振幅调制与解调幻灯片.ppt

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1、1第1页，共86页，编辑于2022年，星期六5.1 调幅信号的基本特性调幅信号的基本特性 非线性电路具有频率变换的功能，即通过非线性器件相非线性电路具有频率变换的功能，即通过非线性器件相乘的作用产生与输入信号波形的频谱不同的信号。乘的作用产生与输入信号波形的频谱不同的信号。当频率变换前后，信号的频谱结构不变，只是将信号频谱无当频率变换前后，信号的频谱结构不变，只是将信号频谱无失真在频率轴上搬移，则称之为线性频率变换，具有这种特性的失真在频率轴上搬移，则称之为线性频率变换，具有这种特性的电路称之为频谱搬移电路。如下图所示电路称之为频谱搬移电路。如下图所示(a)调幅原理调幅原理(b)检波原理检波原

2、理 非线性 器 件 主振 带通 f0,2Fmax 调制信号 f0 f f 0 fmax f0 2f0 f f0 f 中放来非线性器 件低通Fmax到功放0Fmaxf0fFmaxf12f1f1f2第2页，共86页，编辑于2022年，星期六 振幅调制原理振幅调制原理一、概述一、概述 调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频载频)信号上去的信号上去的过程。过程。按照所采用的载波波形区分，调制可分为连续波按照所采用的载波波形区分，调制可分为连续波(正弦波正弦波)调制和调制和脉冲调制。脉冲调制。连续波调制以单频正弦波为载波，可用数学式表示，受控参数连续波调制以单

3、频正弦波为载波，可用数学式表示，受控参数可以是载波的幅度可以是载波的幅度A，频率，频率 或相位或相位。因而有调幅。因而有调幅(AM)、调频、调频(FM)和调相和调相(PM)三种方式。三种方式。3第3页，共86页，编辑于2022年，星期六 脉冲调制以矩形脉冲为载波，受控参数可以是脉冲高度、脉冲调制以矩形脉冲为载波，受控参数可以是脉冲高度、脉冲重复频率、脉冲宽度或脉冲位置。相应地，就有脉冲调幅脉冲重复频率、脉冲宽度或脉冲位置。相应地，就有脉冲调幅(PAM，包括脉冲编码调制，包括脉冲编码调制PCM)，脉冲调频，脉冲调频(PFM)，脉冲调宽，脉冲调宽(PWM)和脉冲调位和脉冲调位(PPM)。本课程只研

4、究各种正弦调制方法性能和电路。本课程只研究各种正弦调制方法性能和电路。4第4页，共86页，编辑于2022年，星期六5.1.15.1.1调幅波的性质调幅波的性质设设 简谐调制信号简谐调制信号 载波信号载波信号 1.调幅波的数学表达式调幅波的数学表达式则则 调幅信号的调幅信号的 振幅为振幅为 通常调制要传送的信号波形是比较复杂的，但无论多么复杂的信通常调制要传送的信号波形是比较复杂的，但无论多么复杂的信号都可用傅氏级数分解为若干正弦信号之和。为了分析方便起见，我号都可用傅氏级数分解为若干正弦信号之和。为了分析方便起见，我们一般把调制信号看成一简谐信号。们一般把调制信号看成一简谐信号。5第5页，共8

5、6页，编辑于2022年，星期六 ma 称为调幅指数即调幅度，是调幅波的主要参数称为调幅指数即调幅度，是调幅波的主要参数之一，它表示载波电压振幅受调制信号控制后改变的程之一，它表示载波电压振幅受调制信号控制后改变的程度。一般度。一般0ma1。AM信号的表达式：信号的表达式：v(t)=Vm(t)coswct=Vcm(1+macost)coswct 6第6页，共86页，编辑于2022年，星期六2.普通调幅波的波形图普通调幅波的波形图 当载波频率当载波频率 调制信号频率调制信号频率，0ma1，则可，则可画出调制信号和已调幅波形分别如下图所示。从图中画出调制信号和已调幅波形分别如下图所示。从图中可看出调

