振幅调制电路 (3)精选PPT.ppt

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1、高频电子线路高频电子线路首页上页下页退出关于振幅调制电关于振幅调制电路路(3)第1页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 缓冲器缓冲器高频高频放大器放大器调制器调制器高频功率高频功率放大器放大器主振器主振器低频功率低频功率放大器放大器前置前置放大器放大器声电声电变换器变换器混混频频中频中频放大放大 低频电低频电压放大压放大低频功低频功率放大率放大本机本机振荡振荡高频小高频小信号放信号放大大第一节第一节 概述概述l发射系统框图发射系统框图l接收系统框图接收系统框图解解调调第2页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页

2、上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 1、调制的定义调制的定义:将需传送的信号（基带信号）加载到高频信号上去的过程称为调制。l基带信号基带信号：通信中所需传送的信息通过换能器转换成电信号，此 电信号是占有一定频谱宽度 的低频信号，通常称为基带信号。l 调制信号：调制信号：基带信号在调制时又常称调制信号。2、调制的作用调制的作用：天线尺寸小；可实现多路传输；具有选择能力。调制分为振幅调制(AM)频率调制(FM)相位调制(PM)幅度键控(ASK)频率键控(FSK)相位键控(PSK)模拟调制模拟调制3、调制的分类调制的分类：一、调制一、调制数字调制数字调制第3页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线

3、路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 二、振幅调制二、振幅调制1、定义、定义：用需传送的信息（调制信号）去控制高频载波振荡电 压 的振幅，使其随调制信号 线性关系变化。经过振幅调制得高频振荡波称为振幅调制波（简称调幅波调幅波）2、调幅波分为：、调幅波分为：u普通调幅波（AM波）u抑制载波的双边带调幅波（DSB波）u抑制载波的单边带调幅波（DSB波）第4页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 若载波信号：调制信号：1、普通调幅波的数学表示式、普通调幅波的数学表示式则普通调幅波的数学表示式为:其中 称为调幅指数（调幅

4、度）调幅指数（调幅度）三、普通调幅波（三、普通调幅波（AM波）的数学表示式、波形及其频谱波）的数学表示式、波形及其频谱单音频调制第5页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、普通调幅波的波形、普通调幅波的波形右图是单音频调制普通调幅波的波形图。从波形上可以看出：调制信号调制信号载波信号载波信号已调波信号已调波信号已调波振幅的包络形状与调制信号一样则调幅指数第6页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 调幅指数调幅指数 当ma1时，已调波振幅的包络形状与调制信号一 样不失真调幅

5、 当ma1时，将产生过量调制如下图所示。包络形状会产生严重失真，必须尽力避免 。包络失真包络失真第7页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 单频调制的AM波的频谱：3、普通调幅波的频谱、普通调幅波的频谱单频调制的普通调幅波的频谱单频调制的普通调幅波的频谱。由数学表示式可得单频调制的AM波的频带宽度：第8页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 多音频调制的普通调幅波的频谱多音频调制的普通调幅波的频谱 载波信号载波信号:调制信号：调制信号：根据定义根据定义：数学表达式：频谱：频带

6、宽度：第9页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 4、结论、结论调幅过程是一种线性频谱搬移过程调幅过程是一种线性频谱搬移过程,将调制信号的频谱由低频搬移到将调制信号的频谱由低频搬移到载频附近，成为上、下边频带。载频附近，成为上、下边频带。第10页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 四、普通调幅波的功率关系四、普通调幅波的功率关系 载波功率载波功率每一边频功率每一边频功率 调制一周内的平均总功率调制一周内的平均总功率将普通调幅波电压加在电阻R两端，电阻R上消耗的各频率分量对应

