上海交通大学：《通信基本电路》课程教学资源（讲义）§9.2 低电平调幅电路 9.2.1 单二极管开关状态调幅电路 9.2.2 二极管平衡调幅电路 9.2.3 二极管环形调幅电路

§9.2低电平调幅电路 9.2.1单二极管开关状态调幅电路 所谓开关状态调幅电路是指二极管在不同频率电 压作用下进行频率变换时，其中一个电压振幅足 够大，另一电压振幅较小，二极管的导通或载截止 受大振幅电压的控制，近似认为二极管处于开关 状态。 1.单二极管开关状态伏安特性的折线近似 单二极管电路的原理电路如图9-7所示（负载略）， 输入信号u,和控制信号（参考信号)山，同时作用在 非线性二极管上

§9.2 低电平调幅电路 9.2.1 单二极管开关状态调幅电路 所谓开关状态调幅电路是指二极管在不同频率电 压作用下进行频率变换时，其中一个电压振幅足 够大，另一电压振幅较小，二极管的导通或截止 受大振幅电压的控制，近似认为二极管处于开关 状态。 1.单二极管开关状态伏安特性的折线近似 单二极管电路的原理电路如图9-7所示(负载略)， 输入信号u1和控制信号（参考信号）u2同时作用在 非线性二极管上

图9一7单二极管开关调幅电路电路 忽略输出电压U的反作用，加在二极管两端的电 压UD为 Up=u+u2 (9-14) 二极管可等效为一个受控开关，控制电压就是山2

图9―7 单二极管开关调幅电路电路 忽略输出电压Uo的反作用，加在二极管两端的电 压UD为 UD=u1+u2 （9-14） 二极管可等效为一个受控开关,控制电压就是u2

0" ⊙ 图9一8二极管伏安特性的折线近似 1.二极管开关状态调幅电路分析 可认为二极管的通断主要由u,控制，可得 g4o42≥'， ip= 0 h2<"p (9-15)

图9―8 二极管伏安特性的折线近似 1. 二极管开关状态调幅电路分析 可认为二极管的通断主要由u2控制,可得 （9-15）

一般情况下，V较小，有u2>>V,可令V。=0(也可在电 路中加一固定偏置电压E,用以抵消V,),式 (9一15)可进一步写为 8D4o43≥0 ip= 0 42<0 9-16) 由于u2=U2mc0s02t,则u2≥0对应于 2nπ-π/2≤02t2nπ+π/2，n=0,1,2.,故有 golp ip= (9-17) 3π 0 2r+5a<2r 2 上式也可以合并写成 ip=g(1)up =gpK(@1)up (9-18)

一般情况下,Vp较小,有u2>>Vp ,可令Vp =0(也可在电 路中加一固定偏置电压E0 ,用以抵消Vp )，式 （9―15）可进一步写为 （9-16） 由于u2＝U2mcosω2t,则u2≥0对应于 2nπ-π/2≤ω2t≤2nπ+π/2, n=0,1,2,…,故有 （9-17） 上式也可以合并写成 （9-18）

式中，g()为时变电导，受u2的控制；K(o2)为开 关函数，它在u2的正半周时等于1，在负半周时 为零，即 2ng- sa1<2r+ 2 K(o))= 2r+sa<2nr+ (9-19 0 2 时变电导g()为 g(t)=gpK(ot) (9 20)

式中，g(t)为时变电导，受u2的控制；K(ω2t)为开 关函数，它在u2的正半周时等于1，在负半周时 为零，即 （9-19） 时变电导g(t)为 （9-20）

K(o2)是周期性函数，可用傅里叶级数展开为： 2 5-一cos 1 2 π 3 5n +(-1)、2 cos(2n-1)@t+… (2n-1）x (9-21) 图9-9K(o2)与u2的波形图

K(ω2t)是周期性函数,可用傅里叶级数展开为: （9-21） 图 9-9 K(ω2t)与u2的波形图

2.二极管开关状态调幅频谱分析 若u1=U1 ncos@1t为单频率信号，代入(9-18)式有 co.co m.co2m 2 2 2 5元8o0cos4a1+…+元8Ucos(a-o%h ..coc(, + g.com(30 coe(3+ goU,cos(@,+a)t 2 2 元82Uco5am,-omr+5元84cos5a-a%1+… (9-22)

2. 二极管开关状态调幅频谱分析 若u1＝U1mcosω1t为单频率信号，代入(9-18)式有 （9-22）

可以看出，流过二极管的电流i中的频率分量有： 1.输入信号u1和控制信号u2的频率分量Q1和o2; 2.控制信号u2的频率Q2的偶次谐波分量； 3.由输入信号u1的频率Q1与控制信号u2的奇次谐波 分量的组合频率分量(2n+1)@2±01， n=0,1,2,.0

可以看出,流过二极管的电流iD中的频率分量有： 1. 输入信号u1和控制信号u2的频率分量ω1和ω2 ； 2. 控制信号u2的频率ω2的偶次谐波分量； 3. 由输入信号u1的频率ω1与控制信号u2的奇次谐波 分量的组合频率分量 (2n+1)ω2±ω1， n=0,1,2,…

9.2.2二极管平衡调幅电路 1.二极管平衡调幅电路 图9-10（a)是二极管平衡电路的原理电路。它是 由两个性能一致的二极管及中心抽头变压器T1、 T2组成。 滤波器 (回 ) 图9一10 二极管平衡调幅电路

9.2.2 二极管平衡调幅电路 1. 二极管平衡调幅电路 图9-10（a）是二极管平衡电路的原理电路。它是 由两个性能一致的二极管及中心抽头变压器T1、 T2组成。 图9―10 二极管平衡调幅电路

1.二极管平衡调幅电路的工作原理蕌 二极管处于大信号工作状态，伏安特性可用折线近 似。u2>>u1,二极管开关主要受u2控制。忽略输 出电压的反作用，则加到两个二极管上的电压 up2为 UpI=u2+ui Up2=u2-U 由于加到两个二极管上的控制电压山，是同相的， 因此两个二极管的导通、截止时间是相同的，其 时变电导也是相同的。由此可得流过两管的电流 i、i2分别为 4=8)u=8pK(a)4+4) (9-23) i=g(t)up2 gDK(at)(uh-

1. 二极管平衡调幅电路的工作原理 二极管处于大信号工作状态,伏安特性可用折线近 似。u2>>u1，二极管开关主要受u2控制。忽略输 出电压的反作用,则加到两个二极管上的电压uD1、 uD2为 uD1=u2+u1 uD2=u2u1 由于加到两个二极管上的控制电压u2是同相的, 因此两个二极管的导通、截止时间是相同的,其 时变电导也是相同的。由此可得流过两管的电流 i1、i2分别为 （9-23）