6、幅波是一个载波振幅按照调制信号的大小线可看出调幅波是一个载波振幅按照调制信号的大小线性变化的高频振荡，其振荡频率保持载波频率不变。性变化的高频振荡，其振荡频率保持载波频率不变。7第7页，共86页，编辑于2022年，星期六8第8页，共86页，编辑于2022年，星期六 当当ma 1时，调幅达到最大值，称为百分之百调幅。时，调幅达到最大值，称为百分之百调幅。若若ma 1，AM信号波形某一段时间振幅将为零，称为信号波形某一段时间振幅将为零，称为过调制。过调制。9第9页，共86页，编辑于2022年，星期六10第10页，共86页，编辑于2022年，星期六3.调幅信号的频谱及信号带宽调幅信号的频谱及信号带宽

7、将调幅波的数学表达式展开，可得到将调幅波的数学表达式展开，可得到11第11页，共86页，编辑于2022年，星期六由图由图5-1(d)5-1(d)调幅过程实际上是一种频谱搬移调幅过程实际上是一种频谱搬移过程，将调制信号的频谱搬移到载波附近，过程，将调制信号的频谱搬移到载波附近，成为对称排列在载波频率两侧的上、下边频，成为对称排列在载波频率两侧的上、下边频，幅度均等于幅度均等于12第12页，共86页，编辑于2022年，星期六 对于单音信号调制的已调幅波，从对于单音信号调制的已调幅波，从频谱图上可知其占据的频带宽度频谱图上可知其占据的频带宽度B=2 或或B=2F(=2 F)，对于多音频的调制信号，对

8、于多音频的调制信号，若其频率范围是在若其频率范围是在FminFmax之间，则之间，则已调信号的频带宽度等于调制信号最高已调信号的频带宽度等于调制信号最高频率的两倍。频率的两倍。BW=2Fmax13第13页，共86页，编辑于2022年，星期六14第14页，共86页，编辑于2022年，星期六4.普通调幅波的功率关系普通调幅波的功率关系将将 作用在负载电阻作用在负载电阻R R上上载波功率载波功率每个边频功率每个边频功率(上边频或下边频上边频或下边频)15第15页，共86页，编辑于2022年，星期六在调幅信号一周期内，在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是信号的平均输出功率是因为因为ma1，所以

9、边频功率之和最多占总输出功率的，所以边频功率之和最多占总输出功率的1/3。调幅波中至少有调幅波中至少有2/3的功率不含信息，从有效地利用发射机功率来的功率不含信息，从有效地利用发射机功率来看，普通调幅波是很不经济的。看，普通调幅波是很不经济的。16第16页，共86页，编辑于2022年，星期六5.1.2 5.1.2 抑制载波的双边带调幅波与单边带调幅波抑制载波的双边带调幅波与单边带调幅波1.1.抑制载波的双边带调幅波抑制载波的双边带调幅波 为了克服普通调幅波效率低的缺点，提高设备的功率利用率，可以不为了克服普通调幅波效率低的缺点，提高设备的功率利用率，可以不发送载波，而只发送边带信号。发送载波，

10、而只发送边带信号。这就是抑制载波的双边带调幅波这就是抑制载波的双边带调幅波(DSB AM)其数学表达式为其数学表达式为:其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高频率的两倍，其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高频率的两倍，即即17第17页，共86页，编辑于2022年，星期六2.单边带调幅波单边带调幅波 上边频与下边频的频谱分量对称含有相同的信息。也可以上边频与下边频的频谱分量对称含有相同的信息。也可以只发送单个边带信号，称之为单边带通信只发送单个边带信号，称之为单边带通信(SSB)。其表达式为：其表达式为：或或其频带宽度为：其频带宽度为：18第18页，共86页，编辑于2022年，星期六19第

11、19页，共86页，编辑于2022年，星期六例5-120第20页，共86页，编辑于2022年，星期六5.2 低电平调幅电路低电平调幅电路 调幅波的共同之处都是在调幅前后产生了新的频调幅波的共同之处都是在调幅前后产生了新的频率分量，也就是说都需要用非线性器件来完成频率率分量，也就是说都需要用非线性器件来完成频率变换。变换。高电平调幅电路高电平调幅电路 一般置于发射机的最后一级，是在功率电平较高的情况下一般置于发射机的最后一级，是在功率电平较高的情况下进行调制。进行调制。低电平调幅电路低电平调幅电路 一般置于发射机的前级，再由线性功率放大器放大已调幅一般置于发射机的前级，再由线性功率放大器放大已调幅

