载波通信基本原理知识
3. 正弦波振荡电路与负反馈自激振荡电路的区别
负反馈放大电路的自激振荡现象
根据反馈基本方程,可知当 | 1 A 时, F | = 0 相当放大倍数无穷大,也就是不需要输入放大电路 就有输出,放大电路产生了自激。
F | = 0 改写为: A F 1 将|1 A
又可写为
A f
调幅(AM) 调频(FM)
调幅(AM)
调幅:是使载波的振幅随着调制信号的变化规律而变化; 设调制信号为 UΩ(t)=UΩmcosΩt 载波信号为 UC(t)=Ucmcosωct 调幅波的表示为: UAM(t)=Umo(1+macosΩt)cosωct 它保持着高频载波的频率特性,调幅波振幅的包络变化 规律与调制信号的变化规律一致。
选频网络
自激反馈 信号
2. RC 串并联网络的选频特性
R1C1 串联阻抗:
+
Z1 R1 (1 / jC1 )
R2C2 并联阻抗:
+
R1 C1
+
+
Z 2 R2 //(1 / jC2 ) R2 1 jR2C2
选频特性:
uo +
R2
C 2 uf +
Uf Z2 F U o Z1 Z 2
F=0 ,AF = A+F= A。
同相比例运算电路矢量图 同相比例运算电路
左图是一个同相比例放大电路,其输入、反 馈、净输入和输出信号的相位关系如右图所示。 因运放 输出与 输入相 移为 0 ,若附加 相移 达到 180 ,则可形成正反馈。
6.2 正弦波振荡电路的组成、分类和分析方法 6.2.1 正弦波振荡电路的组成和分类
1/Fu A F < 1 u u Au
AF 1
• •
Ui
放大器 Uo Au
Uo4 Uo3 Uo2 Uo1
uouo A F > 1 u u
Au = 1/Fu
uo Au ui uf Fu uo
Uf 反馈网络 Fu
O Ui1
Uf1 Ui2
Uf2 Uf2 Ui3 Ui4
ui uu ff 起振
稳幅
幅度条件
相位条件
F |A AF= A+ F=(2n+1)
n=0,1,2,3…
A = 1 AF | 1
AF 是放大电路和反馈电路的总附加相移,如
果在中频条件下,放大电路有180 的相移。在其它 频段电路中如果出现了附加相移 AF ,且 AF 达到 180 ,使总的相移为 360 ,负反馈变为正反馈。如 果幅度条件满足要求,放大电路产生自激。 在许多情况下反馈电路是由电阻构成的,所以:
调频波的波形示意:
如何产生载波
?
第6章 正弦波振荡电路
概 述
信号产生电路 (振荡器—Oscillators) 输出信号的幅度准确稳定 主要性 要求能: 输出信号的频率准确稳定
6.1 正弦波振荡电路的基本原理
1. 产生振荡的条件 Ui
• •
放大器
Au
反馈网络
•
•
RL
Uo
•
Uo Au • ; Ui • • Uf Fu • ; Uo
组成:
1. 放大电路 Au 2. 正反馈网络 Fu 满足振荡条件
3. 选频率网络—实现单一频率的振荡
4. 稳幅环节—使振荡稳定、波形好
分类: RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz) 正弦波振荡: LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高) 非正弦波振荡: 方波、 三角波、 锯齿波等
6.2.2 振荡电路的分析方法
Ui
放大器 Uo
Uf 选频正 反馈网络
Ui
选频 Uo 放大器
Uf 正反馈 网络
判断:
1. 检查电路组成 2.“Q”是否合适 3. 是否满足起振条件
6.3
RC振荡电路
用RC 电路构成选频网络的振荡电路 可分为文氏桥式移相式和双T式等电路形式 6.3.1 文氏桥式振荡电路 1. 电路组成
|F| 0 |F|
φF
0
φF
90° 0 0
-90°
定量分析
R1C1 串联阻抗:
+
Z1 R1 (1 / jC1 )
R2C2 并联阻抗:
+
R1 C1
+
+
uo +
Z 2 R2 //(1 / jC 2 ) R2 1 jR2C 2
1 C 2
<<R2
+
R1
+
+
其高频等效电路为: |F|
+
uo -
C 2 uf +
其频率特性为: 0 φF
当ω=∞时, uf=0,│F│=0
F=-90°
0 -90°
当ω↓时,
F↓
uf=↑,│F│↑
由以上分析知:一定有一个频率ω0存在,
当ω=ω0时,│F│最大,且
=0 F°
ω0=? │F│max=?
引言:载波通信基本原理
信息源 发送端 噪声源 发送设备 信道 接收设备 接收端 受信者
通信系统的一般模型
信息源
调制器
信道
解调器
受信者
噪声源
模拟载波通信系统模型
调制
• 将音频信号加载在高频载波信号(通常 用正弦波)上,经过高频放大后,通过 天线发送出去,就形成无线电广播。 • 音频信号加载到载波信号上的过程,称 为调制。根据调制方式不同,分成:
调频(FM)
调频:使载波频率按照调制信号幅值的改变而改变的调制方式 设调制信号为 UΩ(t)= UΩmcosΩt 载波信号为 UC(t)= UCmcosωCt 调频时,载波电压振幅度Ucm不变,而载波瞬时间频率则随调 制信号规律变化,即为 ω(t)=ωc+KfUΩ(t)=ωc+Δω(t) t 调频波的表示式为 U FM t U cos[ c t K f 0U (t )dt ] 调制信号幅度最大时,调频波最密,频率最大;而当调制信 号负的绝对值最大时,调频波最稀疏,频率最低。
• •
•
Uf
Fu
Au Fu 1
•
微弱的电扰动中,某一频 • • — 振幅平衡条件 A F 1 u u 率成分通过正反馈逐渐放 AF A F 2nπ — 相位平衡条件 大,则产生正弦振荡。 n = 0, 1, 2,
2. 正弦波振荡电路的起振与稳定过程
起振条件
AF 2nπ
定性分析:
(1)当信号的频率很低时。
1 C1
+
+
C1
+
+
>>R1
1 C 2
>>R2
+
uo R2
其低频等效电路为: |F| 0
uf +
其频率特性为: 当ω=0时,
φF
uf=0,│F│=0
90° 0
F=+90°
当ω↑时, uf=↑,│F│↑
F↓
(2)当信号的频率很高时。
1 C1
+
<<R1