7、的功率可表示为1、普通调幅波中各频率分量之间的功率关系、普通调幅波中各频率分量之间的功率关系第11页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、普通调幅波的特点、普通调幅波的特点普通调幅波中载波分量占有的功率较大，而含有信息的上、下边频分量占 有的功率较小。从能量观点看，普通调幅波进行传送，不含信息的载波功率过大，是一种很大的浪费。这是普通调幅波本身固有的。第12页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 双边带调幅的振幅，其包络随调制信号变化，但包络不能完全准确地反映调制信号变化

8、规律双边带信号的载波相位在调制电压零交点突变 五、抑制载波的双边带调幅信号和单边带调幅信号五、抑制载波的双边带调幅信号和单边带调幅信号1、抑制载波的双边带调幅波（、抑制载波的双边带调幅波（DSB）数学表示式数学表示式双边带调幅波的频谱双边带调幅波的频谱 波形特点波形特点即双边带调幅波的频带宽度双边带调幅波的频带宽度 第13页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 第14页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、单边带调幅波（、单边带调幅波（SSB）单频调制的单边带调幅波的频谱

9、为频谱频谱数学表示式数学表示式 特点特点 频带只有双边带调幅波的一半，其频带利用率高。全部功率都含有信息，功率有效利用率高。频带宽度频带宽度第15页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 六、振幅调制电路的功能六、振幅调制电路的功能1、振幅调制电路的功能、振幅调制电路的功能是将输入的调制信号和载波信号通过电路变换成高频调幅信号输出。2、功能的表示、功能的表示当载波为 调制信号为时，三种振幅调制电路的功能可以用频谱表示，如右图所示。第16页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 七

10、、振幅调制电路的分类及要求七、振幅调制电路的分类及要求1、分类：、分类：分低电平调幅低电平调幅和高电平调幅高电平调幅两大类2、要求、要求低电平调幅是在低功率电平级进行振幅调制，输出功率和效率不是主要指标。重点是提高调制的线性，减小不需要的频率分量的产生和提高滤波性能。高电平调幅是直接产生满足发射机输出功率要求的已调波。利用丙类高功放改变来实现调幅。其优点是效率高。设计时必须兼顾输出功率、效率和调制线性的要求。第17页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 一般来说，振幅调制电路由输入回路、非线性器件和一般来说，振幅调制电路由输入回路、非

11、线性器件和带通滤波器三部分组成。带通滤波器三部分组成。八、振幅调制电路的组成原理八、振幅调制电路的组成原理u集成模拟乘法器能实现载波信号和调制信号的相乘，是用于调幅电路的理想非线性器件。u振幅调制电路的输入频谱为 和 ，而输出中必须有新的频率分量 ，因而调幅电路必须是非线性器件组成，其特性必须含有载波信号与调制信号相乘积项。u具有平方律特性的二极管或场效应管，利用载波信号与调制信号相加 的平方项中的 实现产生 项。也能用于调幅电路作为非线性器件。总结总结：第18页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 1.简单的二极管调幅电路简单的二极

12、管调幅电路二极管调幅电路二极管调幅电路调制信号和载波信号相加后，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，中产生了各种组合频率分量，将谐振回路调谐于将谐振回路调谐于(0+)，便能取出和的成分，这便是普通调幅波。，便能取出和的成分，这便是普通调幅波。(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，级数可只取前四项第二节第二节 低电平调幅电路低电平调幅电路第19页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨

13、工程大学 利用三角公式展开，并分类整理，可得利用三角公式展开，并分类整理，可得 第20页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 如果静态工作点和输入信号变换范围选择合适，如果静态工作点和输入信号变换范围选择合适，非线性器件工作在满足平方律的区段。非线性器件工作在满足平方律的区段。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。这对边频是由是我们所需要的上、下边频。这对边频是由平方项产生的，故称为平方律调幅。其中最为有害的分量是平方项产生的，故称为平方律调幅。其中最为有害的分量是 项。项。经滤波后平方律调幅器数学表达式经滤波后平

