1、第六章 頻譜搬移電路 調幅、調頻、調相原理及電路主要內容：o一、調幅波：o1、種類及其特點。o2、調幅的原理，方法及其電路。o3、AM 、 DSCB/SCAM 、 SSB/SCAM的特點、波形、頻譜o4、調幅波的解調。o二、混頻原理和混頻電路 o三、調角波o1.基本性質:oFM、PM波的表達式. FM波的特點,頻譜帶寬.o2.實現調頻的方法: 直接調頻和間接調頻.o3.調頻波的解調:o 相位鑒頻器、比例鑒頻器.o4.限幅器. 6.1 概述o 一、作用o 二、定義:o 能將輸入信號的頻譜變換成所需頻譜的輸出信號的電路就叫頻譜變換電路。o 三、分類：62模擬乘法器 o 實現頻譜搬移：非線性電子器件

2、，模擬乘法器 o 1、非線性電子器件:兩個信號電壓同時作用在非線性器件時，器件電流存在著兩個電壓的相乘項 。o 討論：u1=U1COS1t u2=U2COS2t 同時作用在非線性器件的情況： 非線性器件濾波器輸入輸出結論：o 輸出電流中除有直流分量和兩個基波分量外，還產生許多新的頻譜分量。 （ 等）o 輸出電流組合頻率分量通式：o 組合頻率成對出現：有12必有1-2，有21+2必有21-2，等。o 和差頻率出現使非線性器件完成頻譜搬移。2121111,3 ,2n, 2 , 1 , 0,21qpqppq減小無用相乘項造成干擾的措施：o 選用合適的器件和工作點（平方律特性的場效管或Q在平方律特性區

3、域）o 采用平衡電路抵消部分無用頻率分量。o 減小u1 和u2 以降低高階相乘項產生的組合頻率分量的強度。2、模擬乘法器 o 優點：1. 克服非線性器件相乘運算產生無用相乘項多，容易造成干擾的缺點。2. 具有工作頻帶寬，溫度穩定性好的特點。 雙差分模擬乘法器原理圖 21212002)(ukuuuRkTqIRiuuccIII小結：實現頻譜搬移的主要方式：o 使用非線性器件：小結：實現頻譜搬移的主要方式：o 使用乘法器：6.3 普通調幅波的產生和解調電路o幅度調制用調制信號去控制高頻振蕩的幅度，使其振幅隨調制信號成正比地變化的過程。 作用：頻譜搬移。o分類：普通調幅(AM)抑制載波雙邊帶調幅(DA

4、B/SCAM)單邊帶調幅(SSB/SC AM)o 異同點：o 共性：均為調幅信號o 相異：波形不同o 頻帶利用和效率不同o 實現的電路和解調的方式不同o 信號描述方法：o 1、時間函數（時域）：信號隨時間變化的規律可表示為時間函數，波形圖。o 2、頻譜函數（頻域）：信號隨頻率變化的規律可表示為頻譜函數，頻譜圖。反映組成信號各頻譜成分的幅度，相位，能量分布 6.3.1 調幅波的特點、表達式、波形及頻譜一、普通調幅波o 1、AM波的時域表達式及波形o 設調幅信號為：U(t）o 載波信號為：Uc(t)=Ucmcos(ct)=Ucmcos(2fct) o 根據調幅定義：調幅信號（已調信號）表示式為：o

5、 UAM(t)= Uc(t)+A Uc(t) U(t）o = Ucm+AUcm U(t）coscto = Ucm 1+macostcosct 調幅波的波形圖： （a）調制信號（b）載波信號（c） ma1時2、調幅波的頻域表達式及頻譜圖：2、調幅波的頻域表達式及頻譜圖：頻譜搬移的概念：o 調制信號： 低頻信號o 調幅信號：，.高頻信號 但幅度的變化規律如。結論：調幅的作用是：o 在時域上實現U(t)和U(t)相乘運算，反映在波形上就是將U(t)不失真地搬移到高頻振蕩的振幅上。o 在頻域上則將U(t)的頻譜不失真地搬移到0的兩邊。 3、調幅波的功率分配： sidecacmcmacmPPtfmUUt

