调幅电路.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,调制的基本概念,为何需要调制,通信模型与调制,通信的种类与调制,调制的分类,首页,为何需要调制,若无调制，会发生什么现象？,1.直接通过大气层传播，衰减快，传不远,2.,无线时需很长的天线，辐射语音信号需几十公里长的天线,3.多路信号不加调制一起传输，干扰大，接收端无法辨认各路信号,4.若多路信号分别传输，则成本大,返回,通信模型与调制,通信模型(Communication Model),调制(,Modulation),信号,发射机,传输介质,（电线、天空）,信号,接收机,发信方,收信方,调制电路,（将信号调制到载波上）,信号波,Signal Wave,载波,Carrier,已调波,Modulated Wave,主要功能,返回,调幅波的性质,调幅波如何表示,频谱的先验知识,调幅波的频谱和占用频带宽度,调幅波的功率,首页,调幅波如何表示,返回,信号波,载波,根据调幅波的定义：,载波的振幅按信号波变化而变化，即已调波的振幅,V,AM,是以载波的振幅,V,cm,为中心按信号波的变化而变化的,已调波,调制度,根据,P.52,A,和,B,的定义,频谱的先验知识,返回,当信号波为单一频率时,调幅波的频谱和占用频带宽度,实际中信号波会占用一定的频率范围,载波,上边带波,下边带波,返回,例1,用频率为,2kHz,的信号波对振幅,V,cm,=10V,，频率,f,c,=1MHz,的载波进行调幅，调制度为,40%,，,(1),用怎样的表达式表示已调波？,(2),上边带波、下边带波的振幅,?,(3),上边带波、下边带波的频率,?,(4),占用带宽为多少？,解：,已调波的表达式：,v,AM,=10(1+0.4sin210,3,t,)sin210,6,t,(V),上边带波、下边带波的振幅：,=2V,上边带波的频率：,1000+2=1002kHz,；,下边带波的频率：,1000,2=998kHz,占用带宽：,2,f,s,=4kHz,调幅波的功率,功率定义：,P,=,V,2,/,R,，,其中的,V,是什么？,是加在负载,R,上电压,v,的,(1)瞬时值 (2)最大值 (3)有效值,调幅波包括载波、上边带波和下边带波,其功率,P,=,P,c,+,P,s1,+,P,s2,其中：,结论：,边带波为调幅波的有用波，占总功率的比例较小，效率低,是加在负载,R,上电压,v,的,(1)瞬时值 (2)最大值 (3),有效值,返回,练习一,练习题1自己练习；,练习题27做在练习本上。,首页,调幅电路,仿真电路,非线性调制电路,线性调制电路,1.,基极调制,2.,集电极调制,首页,相加器,乘法器,直流,仿真电路,返回,非线性调幅电路(参见,P.59),调制电路中的晶体管工作于非线性区域,在传输特性中表现为：输出电流与输入电压成非线性关系，即,现将信号波和载波叠加后输入电路，即,Continue,返回,非线性调幅电路(续,),如何获得已调波：,用谐振回路取出已调波，就能实现调幅调制,因何而得名：,此种调制为非线性(,nonlinear),调制或平方律(,square),调制，又由于信号加于晶体管的,BE,之间，故亦称基极(,base),调制,优缺点,优点：由于传输特性中弯曲部分范围较小，故适合于载波振幅小的场合，灵敏度高，用小功率就可以调制，因此可以用小容量的元器件,缺点：有谐波失真；不适合大振幅调制，不能加深调制度,返回,基极线性调制电路,因何而得名：,电路与非线性基极调制电路一样，但工作点设置不同，使电路工作在传输特性的线性段，故称线性(,linear),调制,电路和波形：,参见,P.59,图2.12电路 和,P.61,图2.13波形,原理：,输出电流为半波整流电流，具有载波的频率，包络表示信号成份，可用调谐电路滤出已调波，参见,P.62,图2.14电路和波形,特点：,线性调制使用传输特性的直线部分，因此调制失真少，调制度可以很深，可作为大振幅调制使用,返回,集电极线性调制电路,因何而得名：,与基极调制不同的是，信号波加于晶体管的集电极侧而调制载波，故称集电极(,collector),调制,电路和波形：,参见,P.63,图2.15,原理：,由于电路工作在饱和状态，且负载线随信号波的变化而变化，从而决定了饱和点也随信号而变化，因此载波因饱和而削顶的包络线形状象信号波，参见,P.64,图2.16波形,如何获得已调波：,可用调谐电路滤出,特点：,调制输出与输入全功率之比高，构成线性好，失真少，调制度可以加到100%，用于大功率调制,返回,单边带调制电路,何为单边带,单边带调制原理,载波抑制电路,首页,何为单边带?,调幅的已调波频谱中哪些分量包含信号波成份？,双边带(,BSB，Both Side-Band),调制,单边带(,SSB，Single Side-Band),调制,单边带调制和双边带调制都是载波抑制(,carrier suppressed),调制,边带调制效率高，小功率就能达到调幅那样的效果,返回,单边带调制原理,问题,当信号波的最低频率非常小时，由于边带波的一部分与载波几乎处于相同频率，很难用滤波器滤除载波,怎么办？