提高传输系数：二极管正向电阻小、负载电阻大 2、检波失真小
检波失真：指输出的低频电压波形和输入的高频电压包络 形状的符合程度
检波失真主要有两个方面：
（1）非线性失真
（2）频率失真
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小信号平方率检波
1、特点 是当输入信号幅度较小（＜0.2V）时，利用晶体管伏安特性 的非线性区段来实现检波。即二极管运用在伏安特性曲线的 弯曲部分，在整个信号周期内二极管都是导通的。 小信号检波器的输出低频电压振幅与输入高频载波电压振幅 平方成正比，故称之为平方率检波 2、原理图： 和大信号检波电路相比，电路多了一 个正偏电源。其作用是使二极管的工 作点移到正向特性的弯曲部分，进行 小信号检波。
U 0 MAX U 0 MIN m 2a1Z 0VF
上式表明调幅波包络幅度的变化程度 语言广播m≤90﹪；电话m≈100﹪
2017/11/16 若m>1 ，调幅波包络会出现失真，因避免这种过量调幅. 14
（3）调幅波的频率
调幅波表达式： V0 a1Z0VF 1 m cos2ft cos2Ft
(二)、调频
调频：用调制信号控制载波的频率，使载波的频率按照调 制信号规律变化。
特点：载波振幅的载频随调制信号变化，其振幅不变。
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（三）、调相
调相：用调制信号控制载波的相位，使载波的相位按照调 制信号规律变化。 多用于数字通信系统
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四、解调 低频信号经过调制，被高频信号“载”到目的地后，还必须 由接受机将它还原出来，这个从高频已调波信号中检出低频 调制信号的过程，称为解调 解调的方式：检波、鉴频、鉴相 五、非线性电路及其分析方法 （一）非线性电路的特性 非线性电路会产生新的频率分量 （二）非线性电路的常用分析方法 1、图解法：利用非线性元件的伏安特性曲线 2、解析近似法： i a0 a1v a2v 2
结果表明：二极管D电流中出现了原来输入信号中没有的频率 成分：2F、2f、F+f、F-f、…；因此输出电压与输入电压不相 似而产生非线性失真。 若L1与C构成的并联谐振选频网络 的谐振频率为载频上下。 因为F>>f： 直流分量、调制基波、载波的二次 谐波、调制信号的二次谐波均被并 10 联谐振选频网络短路
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F、F-f、F+f他们的频率等于或接 近L1与C构成的并联谐振选频网络 的谐振频率，使LC并联谐振网络 的阻抗Z0最大，上述频率的电流 在回路两端产生的压降V0也最大。
V0 Z0 a1VF cos2Ft a2V f VF cos2 (F f )t a2V f VF cos2 (F f )t V0 Z0 a1VF cos2Ft 2a2V f VF cos2Ft cos2ft 2a2V f V0 a1Z 0VF 1 a cos 2ft cos 2Ft 1 2a2V f 令m , 称之为调幅度 a1
F
RL和C过大，引起对角失真 RL和C过大，检波过程中放电过慢， 输出波形不能紧跟着包络线下降而 下降，引起对角失真。 为此要求RLC小于调制信号中的最 高频率fmax的周期
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1 R LC Tm i n fm a x
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检波器主要性能要求 1、电压传输系数K大
检波输出端低频电压振 幅 K 输入端已调信号包络振 幅
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（一）调幅 调 幅：用调制信号控制载波的振幅，使载波的振幅按照 调制信号规律变化 特点：载波振幅的包络随调制信号变化，其载频不变。 优点：调幅电 路具有占用频 带窄，线路简 单等优点。中 短波无线广播 均使用这种方 法 缺点：传输信 号效率低，抗 干扰能音 机 原 理
哈尔滨师范大学教育技术系
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调制、解调和变频
一、为什么调制? 语言的远距离传播 有线通信----导线限制了它的传播范围 无线传输----音频信号的直接传输与天线的尺寸有关
二、调制
出发点：为了把频率较低的信号发射出去，必须设法借助 于频率较高的高频振荡波，将低频信号“附加”在高频振 荡波上，然后把带有低频信号特征的高频振荡发射出去， 以达到无线通讯的目的。 调 制:是指用低频信号直接控制高频振荡的某个参数（振 幅、频率、相位），使高频信号具有低频信号特性的过程。
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调制的方法不仅用于无线电通信、语言广播还用于有线通信 中。 例如：应用调制的方法可在一对通信线路中实现多路通信 方法：把几路频带相同的信号，通过调制分别移到不同的频 带上，在同一对传输线上传输到达接受端后，再设法把各路 信号分开。 三、调制的方式： 连续调制：低频信号直接调制高频振荡，已调波连续不断地 向空间发送。 脉冲调制：先将低频信号调制一串脉冲，使脉冲的某一参数 （幅度、宽度、相位）随低频信号变化，再将已调脉冲去调 制高频振荡。
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检波电路中，根据输入的调幅波的大小，可以分为： 大信号检波和小信号检波两种方式。