14、方律调幅器数学表达式:平方律调幅器的调制度：平方律调幅器的调制度：第21页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 一、单二极管开关状态调幅电路一、单二极管开关状态调幅电路 1、开关状态、开关状态 当二极管在两个不同频率电压下进行频率变换时，其中一个电压振幅足够大，另一个电压振幅较小，二极管的导通或截止将完全受大振幅电压的控制，可以近似认为二极管处于理想开关状态。2、电路原理、电路原理二极管的导通电阻二极管的导通电阻 第22页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 则流过二极管的电

15、流i为在大信号 的作用下，二极管的开关作用可以用一个开关函数表示:流过二极管的电流10用傅氏级数展开第23页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 经中心频率为 通频带略大于 的带通滤波器取出 的普通调幅波信号输出。3、通过带通滤波器选出调幅波输出、通过带通滤波器选出调幅波输出结论结论:单二极管开关状态调幅电路只能实现单二极管开关状态调幅电路只能实现普通调幅波普通调幅波(AM)流过二极管电流中含有:直流、第24页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 二、二极管平衡调幅电路二、二

16、极管平衡调幅电路1、电路特点、电路特点图中变压器为理想变压器:B1为1:1；B2为1:2 B3为2:1载波信号 是大信号,调制信号 是小信号，二极管D1、D2均工作于受uc(t)控制的开关状态。第25页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、在无带通滤波器的条件下，流过二极管、在无带通滤波器的条件下，流过二极管D1、D2的电流为的电流为根据变压器B3的同名端及假设的次级电流的流向。由于i1和i2流过B3初级方向相反，所以电流i为第26页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学

17、3、通过带通滤波器取出双边带调幅波、通过带通滤波器取出双边带调幅波由于i中包含 ，等频率成分，经中心频率为 ，带宽略大于 的带通滤波器取出 的频率成分电流在负载 上建立双边带调幅电压输出。结论结论:双二极管开关状态调幅电路能实现双二极管开关状态调幅电路能实现平衡调幅平衡调幅(DSB)第27页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 三、二极管环形调幅电路三、二极管环形调幅电路正半周正半周负半周负半周第28页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 1、在、在 的正半周，的正半周，D1

18、和和D2导通，导通，D3和和D4截止。截止。D1和D2的开关函数为在无带通滤波器的条件下，流过负载的总电流：1:22:1第29页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、在、在 的负半周，的负半周，D1和和D2截止，截止，D3和和D4导通。导通。而D3和D4的开关函数为：在无带通滤波器的条件下，流过负载的总电流：1:22:1第30页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 4、通过带通滤波器取出双边带调幅波、通过带通滤波器取出双边带调幅波流过负载 的总电流 中含有 等频率分量。经

19、过中心频率为 ，通带略大于 的带通滤波器，则在 上只取 的双边带调幅电压。则3、负载、负载RL中的电流中的电流结论结论:二极管环形调幅电路能实现二极管环形调幅电路能实现平衡调幅平衡调幅(DSB)与双二极管调幅电路相比输出信号的频谱少了与双二极管调幅电路相比输出信号的频谱少了 的成份，的成份，且幅度为其二倍。且幅度为其二倍。第31页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 模拟相乘器及其频率变换作用 模拟相乘器是一种时变参量电路。在高频电路中，相乘器是实现频模拟相乘器是一种时变参量电路。在高频电路中，相乘器是实现频率变换的基本组件，与一般非

20、线性器件相比，相乘器可进一步克服某些无率变换的基本组件，与一般非线性器件相比，相乘器可进一步克服某些无用的组合频率分量，使输出信号频谱得以净化。用的组合频率分量，使输出信号频谱得以净化。在通信系统及高频电子技术中应用最广的乘法器有两种，一种是二极在通信系统及高频电子技术中应用最广的乘法器有两种，一种是二极管平衡相乘器，另一种是由双极型或管平衡相乘器，另一种是由双极型或MOSMOS器件构成的四象限模拟相乘器。器件构成的四象限模拟相乘器。随着集成电路的发展，这些相乘器还具有工作频带宽、温度稳定性好等优随着集成电路的发展，这些相乘器还具有工作频带宽、温度稳定性好等优点，广泛用于调制、解调及混频电路中