12、信号，得到所要求功率的调幅波。信号，得到所要求功率的调幅波。按调制电路输出功率的高低可分为：按调制电路输出功率的高低可分为：21第21页，共86页，编辑于2022年，星期六 DSB DSB和和SSBSSB信号一般采用低电平调幅实现，信号一般采用低电平调幅实现，而普通调幅波采用高电平调幅实现，高电平而普通调幅波采用高电平调幅实现，高电平调幅时一般是将调制和功放合二为一，一级调幅时一般是将调制和功放合二为一，一级完成。完成。22第22页，共86页，编辑于2022年，星期六 载漏：表示对载波的抑制作用，定义载漏：表示对载波的抑制作用，定义为输出的载波功率低于边带功率的分贝数。为输出的载波功率低于边带

13、功率的分贝数。分贝数越大，抑制能力越强。分贝数越大，抑制能力越强。23第23页，共86页，编辑于2022年，星期六5.2.1 实现调幅的方法实现调幅的方法 1 双边带调幅双边带调幅 可见，输出电压与两输入电压乘积成正比的器可见，输出电压与两输入电压乘积成正比的器件均可实现抑制载波的双边带调幅波。件均可实现抑制载波的双边带调幅波。24第24页，共86页，编辑于2022年，星期六用模拟乘法器实现：用模拟乘法器实现：25第25页，共86页，编辑于2022年，星期六2单边带调制单边带调制 1）滤波法）滤波法26第26页，共86页，编辑于2022年，星期六2）移相法）移相法27第27页，共86页，编辑于

14、2022年，星期六 相移法是利用移相的方法，消去不需要的边带。相移法是利用移相的方法，消去不需要的边带。图中两个平衡调幅器的调制信号电压和载波电压图中两个平衡调幅器的调制信号电压和载波电压都是互相移相都是互相移相90。因此，输出电压为因此，输出电压为28第28页，共86页，编辑于2022年，星期六 这种方法原则上能把相距很近的两个边频带分开，这种方法原则上能把相距很近的两个边频带分开，而不需要多次重复调制和复杂的滤波器。而不需要多次重复调制和复杂的滤波器。但这种方法要求调制信号的移相网络和载波的但这种方法要求调制信号的移相网络和载波的移相网络在整个频带范围内，都要准确地移相移相网络在整个频带范

15、围内，都要准确地移相9090。这一点在实际上是很难做到的。这一点在实际上是很难做到的。29第29页，共86页，编辑于2022年，星期六 修正的移相滤波法修正的移相滤波法修正的移相滤波法修正的移相滤波法 这种方法所用的这种方法所用的90移相网络工作于移相网络工作于固定频率，因而克服固定频率，因而克服了实际的移频网络在了实际的移频网络在很宽的音频范围内不很宽的音频范围内不能准确地移相能准确地移相90的的缺点。缺点。这种方法所需要的移相网络工作于固定频率这种方法所需要的移相网络工作于固定频率 1与与 2，因此制造，因此制造和维护都比较简单。它特别适用于小型轻便设备，是一种有发展和维护都比较简单。它特

16、别适用于小型轻便设备，是一种有发展前途的方法。前途的方法。BM1v1=vWv低通滤波器BM390移相网络v=cosw1tBM2低通滤波器BM4v2=vv v=sinw1t音频振荡器BM-平衡调幅器音频输入VW(t)=sinWt90移相网络v0=cosw1tv0=sinw2t载波振荡器合并网络v3v4SSB输出v1=sinWt sinw1tv2=cos(w1W)tv3=vW v3=sinw2tcos(w1-W)tv2=sinWt cosw1tv4=cos(w1W)tv4=v0v3=sinw2t sin(w1W)t30第30页，共86页，编辑于2022年，星期六3）残留边带调幅）残留边带调幅(a)

17、广播电视台系统发端滤波器特性广播电视台系统发端滤波器特性 (b)电视接收系统中频滤波器特性电视接收系统中频滤波器特性 残留边带调幅残留边带调幅(记为记为VSB AM)它在发射端发送一个完整的边带信它在发射端发送一个完整的边带信号、载波信号和另一个部分被抑制的边带信号。号、载波信号和另一个部分被抑制的边带信号。这样它既保留了单边带调幅节省频带的优点，且具有滤波器易于实这样它既保留了单边带调幅节省频带的优点，且具有滤波器易于实现、解调电路简单的特点。现、解调电路简单的特点。在广播电视系统中图象信号就是采用残留边带调幅在广播电视系统中图象信号就是采用残留边带调幅。31第31页，共86页，编辑于202

