《电子线路》第四章（4-4）振幅调制与解调电路

今第四章振幅调制、解调与混频电路心 4.4振幅调制与解调电路 4.4.1振幅调制电路 地位:无线电发射机的重要组成部分 分类(按功率高低):高电平调制电路,低电平 调制电路两大类。 功能: (1)高电平调制电路:置于发射机的末端,要求产 生功率足够大的已调信号 (2)低电平调制电路:置于发射机的前端,产生 小功率的已调信号,而后通过多级线性功率放大器放 大到所需的发射功率

4.4 振幅调制与解调电路 4.4.1 振幅调制电路 地位：无线电发射机的重要组成部分。 分类（按功率高低）：高电平调制电路，低电平 调制电路两大类。 功能： (1) 高电平调制电路：置于发射机的末端，要求产 生功率足够大的已调信号。 (2) 低电平调制电路：置于发射机的前端，产生 小功率的已调信号，而后通过多级线性功率放大器放 大到所需的发射功率

今第四章振幅调制、解调与混频电路 、高电平调幅电路 1优点:可不必采用效率较低的线性功率放大器, 使发射机整机效率高。 2要求:(1)要达到所需调制线性 (2)高效率地输出足够大的已调信号功率。 3电路:多采用高效率的丙类谐振功放,包括: (1)集电极调幅电路:根据谐振功率放大器的集电 极调制特性,调制信号加到集电极上; (2)基极调幅电路:根据谐振功率放大器的基极调 制特性,调制信号加到基极上; (3)复合调幅电路:将调制信号同时加到集电极和 基极上,以提高调制线性

一、高电平调幅电路 1.优点：可不必采用效率较低的线性功率放大器， 使发射机整机效率高。 2.要求：(1) 要达到所需调制线性。 (2) 高效率地输出足够大的已调信号功率。 3.电路：多采用高效率的丙类谐振功放，包括： (1) 集电极调幅电路：根据谐振功率放大器的集电 极调制特性，调制信号加到集电极上； (2) 基极调幅电路：根据谐振功率放大器的基极调 制特性，调制信号加到基极上； (3) 复合调幅电路：将调制信号同时加到集电极和 基极上，以提高调制线性

今第四章振幅调制、解调与混频电路心 二、低电平调制电路—单边带发射机 1.用途:主要用来实现双边带和单边带调制 2.要求:调制线性好,载波抑制能力强,功率和 效率的要求是次要的。 载波抑制能力的强弱可用载漏(输出泄漏的载波分 量低于边带分量的分贝数)表示,分贝数越大,载漏就 越小。 3种类:前面介绍的各种乘法器均可构成性能优良 的平衡调制器,例1596、AD630平衡调制器等。 实用的低电平调制电路这里不再作讨论。下面仅 讨论

二、低电平调制电路——单边带发射机 1.用途：主要用来实现双边带和单边带调制 2.要求：调制线性好，载波抑制能力强，功率和 效率的要求是次要的。 载波抑制能力的强弱可用载漏（输出泄漏的载波分 量低于边带分量的分贝数）表示，分贝数越大，载漏就 越小。 3.种类：前面介绍的各种乘法器均可构成性能优良 的平衡调制器，例1596、AD630 平衡调制器等。 实用的低电平调制电路这里不再作讨论。下面仅 讨论——

四豆调、句提电蹈 4采用滤波法的单边带发射机 (1)原理 采用滤波法的技术难度与载波频率的高低密切相关。 例如,假设调制信号的最低频率为100Hz, ①载波频率为2000kH,则双边带调制信号的两 个边频分别为20001kHz和1991kHz,两边频的间隔 为02kHz。当取上边频,两边频的相对间隔为 (0.2/20001)×100%=0.01%; ②载频减小为50kHz,上、下边频间隔仍为02 kHz,则两边频的相对间隔为(0.2/50.1)×100%=0.4%

4.采用滤波法的单边带发射机 (1) 原理 采用滤波法的技术难度与载波频率的高低密切相关。 例如，假设调制信号的最低频率为100 Hz， ① 载波频率为2000 kHz，则双边带调制信号的两 个边频分别为 2000.1 kHz和1999.1 kHz，两边频的间隔 为0.2 kHz。当取上边频，两边频的相对间隔为 (0.2/2000.1)×100% = 0.01%； ② 载频减小为 50 kHz，上、下边频间隔仍为0.2 kHz，则两边频的相对间隔为(0.2/50.1) × 100% = 0.4%

籍四章振幅调制、解调与混频电路岭 相对间隔越大,滤波器就越容易实现。故单边带发 射机在低载波频率上产生单边带信号,而后用混频器将 载波频率提升到所需的载波频率上。 (2)组成 载波 (28100.~28103)kHz 抑制器 (100.1~103)kHz a(2100.1~2103)kHz 晶体 平衡 带通 带通 线性功 振荡器 调制器 滤波器 混频器 滤波器 混频器 率放大器 10kHz+(97-99kH (1897~1899.9)kHz (23897-238999)kHz 一(100.1~103)kHz (2100.1-2103)kHz (28100.1~28103)kHz 音频 晶体 晶体 放大器 振荡器 振荡器 (0.1~3)kHz 2 MHZ 26 MHZ