21、。点，广泛用于调制、解调及混频电路中。四、模拟乘法器调幅电路四、模拟乘法器调幅电路第32页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 四象限模拟乘法器又大致分为两种。四象限模拟乘法器又大致分为两种。一种是在集成高频电路中经常用到的乘法器，它们大多属一种是在集成高频电路中经常用到的乘法器，它们大多属于非理想乘法电路，是为了完成某种功能而制成的一种专用集于非理想乘法电路，是为了完成某种功能而制成的一种专用集成电路，如电视接收机中的视频信号同步检波电路、相位检波成电路，如电视接收机中的视频信号同步检波电路、相位检波电路以及调频立体声接收机中的立体

22、声解码电路等。这种乘法电路以及调频立体声接收机中的立体声解码电路等。这种乘法电路均采用差动电路结构。电路均采用差动电路结构。第33页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 另一种是较为理想的模拟乘法器，属于通用的乘法电另一种是较为理想的模拟乘法器，属于通用的乘法电路，用户可用这种乘法器按需要设计，完成其功能。常路，用户可用这种乘法器按需要设计，完成其功能。常用的集成化模拟乘法器的产品有用的集成化模拟乘法器的产品有BG314BG314、MC1494L/MC1594LMC1494L/MC1594L、MC1495L/MC1595LMC1495

23、L/MC1595L、XR-2208/XR2208MXR-2208/XR2208M、AD530AD530、AD532AD532、AD533AD533、AD534AD534、AD632AD632、BB4213BB4213、BB4214BB4214等。等。第34页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 一、相乘器的基本特性及实现方法 若输入信号分别用若输入信号分别用v1(t)v1(t)和和v2(t)v2(t)表示，输出信号用表示，输出信号用vo(t)vo(t)表表示，则理想模拟乘法器的传输特性方程可表示为示，则理想模拟乘法器的传输特性方程可表

24、示为 vo(t)=Kv1(t)vo(t)=Kv1(t)v2(t)v2(t)式中，式中，K K是乘法器的比例系数或增益系数。该式表明，对一个是乘法器的比例系数或增益系数。该式表明，对一个理想的相乘器，其输出电压的瞬时值理想的相乘器，其输出电压的瞬时值vo(t)vo(t)仅与两个输入电压在同一仅与两个输入电压在同一时刻的瞬时值时刻的瞬时值v1(t)v1(t)和和v2(t)v2(t)的乘积成正比，而不包含任何其它的乘积成正比，而不包含任何其它分量。输入电压分量。输入电压v1(t)v1(t)和和v2(t)v2(t)可以是任意的，即其波形、幅度、可以是任意的，即其波形、幅度、极性和频率极性和频率(包括直

25、流包括直流)均不受限制。均不受限制。第35页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 理想相乘器的符号如图所示。理想相乘器的符号如图所示。模拟相乘器符号模拟相乘器符号模拟相乘器符号模拟相乘器符号第36页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 根据乘法运算的代数性质，相乘器有四个工作区域，根据乘法运算的代数性质，相乘器有四个工作区域，它们是由相乘器的两个输入电压的极性确定的，并可用它们是由相乘器的两个输入电压的极性确定的，并可用X-YX-Y平面中的四个象限表示，如图所示。平面中的四个

26、象限表示，如图所示。图图图图 四象限工作区四象限工作区四象限工作区四象限工作区第37页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 单象限相乘器：对两个输入电压都只能适应一种极性。单象限相乘器：对两个输入电压都只能适应一种极性。二象限相乘器：只对一个输入电压能适应正、负极性，而对二象限相乘器：只对一个输入电压能适应正、负极性，而对 另一输入电压只能适应一种极性。另一输入电压只能适应一种极性。四象限相乘器：能够适应两个输入电压四种极性组合的相乘四象限相乘器：能够适应两个输入电压四种极性组合的相乘 器，即允许两个输入信号的极性任意取定。器，即允许