18、2年，星期六5.2.2 二极管调幅电路二极管调幅电路1.简单的二极管调幅电路简单的二极管调幅电路 调制信号和载波信号相加后，通过二极管非线性特性的变换，在调制信号和载波信号相加后，通过二极管非线性特性的变换，在电流电流i中产生了各种组合频率分量，将谐振回路调谐于载波频率，中产生了各种组合频率分量，将谐振回路调谐于载波频率，便能取出和或差的成分，这便是普通调幅波。二极管的工作状态可便能取出和或差的成分，这便是普通调幅波。二极管的工作状态可分为小信号和大信号两种情况分为小信号和大信号两种情况,小信号调幅又称为平方律调幅小信号调幅又称为平方律调幅,可用幂可用幂级数法来分析级数法来分析;大信号调幅又称

19、为开关式调幅大信号调幅又称为开关式调幅,它可用折线法进行分析它可用折线法进行分析.32第32页，共86页，编辑于2022年，星期六(1)平方律调幅平方律调幅二极管信号较小时的工作状态二极管信号较小时的工作状态当当vD很小时，级数可只取前四项很小时，级数可只取前四项33第33页，共86页，编辑于2022年，星期六 经分类整理可知：经分类整理可知：是我们所需要的上、下边频。是我们所需要的上、下边频。这对边频是由平方项产生的，故称为平方律调幅。其中最这对边频是由平方项产生的，故称为平方律调幅。其中最为有害的分量是为有害的分量是 项。项。由于二极管不容易得到较理想的平方特性，因而调制由于二极管不容易得

20、到较理想的平方特性，因而调制效率低效率低,无用成分多，目前较少采用平方律调幅器。无用成分多，目前较少采用平方律调幅器。34第34页，共86页，编辑于2022年，星期六(2)开关式调幅开关式调幅 在大信号情况应运时，依靠二极管的导通和截止来实现频率变在大信号情况应运时，依靠二极管的导通和截止来实现频率变换，这时二极管就相当于一个开关。换，这时二极管就相当于一个开关。满足满足 的条件时，二极管的通、断由载波电的条件时，二极管的通、断由载波电压决定。先来回忆一下开关式调幅电路压决定。先来回忆一下开关式调幅电路:35第35页，共86页，编辑于2022年，星期六36第36页，共86页，编辑于2022年，

21、星期六37第37页，共86页，编辑于2022年，星期六38第38页，共86页，编辑于2022年，星期六2.平衡调制器平衡调制器 两个开关式调制器对称连接的电路，载波成分由两个开关式调制器对称连接的电路，载波成分由于对称而被抵消，在输出中不再出现，因而平衡调制于对称而被抵消，在输出中不再出现，因而平衡调制器是产生器是产生DSB和和SSB信号的基本电路。信号的基本电路。39第39页，共86页，编辑于2022年，星期六40第40页，共86页，编辑于2022年，星期六 设设 ，二极管又具有理想的开关特，二极管又具有理想的开关特性，当载波为正半周时，性，当载波为正半周时，D1和和D2导通，调制信号通导通

22、，调制信号通过过Tr2传到负载，当载波为负半周时，传到负载，当载波为负半周时，D1和和D2截止，截止，调制信号被阻断，不能传送到输出端。此时，加在调制信号被阻断，不能传送到输出端。此时，加在两个二极管上的电压为：两个二极管上的电压为：41第41页，共86页，编辑于2022年，星期六与与 方向相反，所以：方向相反，所以：i iL L中包含了中包含了42第42页，共86页，编辑于2022年，星期六43第43页，共86页，编辑于2022年，星期六44第44页，共86页，编辑于2022年，星期六45第45页，共86页，编辑于2022年，星期六2.环形调制器环形调制器 在平衡调制器的基础上，再增加两个二

23、极管，使电路中在平衡调制器的基础上，再增加两个二极管，使电路中4个个二极管首尾相接构成环形，这就是环形调制器。二极管首尾相接构成环形，这就是环形调制器。46第46页，共86页，编辑于2022年，星期六47第47页，共86页，编辑于2022年，星期六48第48页，共86页，编辑于2022年，星期六49第49页，共86页，编辑于2022年，星期六50第50页，共86页，编辑于2022年，星期六=g gD DV V M Mcos(cos(C C+)t+cos()t+cos(C C)t)t 振幅比平衡调制器提高了一倍，并抑制了低频振幅比平衡调制器提高了一倍，并抑制了低频 分分量，因而获得了广泛应用。量

