宽。正交平衡调幅的产生与解调如图2-112-11所示。所示。第18页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15显然，正交平衡调幅的的双边带信号在频带显然，正交平衡调幅的的双边带信号在频带上互相重叠，带宽由调制信号中频率最高的成分上互相重叠，带宽由调制信号中频率最高的成分决定，为。可见，正交平衡调幅可实现频带复用。决定，为。可见，正交平衡调幅可实现频带复用。其最大的优点是节省带宽。正交平衡调幅的产生其最大的优点是节省带宽。正交平衡调幅的产生与解调如图与解调如图2-11所示。所示。图图2-11 2-11 正交平衡调幅的产生与解调正交平衡调幅的产生与解调第19页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15由调幅原理知道，调幅需要一个由调幅原理知道，调幅需要一个90移相器移相器得到两个相互正交的载波，再用两个调制信得到两个相互正交的载波，再用两个调制信号对这两个载波进行号对这两个载波进行DSB调幅，最后相加。调幅，最后相加。正交平衡调幅的解调须采用同步检波，同正交平衡调幅的解调须采用同步检波，同步检波的原理将在后边介绍。步检波的原理将在后边介绍。90移相器可移相器可以得到两个相互正交的本地载波。正交平衡以得到两个相互正交的本地载波。正交平衡调幅用于电视色度信号的传送。调幅用于电视色度信号的传送。第20页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.2 调幅收音机的组成原理调幅收音机的组成原理2.2.1 调幅收音机的基本组成调幅收音机的基本组成 现代接收机几乎都是超外差式结构，调幅现代接收机几乎都是超外差式结构，调幅收音机也不例外。它一般由输入回路、变收音机也不例外。它一般由输入回路、变频电路（由本机振荡电路和混频电路组成）频电路（由本机振荡电路和混频电路组成）、中频放大电路、检波电路、自动增益控、中频放大电路、检波电路、自动增益控制器（制器（AGC电路）、低频放大电路、功率放电路）、低频放大电路、功率放大电路和扬声器组成，其组成框图和波形大电路和扬声器组成，其组成框图和波形图如图图如图2-12所示。所示。第21页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15图图 2-12 调幅收音机的组成框图和波形图调幅收音机的组成框图和波形图调幅制广播一般使用中波波段和短波波段，调幅制广播一般使用中波波段和短波波段，调幅广播中波波段的频率范围为调幅广播中波波段的频率范围为5355351605kHz1605kHz，调幅广播短波波段的频率范围为，调幅广播短波波段的频率范围为1.61.626MHz26MHz。我国规定调幅收音机的中频为。我国规定调幅收音机的中频为465kHz465kHz，美国和日本等国规定中频为，美国和日本等国规定中频为455kHz455kHz。第22页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.2.2 调幅收音机的工作过程调幅收音机的工作过程 输入回路从天线上接收到的许多广播电台发出的高输入回路从天线上接收到的许多广播电台发出的高频调幅波信号中选择出所需要的电台信号，将它送频调幅波信号中选择出所需要的电台信号，将它送到混频级，收音机中的本机振荡电路产生高频等幅到混频级，收音机中的本机振荡电路产生高频等幅振荡信号也被送到混频级，由混频晶体管的非线性振荡信号也被送到混频级，由混频晶体管的非线性产生这两个信号的差频信号，由其后的中频选频回产生这两个信号的差频信号，由其后的中频选频回路选出差频为路选出差频为465kHz的中频信号，将其送到中频放的中频信号，将其送到中频放大器放大，经放大后的中频信号再送到检波器检波，大器放大，经放大后的中频信号再送到检波器检波，还原成音频信号。音频信号再经低频电压放大和功还原成音频信号。音频信号再经低频电压放大和功率放大驱动扬声器，由扬声器还原成声音。率放大驱动扬声器，由扬声器还原成声音。