27、两个输入信号的极性任意取定。目前采用的模拟相乘器，大多数为四象限相目前采用的模拟相乘器，大多数为四象限相 乘器。乘器。相乘器根据适应输入信号极性的不同可分为单象限相乘器、二象限相乘器根据适应输入信号极性的不同可分为单象限相乘器、二象限相乘器根据适应输入信号极性的不同可分为单象限相乘器、二象限相乘器根据适应输入信号极性的不同可分为单象限相乘器、二象限相乘器和四象限相乘器。相乘器和四象限相乘器。相乘器和四象限相乘器。相乘器和四象限相乘器。第38页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 因为相乘器有两个独立的输入信号，不同于一般放大器只有因为

28、相乘器有两个独立的输入信号，不同于一般放大器只有一个输入信号，所以，相乘器的特性经常是以一个输入信号为参一个输入信号，所以，相乘器的特性经常是以一个输入信号为参变量，确定另一输入信号与输出信号之间的特性。因此，模拟乘变量，确定另一输入信号与输出信号之间的特性。因此，模拟乘法器电路也是一种时变参量电路，它具有以下几点主要特性：法器电路也是一种时变参量电路，它具有以下几点主要特性：第39页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 相乘器本质是一个非线性电路。例如，若相乘器两输入端电压分别相乘器本质是一个非线性电路。例如，若相乘器两输入端电压分

29、别是是 v1(t)=V1m cosv1(t)=V1m cos 1t1t v2(t)=V2m cos v2(t)=V2m cos 2t2t相乘器的输出电压为相乘器的输出电压为1.1.1.1.线性与非线性特性：线性与非线性特性：线性与非线性特性：线性与非线性特性：vo(t)=K V1m V2m cosvo(t)=K V1m V2m cosvo(t)=K V1m V2m cosvo(t)=K V1m V2m cos 1t 1t 1t 1t cos cos cos cos 2t2t2t2t =K V1m V2mcos(=K V1m V2mcos(=K V1m V2mcos(=K V1m V2mcos(

30、1+1+1+1+2)t+cos(2)t+cos(2)t+cos(2)t+cos(1 1 1 1 2)t2)t2)t2)t 其中，既无其中，既无其中，既无其中，既无 1 1 1 1分量，也无分量，也无分量，也无分量，也无 2 2 2 2分量，而出现了两个新的分量，而出现了两个新的分量，而出现了两个新的分量，而出现了两个新的 频率分量频率分量频率分量频率分量 1 1 1 1 2 2 2 2，即实现了非线性电路的频率变换作用，即实现了非线性电路的频率变换作用，即实现了非线性电路的频率变换作用，即实现了非线性电路的频率变换作用，表现了它的非线性特性。表现了它的非线性特性。表现了它的非线性特性。表现了它

31、的非线性特性。第40页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 但是，在特定情况下，例如，当相乘器的一个输入电但是，在特定情况下，例如，当相乘器的一个输入电压为某一恒定值，压为某一恒定值，v1(t)=V1v1(t)=V1，另一输入电压为交流信号，另一输入电压为交流信号v2(t)v2(t)时，其输出电压为时，其输出电压为 vo(t)=K V1 v2(t)vo(t)=K V1 v2(t)这时，相乘器相当于一个增益为这时，相乘器相当于一个增益为KV1KV1的线性交流放大的线性交流放大器。这个例子说明，在特定情况下，即两个输入电压中有一器。这个例