24、，因而获得了广泛应用。从其正负半周期的原理图从其正负半周期的原理图可知环形调制器输出可知环形调制器输出电流的有用分量电流的有用分量51第51页，共86页，编辑于2022年，星期六52第52页，共86页，编辑于2022年，星期六 普通调幅波的高频振荡是连续的，可是双边带普通调幅波的高频振荡是连续的，可是双边带调幅波在调制信号极性变化时，它的高频振荡的相调幅波在调制信号极性变化时，它的高频振荡的相位要发生位要发生180 的突变，这是因为双边带波是由的突变，这是因为双边带波是由v0和和v 相乘而产生的。相乘而产生的。53第53页，共86页，编辑于2022年，星期六例例 5-25-2：54第54页，共

25、86页，编辑于2022年，星期六5.35.3、高电平调幅电路、高电平调幅电路 高电平调幅电路需要兼顾输出功率、效率和调制线性的高电平调幅电路需要兼顾输出功率、效率和调制线性的要求。要求。最常用的方法是对功放的供电电压进行调制。最常用的方法是对功放的供电电压进行调制。根据调制信号控制方式的不同，对晶体管而言，高电平调幅根据调制信号控制方式的不同，对晶体管而言，高电平调幅又可分为基极调幅和集电极调幅。又可分为基极调幅和集电极调幅。55第55页，共86页，编辑于2022年，星期六5.3.1 基极调幅电路基极调幅电路56第56页，共86页，编辑于2022年，星期六5.3.2 集电极调幅电路集电极调幅电

26、路C1C257第57页，共86页，编辑于2022年，星期六集电极调幅在调制信号一周期内的各平均功率为：集电极调幅在调制信号一周期内的各平均功率为：1)集电极有效电源电压集电极有效电源电压Vc(t)供给被调放大器的总平均功率供给被调放大器的总平均功率2)集电极直流电源集电极直流电源VcT所供给的平均功率则为所供给的平均功率则为3)调制信号源调制信号源Vc 供给的平均功率供给的平均功率4)平均输出功率平均输出功率5)集电极平均耗散功率集电极平均耗散功率58第58页，共86页，编辑于2022年，星期六6)集电极效率集电极效率故：故：2)总输入功率分别由总输入功率分别由VCT与与VC 所供给，所供给，

27、VCT供给用以产供给用以产 生载波功率的直流功率生载波功率的直流功率P=T，VC 则供给用以产生边则供给用以产生边 带功率的平均功率带功率的平均功率PDSB。1)平均功率均为载波点各功率的平均功率均为载波点各功率的()()倍倍3)集电极平均耗散功率等于载波点耗散功率的集电极平均耗散功率等于载波点耗散功率的()倍，倍，应根据这一平均耗散功率来选择晶体管，以使应根据这一平均耗散功率来选择晶体管，以使PCMPcav。4)输出的边频功率由调制器供给的功率转换得到，大功输出的边频功率由调制器供给的功率转换得到，大功 率集电极调幅就需要大功率的调制信号电源。率集电极调幅就需要大功率的调制信号电源。59第5

28、9页，共86页，编辑于2022年，星期六5.3.3 双重调幅60第60页，共86页，编辑于2022年，星期六61第61页，共86页，编辑于2022年，星期六5.4 包络检波包络检波一、概述一、概述 振幅解调振幅解调(又称检波又称检波)是振幅调制的逆过程。它的作用是从已调制是振幅调制的逆过程。它的作用是从已调制的高频振荡中恢复出原来的调制信号。的高频振荡中恢复出原来的调制信号。从频谱上看，检波就是将幅度调制波中的边带信号不失真地从载从频谱上看，检波就是将幅度调制波中的边带信号不失真地从载波频率附近搬移到零频率附近波频率附近搬移到零频率附近,因此，检波器也属于频谱搬移电路。因此，检波器也属于频谱搬