相对间隔越大，滤波器就越容易实现。故单边带发 射机在低载波频率上产生单边带信号，而后用混频器将 载波频率提升到所需的载波频率上。 (2) 组成

第四章振幅调制、鼹调与混频电路岭 va频谱 v。频谱 (9799.9)kHz (100.l~103)kHz 100 kHZ (1897-18999)kHz (2100.1-2103)kHz 2 MHZ (28100.1 (23897~23899.9)kHz1 28103)kHz 26 MHZ 本振频率(H边带最小频率间隔 kHZ 相对频率间隔 平衡调制器100(载波) 0.2 0.2% 第一混频器2000 200.2 9,4 第二混频器26000 4200.2 14.9%

平衡调制器 第一混频器 第二混频器 本振频率(kHz) 相对频率间隔 边带最小频率间隔 (kHz) 100(载波) 2000 26000 0.2 200.2 4200.2 0.2% 9.4% 14.9%

第四章振幅调制、鼹调与混频电路岭 两混频器的输出滤波器很容易取出所需分量,滤 除无用分量。 在某些单边带发射机中,为了使接收机便于产生 同步信号,还发射低功率的载波信号,称为导频信号, 这个信号直接由100kHz的振荡信号通过载波抑制器衰 减(10~30)dB后叠加在单边带调制信号上

两混频器的输出滤波器很容易取出所需分量，滤 除无用分量。 在某些单边带发射机中，为了使接收机便于产生 同步信号，还发射低功率的载波信号，称为导频信号， 这个信号直接由100 kHz的振荡信号通过载波抑制器衰 减(10～30) dB后叠加在单边带调制信号上

今第四章振幅调制、解调与混频电路心 4.4.2二极管包络检波电路 对于普通调幅信号,其载波分量未被抑制掉,可以 直接利用非线性器件实现相乘作用,得到所需的解调电 压,而不必另加同步信号,通常将这种振幅检波器称为 包络检波器。 二极管包络检波器( Envelope Detector)——目前应 用最广的检波电路(在集成电路中,主要采用三极管射 极包络检波电路)。 工作原理 D 1.电路 v(1) C= RUiVo(t)

对于普通调幅信号，其载波分量未被抑制掉，可以 直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电 压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为 包络检波器。 4.4.2 二极管包络检波电路 二极管包络检波器(Envelope Detector)——目前应 用最广的检波电路(在集成电路中，主要采用三极管射 极包络检波电路)。 一、工作原理 1.电路

第四章振嶇调制、鼹调与混频电路心 类似二极管整流电路,由二极管D和低通滤波器 R1C相串接而构成。 2.原理 输入调幅信号电压v(O=V (+Mcos2 tcosat, mc\ 若其值足够大,可设二极管伏安特性用在原点转折的两 段折线逼近),且1>>R1,则 QC 二极管导通时,v向C充电 (充电时间常数为RDC D 截止时C向R1放电(放() RUO(O) 电常数为R1O;

类似二极管整流电路，由二极管 D 和低通滤波器 RLC 相串接而构成。 2.原理 输入调幅信号电压 vS (t)=Vmc(1+Ma cos t)cosc t， 若其值足够大，可设二极管伏安特性用在原点转折的两 段折线逼近），且 L ，则 1 R ΩC   二极管导通时，vS 向 C 充电 (充电时间常数为 RDC)； 截止时 C 向 RL 放电(放 电常数为 RLC)；

今第四章振幅调制、鼹调与混频电路岭 充放电达到动态平衡后,输 出电压便将稳定在平均值v上下 Vs 按角频率ω作锯齿状波动,如图 (a)所示。 相应地流过二极管的电流i 为高度按输入调幅信号包络变化AxE4 的窄脉冲序列,如图(b)所示。 IAV (b) vAy=(iAR1)由直流电压Vy 叠加音频电压va=Vmos?t组成,O (c) AV=VAV+Vom cos]2t 且其值与输入调幅信号包络Vn(1+M;cosΩ)成正比

充放电达到动态平衡后，输 出电压便将稳定在平均值 vAV 上下 按角频率 c作锯齿状波动，如图 (a)所示。 相应地流过二极管的电流 i 为高度按输入调幅信号包络变化 的窄脉冲序列，如图(b)所示。 vAV = (iAVRL )由直流电压 VAV 叠加音频电压 v =Vmcos t 组成， 即 vAV = VAV + Vmcos t 且其值与输入调幅信号包络 Vm0(1 + Ma cost) 成正比：