32、子说明，在特定情况下，即两个输入电压中有一个是直流信号时，相乘器可以看成是一个线性电路，表现了个是直流信号时，相乘器可以看成是一个线性电路，表现了它的线性特性。它的线性特性。第41页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2.四象限输出特性 以相乘器的一个输入电压作为参变量，可以得到另一输入电以相乘器的一个输入电压作为参变量，可以得到另一输入电压与输出电压的关系称为四象限输出特性。理想相乘器的四象压与输出电压的关系称为四象限输出特性。理想相乘器的四象限输出特性如图所示。限输出特性如图所示。图图图图 理想相乘器的四象限输出特性理想相乘器的

33、四象限输出特性理想相乘器的四象限输出特性理想相乘器的四象限输出特性第42页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 从图中可以看出：从图中可以看出：1)1)相乘器的输入、输出电压对应的极性满足数学运算规则。相乘器的输入、输出电压对应的极性满足数学运算规则。2)2)只要输入信号中有一个电压为零，则相乘器的输出电压恒为只要输入信号中有一个电压为零，则相乘器的输出电压恒为零。零。3)3)若输入信号中，一个为非零直流电压时，对另一个输入信号若输入信号中，一个为非零直流电压时，对另一个输入信号来说，相乘器相当于一个放大器。放大器来说，相乘器相当于一

34、个放大器。放大器 的增益与该直流电的增益与该直流电压有关。上图所示曲线的斜率反映了放大器的增益。压有关。上图所示曲线的斜率反映了放大器的增益。注意，在实际相乘器中，由于各种原因，其实际特性往往与理想特注意，在实际相乘器中，由于各种原因，其实际特性往往与理想特性有区别。主要表现为两点：性有区别。主要表现为两点：对零输入信号电压的输出不为零。对零输入信号电压的输出不为零。输出特性的非线性。输出特性的非线性。第43页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 四、模拟乘法器调幅电路总结四、模拟乘法器调幅电路总结1、模拟乘法器、模拟乘法器模拟乘法器

35、是有两个输入端对(即X和Y输入端对)和一个输出端对的非线性有源器件。模拟乘法器符号 模拟乘法器是完成两个模拟信号（电压或电流）相乘作用的电子器件。模拟乘法的传输特性方程为 式中，K乘法器的增益系数，单位为1/V。第44页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 分类根据输入信号的极性可分为：四象限模拟乘法器一象限模拟乘法器二象限模拟乘法器常用于频率变换的模拟乘法器的型号国外同类产品：MC1496 MC1596 MC1495 LM1496 LM1596.AD834（宽带）、AD630（多功能）、AD734（高精度）.国内同类产品：CB159

36、5 CB1596 BG314.第45页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、双差分对管振幅调制电路、双差分对管振幅调制电路它由两个单差分对管电路T1、T2、T5和T3、T4、T6组合而成。输入信号u1加在两个单差分对管的输入端，u2加在T5和T6的输入端。第46页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 双端输出时，输出电流 则T1、T2和T3、T4组成的差分对管的电流电压关系T1、T2组成的差分对管的电流电压关系当当u1和和u2都小于都小于26mV时，时，温度当量，常温下为

37、26mv第47页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 扩大u2的线性动态范围的措施 A A、在T5和T6的发射极之间接入负反馈电阻Ry。并将恒流源I0分为两个I0/2的恒流源。B B、Ry足够大，满足深度负反馈条件，即u2的最大动态范围为:双端输出电流:。第48页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 3、MC1596平平衡调幅电路衡调幅电路第49页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 设输入载波信号设输入载波信号：根

38、据双曲线正切函数的特性，大信号条件下具有开关函数的形式 输入调制信号：输入调制信号：因为2与3端满足接入 则 可扩大到 的线性范围。大信号即双向开关函数第50页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 双端输出电流双端输出电流、管脚直流电位差为零时、管脚直流电位差不为零时双端输出电流双端输出电流 1代表直流RW是调节MC1596的4和1端的直流电位差为零，确保输出为抑制载波的双边带调幅波。如果4和1端直流电位差不为零，则有载波分量输出，相当于是普通调幅波。第51页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工