29、移电路。检波器的组成应包括三部分，高频已调信号源，非线性器件，检波器的组成应包括三部分，高频已调信号源，非线性器件，RC低通滤波器。其组成原理框图如下图所示。低通滤波器。其组成原理框图如下图所示。62第62页，共86页，编辑于2022年，星期六包络检波包络检波同步检波同步检波检波器分类检波器分类:平方律检波平方律检波峰值包络检波峰值包络检波平均包络检波平均包络检波载波被抑制的已调波解调原理载波被抑制的已调波解调原理解调输出载波信号v0(t)=cosw0tvW(t)调幅信号vs(t)低 通滤波器63第63页，共86页，编辑于2022年，星期六64第64页，共86页，编辑于2022年，星期六检波器

30、要求：检波器要求：1.检波效率高：检波效率高：K衡量衡量2.检波器的失真小检波器的失真小3.检波器的输入电阻高：减小对前级中频放大器的影响检波器的输入电阻高：减小对前级中频放大器的影响 65第65页，共86页，编辑于2022年，星期六5.4.1 小信号二极管平方律检波小信号二极管平方律检波66第66页，共86页，编辑于2022年，星期六 平方率检波结果分析：平方率检波结果分析：1.1.结果中包含有直流分量，可以通过隔直电容滤除结果中包含有直流分量，可以通过隔直电容滤除2.2.有有害的二次谐波分量有有害的二次谐波分量3.3.基波分量的振幅大小分析基波分量的振幅大小分析缺点：缺点：非线性失真严重，

31、检波效率低，输入阻抗小，所以应用较少。非线性失真严重，检波效率低，输入阻抗小，所以应用较少。67第67页，共86页，编辑于2022年，星期六5.4.2 5.4.2 二极管二极管(大信号大信号)峰值包络检波器峰值包络检波器 二极管二极管(大信号大信号)包络检波器包络检波器串联型二极管包络检波电路串联型二极管包络检波电路并联型二极管包络检波电路并联型二极管包络检波电路68第68页，共86页，编辑于2022年，星期六 RL、C为二极管检波器的负载，同时为二极管检波器的负载，同时也起低通滤波器作用。也起低通滤波器作用。一般要求的输入信号大于一般要求的输入信号大于0.5V0.5V，所以，所以称为大信号检

32、波器。称为大信号检波器。69第69页，共86页，编辑于2022年，星期六RLC电路：电路：二是作为检波器的负载，在其两二是作为检波器的负载，在其两 端输出已恢复的调制信号。端输出已恢复的调制信号。一是起高频滤波作用。一是起高频滤波作用。故必须满足故必须满足二极管检波器的波形图二极管检波器的波形图其检波图如右图其检波图如右图及及70第70页，共86页，编辑于2022年，星期六定量分析定量分析:71第71页，共86页，编辑于2022年，星期六2.包络检波器的质量指标包络检波器的质量指标1)电压传输系数电压传输系数(检波效率检波效率)另外：另外：-电流通角电流通角R-检波器负载电阻检波器负载电阻Rd

33、-检波器二极管内阻检波器二极管内阻 当当RRd时，时，0，cos1。即检波效率。即检波效率Kd接近于接近于1，这是包，这是包络检波的主要优点。络检波的主要优点。72第72页，共86页，编辑于2022年，星期六2)等效输入电阻等效输入电阻RidVim-输入高频电压的振幅输入高频电压的振幅Iim-输入高频电流的的基波振幅输入高频电流的的基波振幅 由于二极管输入电阻的影响，使输入谐振回路的由于二极管输入电阻的影响，使输入谐振回路的Q值降值降低，消耗一些高频功率。这是二极管检波器的主要缺点。低，消耗一些高频功率。这是二极管检波器的主要缺点。73第73页，共86页，编辑于2022年，星期六3)检波失真检

34、波失真 惰性失真惰性失真惰性失真惰性失真 由于负载电阻由于负载电阻R与负载电容与负载电容C的的时间常数时间常数RC太大所引起的。这时太大所引起的。这时电容电容 C上的电荷不能很快地随调上的电荷不能很快地随调幅波包络变化幅波包络变化,从而产生失真。从而产生失真。为了防止惰性失真，只要适当选择为了防止惰性失真，只要适当选择RC的数值，使检波器能的数值，使检波器能跟上高频信号电压包络的变化就行了。跟上高频信号电压包络的变化就行了。也就是要求也就是要求 或写成或写成 在工程上可按在工程上可按 maxRC1.5 计算。计算。74第74页，共86页，编辑于2022年，星期六负峰切割失真负峰切割失真(底部切