第23页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.3 收音机中的主要电路收音机中的主要电路2.3.1 输入电路及其作用输入电路及其作用从收音机的接收天线到第一级输入端从收音机的接收天线到第一级输入端之间的电路称输入电路，它是广播电之间的电路称输入电路，它是广播电台发射的高频已调波信号进入收音机台发射的高频已调波信号进入收音机的的“门户门户”。输入电路的作用是从天。输入电路的作用是从天线上感应出来的这些信号中选出所需线上感应出来的这些信号中选出所需要收听的电台信号，并高效率地传送要收听的电台信号，并高效率地传送给后面的高频放大器和变频器，而将给后面的高频放大器和变频器，而将其它的信号拒之于其它的信号拒之于“门户门户”之外，因之外，因此输入电路通常采用调谐回路，又称此输入电路通常采用调谐回路，又称输入调谐电路。输入调谐电路。图2-13输入电路的等效电路第24页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15输入调谐电路的工作原理可用图输入调谐电路的工作原理可用图2-13所示的等效电路来说明，调谐所示的等效电路来说明，调谐线圈线圈L1和调谐电容和调谐电容C构成一串联谐振电路。当空中不同频率的无线构成一串联谐振电路。当空中不同频率的无线电波通过调谐线圈电波通过调谐线圈L1时，便会在调谐线圈中产生出不同频率的感时，便会在调谐线圈中产生出不同频率的感应电动势应电动势，en，并形成感应电流。调节电容，并形成感应电流。调节电容C的位置，使回路谐的位置，使回路谐振频率等于某一电台信号频率时，回路便对该信号呈现为低阻抗，振频率等于某一电台信号频率时，回路便对该信号呈现为低阻抗，此时该频率信号在回路中的电流达到最大值，于是在调谐线圈两此时该频率信号在回路中的电流达到最大值，于是在调谐线圈两端出现对应于该频率的最大信号电压，此电压通过次级耦合线圈端出现对应于该频率的最大信号电压，此电压通过次级耦合线圈L2送到下一级去。而对应于其它频率的信号则由于回路失谐而受送到下一级去。而对应于其它频率的信号则由于回路失谐而受到很大的衰减，故可认为这些信号被输入电路所抑制。到很大的衰减，故可认为这些信号被输入电路所抑制。例如：中央人民广播电台第一套节目使用的频率为例如：中央人民广播电台第一套节目使用的频率为98lkHz，第二套为，第二套为1215kHz转动调谐旋钮，则可变电容转动调谐旋钮，则可变电容C的容量发生变化，谐振频率就相应变化。当谐的容量发生变化，谐振频率就相应变化。当谐振频率变化至振频率变化至981kHz时，选出中央广播电台第一套节目，当谐振频率变化至时，选出中央广播电台第一套节目，当谐振频率变化至1215kHz时，选出第二套节目。谐振频率不等于电台发射频率时，无电台选时，选出第二套节目。谐振频率不等于电台发射频率时，无电台选中，收音机处于静态。中，收音机处于静态。第25页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.3.2 变频电路的组成和工作原理变频电路的组成和工作原理 变频电路是超外差式变频电路是超外差式收音机的关键部分，一收音机的关键部分，一般由本机振荡器、混频般由本机振荡器、混频器和中频调谐回路三部器和中频调谐回路三部分组成，如图分组成，如图2-14所示。所示。变频电路的作用是把输变频电路的作用是把输入回路送来的广播电台入回路送来的广播电台的高频已调波信号变成的高频已调波信号变成为为465kHz中频已调波信中频已调波信号，送到中频放大级去号，送到中频放大级去图图2-14 变频电路组成框图变频电路组成框图第26页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15把本机振荡产生的高频等幅振荡信号和输入电路选择出来的把本机振荡产生的高频等幅振荡信号和输入电路选择出来的广播电台的高频已调波信广播电台的高频已调波信号号fs同同时时加到非加到非线线性元件晶体管的性元件晶体管的输输入入端，由于元件的非端，由于元件的非线线性作用，在性作用，在输输出端除了出端除了输输出出频频率率为为fs和和f1的的信号外，信号外，还还将将产产生出和生出和频频（f1+fs）、差）、差频频（f1-fs）等）等许许多新的多新的频频率率成分。成分。