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高频电子线路张肃文第5版课件第7章


Vm
in
)
V0
Vmax V0 V0
V0 Vmin V0
育 出
(1)
振幅(包络)变化规律与调制信号波形一致
版 社
(2)
调幅度
ma
反映了调幅的强弱,
ma大:包络升降快,变化大;ma小:包络升降慢。变化小。
v V cos Ωt v0 V0 cos0t
ma 0 0 ma 1 maa 1
ma 取值范围: ∴0<ma<1
low
20 10k 20k
100k
频谱搬移
1000k
high
• 将信号附加到高频振荡上,就是利用信号控 制高频振荡的某个参数,使这个参数随信号 而变化,这就是调制。
调制的方式和分类
调幅
连续波调制 调频
调制
调相 振幅调制
脉冲波调制 脉宽调制 脉位调制
编码调制
4. 调幅的方法 调幅方法
平方律调幅 低电平调幅 在低电平级进行, 斩波调幅
1 2
mn
c os(0
n
)t
信号带宽 B 2Ωmax
调制信号
载波
Ωmaaxx
调幅波
ω0
下边带
上边带
ω0-Ωmax
o
ω0+Ωmax End
v AM (t) V0
c
os0t
1 2
ma
c
os(0
Ω)t
1 2
ma
cos(0
V0
Ω)t
如果将普通调幅波输送功 率至电阻R上,则载波与两个边 频将分别得出如下的功率:
音频信号: 20Hz~20kHz 波长:15 ~15000 km 天线长度: 3.75 ~3750km
2. 调制的原因 ②
如果直接发射音频信号,则发射机工作在同一频 段,这样接收机将同时受到许多不同电台的节目, 但无法加以选择。
不调制
调制
c1
c2
为克服上述困难:进行如下处理
利用高频振荡产生载波,将低频信号“附加”到 这个高频振荡载波上 高频可使天线辐射效率提高,尺寸缩小 每个电台在不同频率的载波上,接收机可以调谐 选台。
需要功率小
集电极调幅 高电平调幅 在高电平级进行, 基极调幅
需要功率大
• 根据频谱结构的不同可分为
• 普通调幅 (AM) 波,
• 抑制载波的双边带调幅 (DSB-SC AM)波
• 抑制载波的单边带调幅 (SSB-SC AM)波。
End
调幅过程——频谱线性搬移
f (t)
调制信号
已调波
调幅器
uAM (t)
同步检波器
End
7.2.1 调幅波的数学表示式与频谱 7.2.2 调幅波中的功率关系
• 调幅波是载波振幅按照调制信号大小成线性变化的 高频振荡。
• 由于载波频率不变,所以波形疏密程度均匀一致。
• 通常传送信号(语音,音乐等)的波形复杂,包含很 多频率成分,但这些复杂波形都可以分解成许多正 弦波分量的叠加。
7.1.1 振幅调制简述 7.1.2 检波简述
1.定义
高频振荡 缓冲 声音
倍频 话筒
高频放大
音频放大

调制
射 天
线
将要传送的信息装载到某一高频 载频信号上去的过程。
2. 调制的原因 ① 从切实可行的天线出发
为使天线能有效地发送和接收电磁波,天线的几何 尺寸必须和信号波长相比拟,一般不宜短于1/4波长。
• ma=0 时,没发生调幅
• ma<1时,包络反映调 制信号。
• ma大: 包络升降快, 变化大;ma小:包络 升降慢。变化小。
• ma≥1时,包络已与调 制信号不同了,称为 (过调幅)
图 9.2.2
峰值调幅度
谷值调幅度
由非正弦波调制所得到的调幅波
m上
Vmax V0 V0
m下
V0
Vm in V0
ma 2
V0
ma 2
V0
载波功率: PoT
上边频或下边频:
1 V02 2R
P0 -
P 0 +
0
1 2
0
0
0
ω
1 2
maV02 R
2
1 4
ma2 PoT
在调幅信号一周期内,AM信号的平均输出总功率是


频 电
调 幅波 v AM V0 (1 ma cos t) cos0t

线




Vo
Vmax Vo(1 ma ) 当cosΩt=1
调幅波峰值Vmax

版 ) 张 肃
Vmin Vo (1 ma )
当cosΩt= -1
调幅波谷值Vmin




等 教
波形特点:
ma
kaV V0
ma
1 2
(Vm a x
载波振幅的 一半
(2) 带限信号 (语音,音乐等,由各种频率正弦波叠加) 调幅波
v AM (t) V0 1
n
mn
c osΩnt
c os0t
V0 cos0t
n
1 2
mn
c os(0
Ωn )t
1 2
mn
c os(0
n
)t
V0 cos0t
n
1 2
mn
c os(0
n )t
n
Vmax 与 Vmin 可能不对称
2. 普通调幅波的频谱
(1)由单一频率信号调 幅
v AM (t) V0 (1 ma cos Ωt ) cos0t
V0
cos0t
1 2
ma
cos(0
Ω)t
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 2
ma
cos(0
Ω)t
调制信号 Ω
调幅波
载波
下边频
ω0
上边频
ω0-Ω ω0+Ω
∵ma最大值 为1 ∴变频振幅 最大值只有
0
t
载波
0
t
F () m 0 m
uc (t)
0 t
Uc ()
U c
U c
c 0 c
U AM ()
下边带 上边带
c 0 c
2m
2m
检波是调制的逆过程,检波是从振幅受调制的高频 信号中还原出原来的调制的信号。 由于还原所得的信号与高频调幅信号的包络变化规 律一致,故又称包络检波。
fo – fs = fi
高频放大
混频
fs
fs
中频放大
检波
低频放大
fi
F
F
fo 本地振荡
调幅检波过程
图 9.1.1 检波器的输入输出波形
图 9.1.2 检波器检波前后的频谱
2. 组成
图 9.1.3 检波器的组成部分
3. 检波的分类
二极管检波器 器件
三极管检波器
检波
小信号检波器 信号大小
大信号检波器
包络检波器 工作特点
由于调幅波振幅与调制信号成线性关系,可设调幅波振幅为:
Vm (t) V0 kaV cos t
,式中 ka 为比例常数
即:
Vm (t)
V0 (1
kaV V0
cos t)
V0 (1
ma
cos t)
式中
ma 为调制度或调幅指数,ma
kaV V0
常用百分比数表示。
调幅波 vAM V0 (1 ma cos t) cos0t
• 因此,为了简化分析,我们总是认为调制信号为正 弦波。
• 对(非)正弦波调制,调幅波包络线是与(非)正 弦调制信号完全相似。
1. 普通调幅波的数学表示式
首先讨论单音调制的调幅波。
载波信号: v0 V0 cos0t 调制信号: v V cos t
设:调幅信号(已调波): vAM Vm (t) cos0t
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