振幅调制与解调 (2).ppt

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1、关于振幅调制与解调(2)现在学习的是第1页，共30页6.1 调幅波的性质1、调幅波的数学表达式及频谱(1)数学表达式及波形00000()(cos)cos(1cos)cos()cosaav tVk VttVmttV tt00cosvVt载波信号：cosvVt调制信号：已调波：现在学习的是第2页，共30页maxmin02aaVVmmV下上非正弦时：0min0aVVmV下max00aVVmV上正弦时：0aak VmV调幅系数或调幅度，通常写成百分数00()(1cos)cosav tVmtt6.1 调幅波的性质现在学习的是第3页，共30页01am（）为1时表示百分之百调幅。1am 若 ，则已调波的包络

2、将产生失真，这种情形叫过调幅。造成的后果：1、包络失真，检波后不能恢复原调制信号的波形；2、包络不是正弦，展开后频谱成分变多，频谱变宽，则会对相邻频段产生干扰。6.1 调幅波的性质现在学习的是第4页，共30页00()()2BW max2BWF2BWF0000001()coscos()21cos()2aav tVtm Vtm Vt011220()(1coscos)cosaav tVmtmtt 多音频调制：(2)调幅波的频谱调制信号成为载波的上下边频max2BW 或：6.1 调幅波的性质现在学习的是第5页，共30页022()0111()224aaoTPm Vm PR022()0111()224aa

3、oTPm Vm PR2012oTVPR002()()1(1)2ooTaoTPPPPmPR设负载电阻为2、调幅波中的功率关系(2)上边频功率:(1)载波功率:(4)调幅波总功率:(3)下边频功率:6.1 调幅波的性质现在学习的是第6页，共30页21(1)2oaoToTPmPP2、调幅波中的功率关系未调幅时 ：(0)am 百分之百调幅时 ：(1)am 21(1)1.52oaoToTPmPP最大调制效率：max0.5100%33.3%1.5oToTPP 与调制信号的强度成正比，多音频调制或实际调制时，某些频谱成分的分量小，则该频谱分量对载波调制时的调幅度小。因此实际中，调幅度的平均值只有20%30%

4、，标准调幅波的调制效率低。0aamk VV6.1 调幅波的性质现在学习的是第7页，共30页按调制信号的强度高电平调幅低电平调幅集电极调幅基极调幅平方律调幅斩波调幅按调幅波的形式普通调幅电路双边带调幅电路单边带调幅电路残留边带调幅电路6.2 平方律调幅调幅电路的分类现在学习的是第8页，共30页1、平方律调幅的工作原理利用非线性器件伏安特性曲线的平方律部分100coscosvvvVtVt201 12 1ovaa va v非线性二极管的输入输出特性满足幂级数关系：6.2 平方律调幅现在学习的是第9页，共30页 表达式代入 ，利用三角公式展开：1v201 12 1ovaa va v6.2 平方律调幅1

5、、平方律调幅的工作原理现在学习的是第10页，共30页结论：为了保证电子器件工作于平方律状态，如果使用的器件是晶体管，则将工作于甲类状态，效率低。100(1cos)cosaaVmttBPF 1002000()coscos()cos()v taVta V Vtt210012(1cos)cosa VaVtta 且 小，所以 很小；V21aaam6.2 平方律调幅1、平方律调幅的工作原理现在学习的是第11页，共30页设：12()ovii R2、平衡调幅器2101 12 12201 222iaa va viaa va v 1vvv2vvv1224a Rva Rvv22112212()()a vv Ra

6、vvR则：12002002cos2cos()2cos()a RVta RVVta RVVt 载波被抑制的双边带(）DSB6.2 平方律调幅现在学习的是第12页，共30页0101cos0()0cos0tS tt6.3 斩波调幅1、工作原理00cos0cos0tt100000()()()1222cos(coscos3cos5)23511()cos()cos()BPFv tvt S tVttttv tVtVt ()()()0v tvtv tSS打开闭合现在学习的是第13页，共30页 改用双刀双掷开关，实现对称斩波（平衡斩波）020cos0()()()()()cos0()()tv tvtv tvt S

7、 ttv tvt 0201cos0()1cos0tS tt即：2000444()coscos3cos535S tttt 6.3 斩波调幅现在学习的是第14页，共30页000444()cos(coscos3cos5)35v tVtttt 00022()cos()cos()4coscosBPFv tVtVtVtt 调制信号方波2()S t斩波输出 信号DSB6.3 斩波调幅现在学习的是第15页，共30页()cosvtVt0()0v t*100122()()()cos(coscos3)23v tVt StVttt1*1110()0()1()1()0v tS tS tv t 2、斩波调幅电路(1)二极

8、管电桥斩波调幅电路000()cosv tVt0()0v t abvv()0v t 14DD导通abvv()()v tvt14DD截止6.3 斩波调幅现在学习的是第16页，共30页00()()0()()()0vtv tv tvtv t0201()0()1()0v tS tv t2()()()v tvt S t(2)环行调幅器电路0()0v t 0()0v t abvv()()v tvtabvv()()v tvt 13DD、导通24DD、截止13DD、截止24DD、导通6.3 斩波调幅现在学习的是第17页，共30页 高电平调幅实质上就是工作在丙类工作状态的功放电路，通常只能产生普通调幅波。其最大优