调节调节本机振本机振荡荡回路元件的参数，可以使本机振回路元件的参数，可以使本机振荡荡信号信号f1与外与外来高来高频频信号信号fs相差一个中相差一个中频频fm，由于要求本机振，由于要求本机振荡频荡频率比信号率比信号频频率率高，因此有高，因此有最后再用中频调谐回路把所需的中频信号取出最后再用中频调谐回路把所需的中频信号取出来来。第27页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.3.3 各种混频电路各种混频电路根据本机振荡的注入方式不同，混频电路可分为基极注入、发根据本机振荡的注入方式不同，混频电路可分为基极注入、发射极注入和集电极注入三种方式，如图射极注入和集电极注入三种方式，如图2-152-15所示。所示。U1为输为输入入信号，信号，U2为为本机振荡信号，利用晶体管的非线性作用，可以本机振荡信号，利用晶体管的非线性作用，可以达到混频的目的。接在集电极中的调谐回路，将混频后的中频达到混频的目的。接在集电极中的调谐回路，将混频后的中频信号选出。如果本机振荡信号由发射极注入，振荡电路与所要信号选出。如果本机振荡信号由发射极注入，振荡电路与所要接收信号电路牵连少，互不干扰，工作稳定，因此，超外差收接收信号电路牵连少，互不干扰，工作稳定，因此，超外差收音机广泛使用发射极注入式混频电路。基极注入式要求本机振音机广泛使用发射极注入式混频电路。基极注入式要求本机振荡信号电压较小，但是，造成本机振荡电路与信号电路互相影荡信号电压较小，但是，造成本机振荡电路与信号电路互相影响。集电极注入式要求本机振荡信号电压高，一般很少采用。响。集电极注入式要求本机振荡信号电压高，一般很少采用。a a）基极注入）基极注入 b b）发射极注入）发射极注入 c c）集电极注入）集电极注入图图 2-15 混频电路的三种注入方式混频电路的三种注入方式第28页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.3.4 检波电路检波电路 1 1检波电路的作用检波电路的作用 检波电路的作用是从已调制的中频（高频）信号中，将低频（音频）信号解调检波电路的作用是从已调制的中频（高频）信号中，将低频（音频）信号解调出来，它是调制的逆过程。检波电路一般由非线性器件和低通滤波器两部分组成。出来，它是调制的逆过程。检波电路一般由非线性器件和低通滤波器两部分组成。2 2二极管检波电路二极管检波电路 二极管检波电路如图二极管检波电路如图2-16a2-16a所示。图中，所示。图中，VD1为检为检波二极管波二极管；C2为为低通低通滤滤波波电电容容；RP为检为检波器的波器的负载电负载电阻，并兼作音量控制器阻，并兼作音量控制器；Ui是是输输入的中入的中频频信号信号电压电压；UO是是输输出的音出的音频频信号信号电压电压。中。中频频信号信号经检经检波二极管波二极管VD1检检波（整流）后，波（整流）后，输输出出半个中半个中频调频调幅信号，它包括中幅信号，它包括中频频成分、直流成分和低成分、直流成分和低频频成分。成分。经经由由C2和和RP组组成的低成的低通通滤滤波器波器滤滤消除中消除中频频成分后，便可得到中成分后，便可得到中频调频调幅波的包幅波的包络络信号，即音信号，即音频频信号及直流信号及直流分量。最后由分量。最后由RP的中心抽的中心抽头头将音将音频频信号信号输输出到下一出到下一级级，可以从，可以从RP上上取出直流分量作取出直流分量作为为AGC控制控制电压电压反反馈馈到中放的前到中放的前级级去，去，对对中放中放进进行行AGC控制控制。检波前后信号。检波前后信号波形变化如图波形变化如图2-16b2-16bd d所示。所示。第29页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15a a）原理图）原理图 b）检波前的波形）检波前的波形 c）检波后的波形）检波后的波形 d）滤波后的波形）滤波后的波形图图 2-16 二极管检波电路及其工作波形图二极管检波电路及其工作波形图二极管检波属于大信号检波，因为二极管检波时，输入信号的幅度必须大于二极二极管检波属于大信号检波，因为二极管检波时，输入信号的幅度必须大于二极管的正向导通电压才能正常进行检波。管的正向导通电压才能正常进行检波。