39、程大学哈尔滨工程大学 一、集电极调幅电路一、集电极调幅电路1、集电极调幅原理电路、集电极调幅原理电路。具有下列特点：集电极回路调谐在 ，带宽略大于 丙类放大器工作于过压状态。过压状态。有效电源随 变化。第三节高电平调幅电路第三节高电平调幅电路第52页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、调幅原理、调幅原理第53页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 式中，称为调幅指数。根据理想化调幅特性可得输出电压输出电压 丙类功率放大器在 不变的条件下，改变 时，集电极电流 在欠压区可

40、认为不变，而在过压区 将随 变化而变化，具有调幅特性。有效电源第54页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 3、集电极调幅电路的功率与效率、集电极调幅电路的功率与效率时，直流电源提供的输入功率载波输出功率集电极损耗功率 集电极效率载波状态载波状态第55页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 调制最大状态调制最大状态有效电源输入功率高频输出功率集电极损耗功率集电极效率结论：在调制信号波峰处，所有功率都是载波状态的结论：在调制信号波峰处，所有功率都是载波状态的 倍，而集电极效倍，

41、而集电极效率不变。率不变。第56页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 调制一周的平均功率调制一周的平均功率有效电源有效电源 提供的平均提供的平均输输入功率入功率平均输出功率平均输出功率其中，载波输出功率为 ；边频功率为 直流电源 提供的平均输入功率调制信号源 提供的平均输入功率第57页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 4、集电极调幅电路的特点、集电极调幅电路的特点必须工作于过压区。调制过程中效率不变，可保持在高效率下工作。总输入功率分别由直流电源 和调制信号源 提供。因

42、而调制信号源应是功率源。载波输出功率是由直流电源 提供，而边频输出功率是由调制信号源 提供。在调制一周内的平均功率都是载波状态对应功率的 倍。集电极平均损耗功率是载波状态损耗功率的 倍，选管子时，应采用管子的允许损耗功率 。平均集电极损耗功率平均集电极损耗功率平均集电极效率平均集电极效率第58页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 二、基极调幅电路二、基极调幅电路1、基极调幅原理基极调幅原理第59页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、基极调幅电路的特点、基极调幅电路的特

43、点必须工作于欠压区。载波输出功率和边频功率都由直流电源提供。调制过程中，效率是变化的。调制线性范围小，只能用于输出功率小，对失真要求不严的发射机中。第60页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 调幅电路总结调幅电路总结高电平调幅低电平调幅基极调幅集电极调幅单二极管开关状态调幅双二极管开关状态调幅环形调幅模拟乘法器调幅普通调幅波双边带调幅波第61页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 二、单边带信号的产生方法二、单边带信号的产生方法单边带信号产生的方法有滤波法滤波法和移相法移相

44、法。第四节第四节 单边带信号的产生单边带信号的产生一、单边带信号的特点一、单边带信号的特点1、占有频带窄2、节省功率3、选择性衰落小4、所需收、发设备复杂第62页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 平衡调幅平衡调幅三、滤波法产生的单边带信号三、滤波法产生的单边带信号边带滤波器边带滤波器第63页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 2、在实际应用中是适当降低第一次调制的载波频率，这就增大了边带滤波器的相对带宽，使边带滤波器便于制作。然后再经过多次平衡调幅和滤波逐步把载频提高到

45、要求的数值，如下图所示，虽然设备复杂些，但性能比较可靠。第64页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 三、移相法产生单边带信号三、移相法产生单边带信号第65页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 本章总结本章总结一、重点掌握内容一、重点掌握内容l振幅调制电路的功能、组成及分类l调幅波（AM、DSB、SSB）的数学表达式、波形和频谱l低电平调幅电路l高电平调幅电路的组成及工作原理第66页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 二、本章作业二、本章作业5-1、5-6、5-10【（1）（2）（3）】、5-11、5-14第67页，讲稿共68张，创作于星期一高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学感感谢谢大大家家观观看看第68页，讲稿共68张，创作于星期一