,用专用的载波抑制电路抑制载波,如何做,载波抑制,调制,电路,信号波,载波,SSB,波,BSB,波,调谐,滤波器,返回,载波抑制电路,平衡调制器,环形调制器,返回,平衡调制器,电路和原理,调幅,调制,器1,调幅,调制,器2,反相,减法器,调谐,滤波,信号波,SSB,波,载波,BSB,波,特点：,只在载波的正半周有输出,作用：,滤除载波、产生,BSB,波和,SSB,波,返回,环形调制器,电路和原理,没有载波时,v,o,=?,v,o,=0,即没有载波时信号波被抑制,当载波为正半周时,D,1,、,D,2,导通，,D,3,、,D,4,截止。,v,o,=?,v,o,=,e,s,当载波为负半周时,D,3,、,D,4,导通，,D,1,、,D,2,截止。,v,o,=?,v,o,=-,e,s,显而易见没有信号波时,v,o,=0,即载波被抑制,特点：,载波的正负半周交替输出,作用：,滤除载波和信号波、产生,BSB,波和,SSB,波,返回,练习二,练习题810自己练习。,首页,功率放大部分,调幅发射机,调幅发射机的构成,晶体,振荡器,缓冲,放大器,倍频,放大器,节间,放大器,功率,放大器,兼,调制器,声音信号,放大器,声音信号,振荡部分,调制部分,载波的基波,载波,首页,晶体振荡器,电路：,参见,P.73,图2.27，是一个由,FET,构成的科耳皮兹型振荡器,该振荡器类型：,电容三点式，还是电感三点式？,晶体的电抗特性：,电路中的晶体呈容性，还是感性？,稳定是重要原则：,作为振荡器的最重要性能是，对温度或电源电压的变动、机械振动等可变因素，频率变化要小，稳定度要高,感性,电容三点式,返回,缓冲(,buffer),放大器,电路：,目的：,放大不是主要目的，而是为了防止功率放大部分各电路接入以后，对振荡器产生影响，从而影响振荡器的稳定度,返回,倍频放大器,电路：,参见,P.74,图2.28,开关,S,有何作用？,如何实现倍频？,电路工作于非线性放大的,C,类状态，用调谐滤波器从输出的失真波中获得高次谐波，从而达到倍频目的,开关的切换可以获得2倍频或3倍频，主要是调节调谐回路中的并联电容值来达到目的的,返回,节间放大器,电路说明：,节间放大器(,driver amplifier),属于激励级或驱动级，简单的共射电路就能实现之。一般用于电压放大，目的是为了驱动末级功率放大器，因此通常工作于,A,类，而不是书上说的,AB,类或,B,类,目的：,是为了驱动末级功率放大器,返回,功率放大器和调制器,电路：,参见,P.75,图2.29，该电路为集电极调制，主要由,T,r4,等器件完成。,说明：,功率放大器往往与调制器是合二为一的，是发射机的末级放大器,目的：,是为了将信号波和载波调制为已调波，并为已调波经天线发射出去提供足够的能量,返回,声音信号放大器,电路：,参见,P.75,图2.29,该电路由两部分组成：,其一为由,T,r1,等器件组成的电压激励级，用于放大电压；其二为由,T,r2,和,T,r3,等器件组成的,B,类推挽功率放大器，用于信号波的功率放大。然后，经变压器,T,2,耦合进入调制器。,目的：,是为了将信号波放大到调制器所需要的大小，达到一定的调制度,返回,单边带发射机,电路框图：,参见,P.77,图2.31,SSB,波发生器,第一频率变换,第二频率变换,功率,放大,f,SB,f,o1,f,i1,=f,SB,+f,o1,f,o2,f,i2,=f,o2,-f,i1,优点：,占用频率带宽窄、发送功率小、装置小型化、发送频率可变,首页,练习三,练习题11自己练习；,练习题1218做在练习本上。,首页,MCl496/MCl596,简介,封装、引脚和规格序列,典型应用输出波形和频谱,调幅电路,载波衰减和抑制电路,首页,MCl496/MCl596,简介,MCl496/MCl596,是一个平衡调制和解调器。,这个器件的设计是用于输出电压是输入电压(信号)和一个切换功能(载波)的乘积时。,典型的应用包括载波抑制和调幅、同步检测、,FM(,调频)检测，相位检测相斩波器应用。有关进一步的设计信息可以参看,Motoro1a,的应用备忘录,AN531。,常规性能：,(1)优越的载波抑制-65,dB typical(,典型值)0.,5MHz,-50,dB typical10MH,(2)可调增益和信号处理,(3)平衡的输入和输出,(4)高共模抑制-85,dB typical,返回,封装、引脚和规格序列,返回,典型应用输出波形和频谱,调幅输出和频谱,抑制载波输出和频谱,返回,调幅电路,返回,载波衰减和抑制电路,返回,本章讨论题,给你一个运算放大器、一个乘法器和若干电阻，能否运用模拟电子技术学过的知识，组成一个调幅电路？,给出设计结果,首页,本章复习内容,调制的分类和各种调制波的定义,AM,波、,BSB,波和,SSB,波的表达式和频率分量的异同点,调幅波的功率,线性调幅电路和非线性调幅电路的特点,BSB,和,SSB,的定义和实现原理,平衡调制器和环形调制器的作用,调幅发射机的构成及其各部分的作用,首页,下一章预习内容,在现实生活中，哪里存在调幅解调电路？,调幅解调有何用处或目的是什么？,调幅波如何解调？,什么是超外差？,首页,