3 3同步检波器同步检波器 同步检波器与包络检波器的区别在于它需要一个与载波同频、同相的本地载波，因而称之为同同步检波器与包络检波器的区别在于它需要一个与载波同频、同相的本地载波，因而称之为同步检波器。同步检波器可以对任何调幅波进行解调。其组成框图如图步检波器。同步检波器可以对任何调幅波进行解调。其组成框图如图2-172-17所示。所示。乘法器低通滤波器已调波本地载波 图图2-17 2-17 同步检波器组成框图同步检波器组成框图第30页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15设调幅波为单边带调制信号，为设调幅波为单边带调制信号，为本地载波为本地载波为两个信号相乘后得两个信号相乘后得可见，若可见，若 ，即本地载波与调制信号的载波同频、同相，经低通滤波，即本地载波与调制信号的载波同频、同相，经低通滤波器滤去高频成分，即可取出低频调制信号。器滤去高频成分，即可取出低频调制信号。实现两个信号的相乘可以采用非线性器件，还可采用前面多次提到的模拟乘法实现两个信号的相乘可以采用非线性器件，还可采用前面多次提到的模拟乘法器。器。第31页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.4 集成调幅收音机电路分析集成调幅收音机电路分析集成电路与分立元件电路相比，具有可靠性强、耗电省、体积小等特集成电路与分立元件电路相比，具有可靠性强、耗电省、体积小等特点，现已得到了广泛的应用。下面分析点，现已得到了广泛的应用。下面分析TA7641BPTA7641BP单片单片AMAM收音集成电路。收音集成电路。TA7641BP TA7641BP是日本东芝公司开发生产的单片是日本东芝公司开发生产的单片AMAM收音集成电路。收音集成电路。它采用它采用1616脚双列直插塑料封装结构，其外形如图脚双列直插塑料封装结构，其外形如图2-182-18所示，图所示，图2-18b2-18b是内部电路框图。是内部电路框图。TA7641BPTA7641BP主要由变频、中放、检波和主要由变频、中放、检波和功率放大级组成。适用于组装工作电压低，耗电省的单波段袖功率放大级组成。适用于组装工作电压低，耗电省的单波段袖珍式调幅收音机。珍式调幅收音机。图图2-18 TA7641BP外形图和内电路图外形图和内电路图a)a)外形图外形图 b)内部框图内部框图第32页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/151.1.电路特点电路特点 1 1）外围元器件少，电路简单，成本低。）外围元器件少，电路简单，成本低。2 2）工作电源电压范围宽（）工作电源电压范围宽（2 25V5V），电路可以正常工作。），电路可以正常工作。3 3）静态电流低，当）静态电流低，当Ec=4.5VEc=4.5V时，时，I=2.5nAI=2.5nA。4 4）输出功率大。在）输出功率大。在4.5V4.5V电源供电以及电源供电以及8080负载下，谐波失真为负载下，谐波失真为1010时，输出功率不小时，输出功率不小于于150W150W。2TA764lBP单单片片AM收音机收音机电电路分析路分析 TA7641BP组组成的超外差式成的超外差式调调幅收音机幅收音机电电路如路如图图2-19所示。所示。C1a、C2和磁性天和磁性天线线T1的一次的一次绕组组绕组组成成输输入入调谐调谐回路，用于回路，用于选择选择所需所需电电台信号，并由台信号，并由T1的二次的二次绕组绕组耦耦合到合到IC的的脚；脚；C1b、C3垫垫振振电电容容C4和本机振和本机振荡变压荡变压器器T2的一次的一次绕组绕组构成本机振构成本机振荡电荡电路，本振路，本振产产生的高生的高频频信号也由信号也由脚送入脚送入IC内部，内部，变频变频后的信号从后的信号从脚脚输输出；出；T3为为中中频变压频变压器，它和器，它和C14组组成成变频级变频级的的负载调谐负载调谐回路，回路，谐谐振于振于465kHz，它的作用是，它的作用是从从脚脚输输出的信号中出的信号中选选出出465kHz的中的中频频信号，再由信号，再由脚送入脚送入IC内部内部进进行中行中频频放大；放大；T4和和C16组组成中放成中放级负载调谐级负载调谐回路，也回路，也谐谐振于振于465kHz。