35、割失真底部切割失真)检波器输出常用隔直流电检波器输出常用隔直流电容容Cc与下级耦合，如图所示。与下级耦合，如图所示。Rg代表下级电路的输入电阻。代表下级电路的输入电阻。考虑了耦合电容考虑了耦合电容Cc和低放和低放输入电阻输入电阻Rg后的检波电路后的检波电路为了有效地传送低频信号，要求为了有效地传送低频信号，要求则检波过程中，则检波过程中，Cc两端建立了直流电压经电阻两端建立了直流电压经电阻R和和Rg分压，在分压，在R上得到的直流电压为：上得到的直流电压为：+vWC+RRgVCCcviD75第75页，共86页，编辑于2022年，星期六 对于二极管来说，对于二极管来说，VR是反偏是反偏压，它有可能

36、阻止二极管导通，压，它有可能阻止二极管导通，从而产生失真。从而产生失真。为了避免底部切割失真，调为了避免底部切割失真，调幅波的最小幅度幅波的最小幅度Vim(1ma)必须大必须大于于VR即：即：76第76页，共86页，编辑于2022年，星期六 非线性失真非线性失真 频率失真频率失真这种失真是由检波二极管伏安特性曲线的非线性所引起的。这种失真是由检波二极管伏安特性曲线的非线性所引起的。这种失真是由于耦合电容这种失真是由于耦合电容C Cc c和滤波电容和滤波电容C C所引起的。所引起的。Cc的存在主要影响检波的下限频率的存在主要影响检波的下限频率 min。为使频率为为使频率为 min时，时，Cc上的

37、电压降不大，不产生频率失真，上的电压降不大，不产生频率失真，必须满足下列条件：必须满足下列条件：或或电容电容C的容抗应在上限频率的容抗应在上限频率 max时，不产生旁路作用，即它时，不产生旁路作用，即它应满足下列条件：应满足下列条件：或或一般一般Cc约为几约为几 F，C约为约为0.01 F。77第77页，共86页，编辑于2022年，星期六5.4.3 检波器元器件的选择与实用电路分析检波器元器件的选择与实用电路分析78第78页，共86页，编辑于2022年，星期六79第79页，共86页，编辑于2022年，星期六5.4.5 平均值包络检波平均值包络检波 自学自学80第80页，共86页，编辑于2022

38、年，星期六5.5 5.5 同步检波同步检波乘积检波乘积检波平衡同步检波平衡同步检波1.1.乘积检波器乘积检波器(1)工作原理工作原理经过低通滤波后经过低通滤波后81第81页，共86页，编辑于2022年，星期六 82第82页，共86页，编辑于2022年，星期六83第83页，共86页，编辑于2022年，星期六2.三极管同步检波电路三极管同步检波电路采用包络检波器构成同步检波采用包络检波器构成同步检波电路，它的实现模型如图所示。电路，它的实现模型如图所示。同步检波实现模型同步检波实现模型其原理电路见右其原理电路见右同步检波原理电路同步检波原理电路设输入信号为抑制载波的双边带设输入信号为抑制载波的双边

39、带本地振荡信号本地振荡信号则它们的合成信号则它们的合成信号故当故当时时因此，通过包络检波器便可检出所需的调制信号。因此，通过包络检波器便可检出所需的调制信号。非线性器件低通滤波器包络检波器vsv1v0+v rDCRL+v0+vs84第84页，共86页，编辑于2022年，星期六85第85页，共86页，编辑于2022年，星期六3.单边带信号的接收单边带信号的接收(SSB)单边带信号的接收过程正好和发送过程相反。单边带信号的接收过程正好和发送过程相反。单边带接收机方框图单边带接收机方框图它是二次变频电路。它是二次变频电路。fi1较高，用调谐回路即可选出所需的边带。较高，用调谐回路即可选出所需的边带。fi2较低，一般采用带通滤波器取出单边带信号。较低，一般采用带通滤波器取出单边带信号。单边带信号与第三本振载波信号在乘积检波器中进行解调，单边带信号与第三本振载波信号在乘积检波器中进行解调，经过低通滤波器后，即可获得原调制信号。经过低通滤波器后，即可获得原调制信号。f0+F第一混频高放第一中放第二混频第二中放带通滤波乘积检波器低通滤波第一本振第二本振第三本振低放f0+Ffi1+Ffi1+Ffi2+Ffi2+Ff1=fi1+f0f2=fi2+fi1fi2F86第86页，共86页，编辑于2022年，星期六