第六章频谱变换电路.
2
(2) 上下边频总功率:
1 2 Pside ma Pc 2
4、AM波的特点:
1)AM波的包络与调制信号UΩ(t)成正比 2)AM波所占带宽为调制信号带宽的两倍 3) AM波的功率利用率很低,最多只有发 射功率的1/3 优点: 调制设备简单,解调设备更简单,便于接收
二、双边带抑制载波调幅信号(DSB/sc— — AM):抑制载波只传送上下边带
1、表达式及波形 表达式:
1 U DSB (t ) KU (t )U c (t ) KU cmU m cos 0 t cos 0 t 2
2、DSB/sc AM特点:
DSB/sc AM信号随UΩ(t)的变化,但它包络不 再反映调制信号的形状,但仍保持 AM 的频 谱搬移特性(线性特性)。 · ②当调制信号过零时,Uc(t)反转180º ③BDSB=2· Ωmax ④DSB/sc AM中的载波被抑制,功率利用率 达到了100%
双差分模拟乘法器原理图
q u 0 (u I i II ) Rc I 0 Rc u1u 2 ku1u 2 2kT
2
小结:实现频谱搬移的主要方式:
使用非线性器件:
小结:实现频谱搬移的主要方式:
使用乘法器:
ห้องสมุดไป่ตู้
§6.3 普通调幅波的产生和解调电路
第六章 频谱搬移电路
调幅、调频、调相原理及电路
主要内容:
一、调幅波: 1、种类及其特点。 2、调幅的原理,方法及其电路。 3、AM 、 DSCB/SCAM 、 SSB/SCAM的特点、波形、频谱 4、调幅波的解调。 二、混频原理和混频电路 三、调角波 1.基本性质: FM、PM波的表达式. FM波的特点,频谱带宽. 2.实现调频的方法: 直接调频和间接调频. 3.调频波的解调: 相位鉴频器、比例鉴频器. 4.限幅器.
减小无用相乘项造成干扰的措施:
①选用合适的器件和工作点(平方律特性 的场效管或Q在平方律特性区域) ②采用平衡电路抵消部分无用频率分量。 ③减小u1 和u2 以降低高阶相乘项产生的组合 频率分量的强度。
2、模拟乘法器
优点: 1. 克服非线性器件相乘运算产生无用相乘项多, 容易造成干扰的缺点。 2. 具有工作频带宽,温度稳定性好的特点。
§6.1 概述
一、作用 二、定义: 能将输入信号的频谱变换成所需频谱的输出 信号的电路就叫频谱变换电路。 三、分类:
§6.2模拟乘法器
实现频谱搬移:非线性电子器件,模拟乘法器 1、非线性电子器件:两个信号电压同时作用在非线性器 件时,器件电流存在着两个电压的相乘项 。 讨论:u1=U1COSω1t u2=U2COSω2t 同时作用在非线性器件的情况:
调幅波的波形图:
(a)调制信号 (b)载波信号 (c) ma<1时 (d) ma>1时
2、调幅波的频域表达式及频谱图:
2、调幅波的频域表达式及频谱图:
频谱搬移的概念:
调制信号: Ω――低频信号 调幅信号: ω + Ω , ω - Ω.―― 高频信号 但幅度的变化规律如Ω。
结论:调幅的作用是:
幅度调制――用调制信号去控制高频振荡的幅度,使其振幅随 调制信号成正比地变化的过程。 作用:频谱搬移。 分类: 普通调幅(AM) 抑制载波双边带调幅(DAB/SCAM) 单边带调幅(SSB/SC AM) 异同点: 共性:均为调幅信号 相异:波形不同 频带利用和效率不同 实现的电路和解调的方式不同
1 1 1 U SSBD (t ) cos c t cos t sin c t sin t cos c t 2 2 2
①在时域上实现UΩ(t)和UΩ(t)相乘运 算,反映在波形上就是将UΩ(t)不失真地搬移 到高频振荡的振幅上。 ②在频域上则将UΩ(t)的频谱不失真 地搬移到ω0的两边。
3、调幅波的功率分配:
P 1 U
2 cm
cos 0t 1 ma f
2
t
2
1
1 2 1 2 2 2 U cm U cm ma f t Pc Pside 2 2 单音频时: 1 2 (1) 载波功率: Pc= U cm
非线性 器件 输入 滤波器 输出
结论:
①输出电流中除有直流分量和两个基波分量 外,还产生许多新的频谱分量。 ( 21 ,31, n1 , 1 2 , 1 2 等) ②输出电流组合频率分量通式:
pq p1 q2 , p, q 0,1,2,
③组合频率成对出现:有 ω1 + ω2 必有 ω1-ω2 , 有2ω1+ω2必有2ω1-ω2,等。 ④和差频率出现使非线性器件完成频谱搬移。
三、抑制载波单边带调幅信号(SSB/sc— — AM): 抑制载波和其中一个边带
1、SSB表达式、波形图及频谱图 : 上边带:
1 1 1 U SSBU (t ) cos c t cos t sin c t sin t cos c t 2 2 2
下边带:
信号描述方法: 1、时间函数(时域):信号随时间变化的 规律可表示为时间函数,波形图。 2、频谱函数(频域):信号随频率变化的 规律可表示为频谱函数,频谱图。反映组成 信号各频谱成分的幅度,相位,能量分布
6.3.1 调幅波的特点、表达式、波形及频 谱
一、普通调幅波 1、AM波的时域表达式及波形 设调幅信号为:UΩ(t) 载波信号为:Uc(t)=Ucmcos(ωct)=Ucmcos(2лfct) 根据调幅定义:调幅信号(已调信号)表示式为: UAM(t)= Uc(t)+A Uc(t) UΩ(t) = [Ucm+AUcm UΩ(t)]cosωct = Ucm [ 1+macosΩt]cosωct