经选频经选频放大后的中放大后的中频频信号由信号由IC内部送到内部送到检检波器，从波器，从脚脚输输出出检检波后的音波后的音频频信号，信号，经经R2、音量、音量电电位器位器RP和和C9由由脚脚进进入低放级，从第入低放级，从第脚输出放大后的信号。脚输出放大后的信号。第33页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15图图2-19 TA7641BP单片调幅收音机电路单片调幅收音机电路图图2-192-19中的中的R5、R4和和C11组组成成负负反反馈馈网网络络，使放大器的增益随，使放大器的增益随输输出出电电流的增大而减小，从而流的增大而减小，从而起到起到稳稳定工作点，改善定工作点，改善频频率特性的作用；率特性的作用；电电容容C13是是输输出出级级外接升外接升压电压电容，用来容，用来扩扩大大输输出出动态动态范范围围和提高和提高输输出功率；出功率；脚外接脚外接电电容容C15为为中中频频旁路旁路电电容；容；C12为电为电源退耦源退耦电电容；容；R3、C6为电为电源源滤滤波网波网络络。另外，。另外，扬扬声器不是直接接于声器不是直接接于IC输输出端，而是接于出端，而是接于电电源源Ec和自和自举举端子端子脚之间，兼作自举电路的隔离元件，同时也省掉了大容量的输出电容；脚之间，兼作自举电路的隔离元件，同时也省掉了大容量的输出电容；脚脚外接电外接电容容C17为为AGC滤滤波波电电容；容；C18、C10、C8为为高高频滤频滤波波电电容，用于消除容，用于消除杂杂散高、中散高、中频频干干扰扰信信号。号。第34页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/15思考题与习题思考题与习题1.1.填空题填空题（1 1）调幅广播中波波段的频率范围为）调幅广播中波波段的频率范围为 ，调幅广播短波波段的频，调幅广播短波波段的频率范为率范为 。（2 2）它是广播电台发射的高频已调波信号进入收音机的它是广播电台发射的高频已调波信号进入收音机的“门户门户”。（3 3）变频电路是超外差式收音机的关键部分，一般由）变频电路是超外差式收音机的关键部分，一般由 、和和 三部分组成三部分组成 （4 4）根据本机振荡的注入方式不同，混频电路可分为）根据本机振荡的注入方式不同，混频电路可分为 、和和 三种方式。三种方式。（5 5）检波电路的作用是从已）检波电路的作用是从已 的中频（高频）信号中，将低频（音频）的中频（高频）信号中，将低频（音频）信号信号 出来。检波电路一般由出来。检波电路一般由 和和 两部分组成。两部分组成。（6 6）二极管检波时，输入信号的幅度必须）二极管检波时，输入信号的幅度必须 二极管的正向导通电压才能二极管的正向导通电压才能正常进行检波。正常进行检波。（7 7）同步检波器与包络检波器的区别在于它需要一个与载波）同步检波器与包络检波器的区别在于它需要一个与载波 、的的本地载波，因而称之为同步检波器。本地载波，因而称之为同步检波器。（8 8）集成电路与分立元件电路相比具有）集成电路与分立元件电路相比具有 、等特点。等特点。第35页，共38页，编辑于2022年，星期日2022/9/152.2.选择题选择题（1 1）调幅就是用调制信号去控制载波的（）调幅就是用调制信号去控制载波的（）。）。A.A.周期周期B.B.相位相位 C.C.振幅振幅 D.D.频率频率（2 2）（）（）是由调制信号叠加直流分量，再与载波的乘积组成的。）是由调制信号叠加直流分量，再与载波的乘积组成的。A.A.普通调幅波普通调幅波 B.VSB B.VSB调幅调幅 C.QAM C.QAM调幅调幅 D.DSB D.DSB调幅调幅（3 3）平衡正交调幅是（）平衡正交调幅是（）调幅的典型应用。）调幅的典型应用。A.SSB A.SSB调幅调幅 B.VSB B.VSB调幅调幅 C.QAM C.QAM调幅调幅 D.DSB D.DSB调幅调幅（4 4）调幅广播是最早使用的广播调制制式，主要用于（）调幅广播是最早使用的广播调制制式，主要用于（）波段。）波段。A.A.短波和微波短波和微波 B.B.超短波和微波超短波和微波 C.C.中波和短波中波和短波 D.D.中波和超短波中波和超短波（5 5）调相波与调频波的差别是调相波的瞬时（）调相波与调频波的差别是调相波的瞬时（）的变化与调制信号成线性关