9、点是整机效率高。6.4 高电平调幅用 控制集电极电源电压，即 CCCCvVvv0cosbbmvVtcosvVtBBBbvVvCCCvVv设：则：1、集电极调幅现在学习的是第18页，共30页集电极有效电源：cos(1cos)CCCCCCCavVvVVtVmtaCCVmV0011(1cos)(1cos)CCaCmcmaiImtiImt其中：在过压状态下，、随 几乎成线性变化，即线性调幅。1Cmi0CiCCv6.4 高电平调幅现在学习的是第19页，共30页11CmcmiI00CCiICCCCvV电路分析同第六章的功放 未调制时（载波状态 ）0v0TCCCPVI载波输出功率：2112oTcmpPIR集

10、电极耗散功率：cTToTPPP集电极效率：100%oTcTTPP供给的直流输入功率：CCV6.4 高电平调幅现在学习的是第20页，共30页2011()(1)22avCCCaTPvi dtmP221111()(1)222oavCmpaoTPiR dtmP其中：02()12aoTPm P 调制时（）0v提供给被调放大器的总平均功率（在 一周内）：CCvv输出调幅波功率（在 一周内的平均输出功率）：v边带功率载波功率oTP6.4 高电平调幅现在学习的是第21页，共30页集电极平均耗散功率：21(1)2cavavoavacTPPPmP集电极效率：100%oavoTcavcTavTPPPP结论：结论：在

11、 一周内的平均功率载波状态下各功率的 倍；v21(1)2am 总输入功率分别由 和 提供。其中 产生载波输出功率 ，产生边带功率 ；CCVvoTP0()PCCVv、不论调制与否，保持不变保证高效率。这也是为什么要工作在丙类工作状态；cavcT6.4 高电平调幅现在学习的是第22页，共30页、要提供功率，所以 不仅是信号源，还是功率源，集电极调幅为大功率调制。vv2、基极调幅用 控制基极偏置电压，即 BBBBvVvv 要使 随 成线性关系，则谐振功放必须工作在欠压状态。欠压工作时集电极效率不高。1cmIBBVcMcavPP ，设计时选择器件需要注意；6.4 高电平调幅现在学习的是第23页，共30

12、页二极管大信号包络检波器6.5 包络检波1、工作原理0(1cos)cosiimavVmtt(500)imVmV 当 时，二极管导通，充电时间常数 很小，充电很快，很快与 相等。0iv dr C充Cviv 到最大值后开始下降，将小于 ，二极管截止，电容经电阻 放电，放电时间常数 很大，放电慢。ivRC放ivCvR 只有当 时，二极管才导通，才会对电容充电。0iCvv现在学习的是第24页，共30页daimkm V输出音频电压振幅V输入调幅波包络振幅2、性能指标 电压传输系数（检波效率）cosk33drRimidimVRI011cos()()2imDDIitdti dtI0dimIk VR22imi

13、dimdVRRRIk为电流导通角 等效输入电阻 6.5 包络检波是平均电流，电阻 上的平均电压为 0Idimk VR现在学习的是第25页，共30页3、失真 惰性失真（对角线切割失真）由于 过大，当输入高频调幅信号的幅度下降时，电容两端的电压减小得很慢，即输出 不受 控制，而取决于电容的放电速度，从而造成惰性失真。RC()Cviv 不产生惰性失真的条件：2max1aamRCm放 变化的速度应比高频电压包络变化的速度快：Cv6.5 包络检波现在学习的是第26页，共30页 负峰切割失真（底边切割失真）检波器输出低频信号耦合到下一级（低放）时，经耦合电容 来隔直流分量。上的直流电压 。电阻R 的分压相

14、当于给D加了一个大的反偏电压 ，使得输入调幅波包络的负半周可能小于 ，导致 D 在这段时间截止，造成输出信号底部被切去，形成“负峰切割失真”。cCcCCimVVRVRV6.5 包络检波现在学习的是第27页，共30页222/iiiRrRRrRRr为直流负载电阻R对于音频（）信号，相当短路，交流等效电阻：cC22iairRmRrR不产生负峰切割失真的条件：m22(1)iaRCimiiRRVmVVVRrRr 负峰切割失真本质上是由于检波器交、直流负载不等而引起。将直流电阻R分成两部分再与下一级连接可减小交直流负载的差别。6.5 包络检波现在学习的是第28页，共30页适用于所有调幅波（AM、DSB、SSB）21 0100010coscoscos()1coscos2mmLPFmmvvvVtt VtvV Vt 110coscosmvVtt000cos()mvVt1、乘法器检波 可见与 有关，最好 ，输出电压能达到最大值。由于此时是同频同相同步检波。06.6 同步检波现在学习的是第29页，共30页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第30页，共30页