（一）大信号检波
当加到检波器的调幅信号幅度较大时（＞0.5v），二极管 运用在伏安特性的线性区域，称为大信号线性检波。
频率变换：二极管D 低通滤波：电容C
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二极管检波的工作原理
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发射极调幅
工作原理与基极调幅相同：当发射极电流随调制信号变 化时，集电极电流随之变化，达到调幅目的。
电路效率较高，但是所 需的调幅功率较大
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集电极调幅
放大器集电极电源EC不变， 集电极负载不变， 基极高频载波VF电压振幅不变。
集电极电压 EC V f cos2ft
集电极电压随调制电压变化 因而其工作状态发生变化， 导致集电极电流幅度、形状 发生变化，达到调幅目的。
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检
波
检波：是指从高频调幅波中检出低频信号的过程，这个低频 信号的频率、形状都和高频调幅波的包络线一致。
检波器
从图中可以看出检波是一个频率变换的过程，因此必须通过 非线性元件完成。同时为了能在所产生许多频率中取出低频 调制信号，滤除不需要的频率，检波器还应具有低通滤波的 特性。
ma1Z 0VF 2
振 幅
f F-f F F+f
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通常调制信号不是单一频率，而 是包含许多频率的一个频带，所 以实际的调幅波的频谱分布是在 载频两边各有一个频带；总的频 带宽度为最高调制频率的二倍。
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二、调幅电路
实际电路如图： C1对载波旁路 C2对调制信号旁路 C3为载波、调制信号旁路 偏压使三极管工作在乙类或 丙类；即静态使处于零偏或 反偏状态。
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小信号平方率检波非线性失真较大，效率低，输入阻 抗小，现已很少采用。
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变 频
变频是指将某频率的已调波变成另一频率的已调波，并且在变 频的过程中只是改变已调信号的载波频率，而信号的调制类型 （调幅、调频等）和调制参数（调幅波的包络线、调频波的频 偏）都不变。
ma1Z 0VF ma1Z 0VF V0 Z 0 a1VF cos 2Ft cos 2 ( F f )t cos 2 ( F f )t 2 2
由上式可知，正弦调制的调幅波可以认为是由调幅前的载频 F、下边频F+f、上变频F-f三个频率不同的正弦波组成。
Z 0 a1VF
ma1Z 0VF 2
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a2V f2 a2VF2 a2V f2 a1V f cos 2ft a1VF cos 2Ft i a0 cos 2 (2 f )t 2 2 2 a2VF2 cos 2 (2 F )t a2V f VF cos 2 ( F f )t a2V f VF cos 2 ( F f )t ..... 2
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其中；a0、a1、a2为常数
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调 幅
一、调幅的基本原理与电路
根据调幅的定义，进行调幅时，应有一个高频振荡信号 和一个低频调制信号。
VF为高频振荡信号 Vf为低频调制信号 L1与C构成并联谐振 选频网络
v f V f cos2ft
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vF VF cos2Ft
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1、调幅波的表达式
作用在非线性元件二极 管上的总电压： v v f vF
即；v Vf cos2ft VF cos2Ft，将其代入 i a0 a1v a2v2
i a0 a1 V f cos2ft VF cos2Ft a2 V f cos2ft VF cos2Ft
（1）无调幅时（m=0时）
（2）有调幅时（m≠0时）
只要放电时间常数RLC和 二极管D选择合适，检波 效果会很好，实际输出波 形要比图中的光滑的多， 基本和包络线一致。 优点：非线性失真小，但他要求有较大的输入信号。
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（3）RL和C的选择
RL和C过小，因引起失真
RL和C过小，检波过程中放电太快，造成检波输出波形 起伏大，输出变小。故要求电容在载波的一个周期内放 电很小，即要求： R LC 1
调幅波表达式： V0 a1Z0VF 1 m cos2ft cos2Ft 11 2017/11/16
2、对调幅波表达式的分析
（1）已调波的幅度是按调制信号的变化而变化
调幅波表达式： V0 a1Z0VF 1 m cos2ft cos2Ft
已调波振 幅 已调波频 率=载频
变频器
从图中可以看出，变频后的调幅信号的载频发生变化而调 幅波的包络并没有变化。
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变频的作用：