6、fmtUP222220221212111cos單音頻時：(1) 載波功率:2cm21UPc=(2) 上下邊頻總功率: Psidec2a21Pm4、AM波的特點：o 1）AM波的包絡與調制信號U(t)成正比o 2）AM波所占帶寬為調制信號帶寬的兩倍o 3） AM波的功率利用率很低，最多只有發射功率的1/3o 優點：o 調制設備簡單，解調設備更簡單，便于接收二、雙邊帶抑制載波調幅信號（DSB/sc AM）：抑制載波只傳送上下邊帶o 1、表達式及波形o 表達式：ttUKUtUtKUtUmcmcDSB00coscos21)()()(2、DSB/sc AM特點： o DSB/sc AM信號隨U(t)的變

7、化，但它包絡不再反映調制信號的形狀，但仍保持AM的頻譜搬移特性（線性特性）。o 當調制信號過零時，Uc(t)反轉180o BDSB=2maxo DSB/sc AM中的載波被抑制，功率利用率達到了100%三、抑制載波單邊帶調幅信號（SSB/sc AM）： 抑制載波和其中一個邊帶o 1、SSB表達式、波形圖及頻譜圖 ：o 上邊帶： o 下邊帶： ttttttUcccSSBUcos21sinsin21coscos21)(ttttttUcccSSBDcos21sinsin21coscos21)(SSB的頻譜圖： tUmu)cos(21)(ccmaSSB上邊帶基本電路模型：o 1）濾波法：o 乘法器產生

8、雙邊帶調頻信號，用帶通濾波器慮去其中一個邊帶可得單邊調頻信號。SSBUTUtUUBPFtUDSSc)()()(2、移相法SSB的特點：o A.抑制載波，功率利用率達到100%，發射效率高。o B.頻率利用效率高。o C.缺點：解調技術較復雜，用于短波通訊。6.3.2 普通調幅波的產生電路o 調幅電路的類別：6.3.2 普通調幅波的產生電路o 一、基本概念：o AM表達式 ：o 乘積項：o 調幅度： ttUmtUttmUtucaccacAMcoscoscoscoscos1ttcoscoscmaEUmAM調制電路的種類：o 低電平調制：Uc、 U U2m，u01u02，鑒頻器輸出電壓u00為正值，

9、且為最大；當調頻信號頻率為f02時，U1mU2m，則u01u02，所以，u0UBZ 即D1 D2進入雙向限幅。只要設計保證 UiUBZ 、就達到限幅而切除寄生調幅部分 二晶體三極管限幅器 工作原理： 過激勵限幅，輸入信號足夠大，信號正負半周使晶體管進入飽和區和截止區，達到雙向限幅。 滿足限幅的條件：信號u要足夠大。+飽和。截止。 限幅的調整：o 1Vcc 一定、加大Rc 、Re 能較早進入限幅。o 2 Rc 、Re 一定。減小Vcc 較早進入限幅： Uce（減?。? Vcc Ic(Rc +Re)（增大） 結論：o 1、Ui Up 限幅。o 2、 改變Rc 、Re 或Vcc 可以改變限幅值。o 3、要獲取對稱限幅，工作點應選在負載線中點。本章小結（一）：&調幅有普通調幅和抑制載波調幅，普通調幅波的包絡反映了調制信號變化的規律。& 調幅電路可分為高電平調幅和低電平調幅，它們各自具有不同的特點，因此分別適用于不同的場合。& 檢波器有包絡檢波和同步檢波兩大類。包絡檢波器只可解調普通調幅波，同步檢波器可解調各種調幅波。包絡檢波器存在惰性失真和負峰切割失真。& 常用混頻器有模擬乘法器混頻器、二極管混頻器、三極管混頻器。混頻器輸出中存在混頻干擾。本章小結（二）：o 在調角信號中頻偏和相偏分別反映了調制信