第五篇 振幅调制.ppt

第5章 振幅调制、解调与混频电路 主要内容： 振幅调制原理 相乘器电路 振幅调制电路 振幅检波电路 混频电路 振幅的调制与解调、角度的调制与解调、混频等电 1、调幅波的数学表达式和波形 1、调幅波的数学表达式和波形 其中 ， ，由相乘器与输入载波电压振幅决定的比例常数。 则单频调制时输出调幅波电压为 1、调幅波的数学表达式和波形 1、调幅波的数学表达式和波形 2、调幅波的频谱与带宽 2、调幅波的频谱与带宽 3、调幅波的功率关系 * EXIT * 概述： 路是高频通信系统中最为关键的基本模块电路。它的功 能是将输入信号进行频谱变换，以获得所需频谱输出信 号。因此，这些电路都属于频谱（或频率）变换电路。 根据频谱的不同特点，频谱变换电路可分为线性变 换和非线性变换两大类。线性变换的作用是将输入信号 的频谱进行不失真地搬迁，如振幅的调制与解调电路、 混频电路等。非线性变换的作用是将输入信号的频谱进 行特定的变换，如角度的调制与解调电路等。 本章学习振幅的调制与解调电路、混频电路等。 (1) 数学表达式 载波信号: uc(t)=Ucmcos(ωct)=Ucmcos(2π?ct), 式中，uc(t)为载波的瞬时幅度，Ucm最大振幅，ωc 为载波角频率，?c为载波频率, ωc＝2π?c。 调制信号： ,直流电压源为 ，调制信号及载波信号经过相乘器后，输出电压为 其中 ma称调幅系数或调幅度，它表示 载波振幅受调制信号控制的程度。 (a)调制信号； (3) 单频调制时的调幅波形： (b)载波信号； (c) ma1； (d) ma1。 由图可见，调幅波的最大振幅等 于Um0(1+ma)，最小振幅等于Um0(1－ma)，当ma=1时 最小振幅等于零。若ma 1，将会导致调幅波在一段时间内振幅为零，此时调幅波将产生严重失真。为了避免失真，要求ma小于等于1，即ma≤1 由图还可看出，调幅波是一个高频振荡，但其振 幅在载波振幅 Um0上、下按调制信号的规律变化，因 此调幅波携带了原调制信号的信息。通常把调幅波振 幅变化规律，即 称为调幅波的包 络。由于调幅系数 ma 与调制信号电压振幅 UΩm 成正 比，因此 UΩm 越大，ma 就越大，调幅波的变化也就 越大。 将单频调幅波的数学表达式按三角函数展开，可得 可见,单频调制的调幅波由三个高频分量组成,除角频 率为ωc的载波,还有ωc+ Ω和ωc﹣Ω两个新频率分 量。载波分量的振幅为 , 而两个边频分量的振幅 。因ma的最大值只能等于 1 ,所以边频 振幅的最大值不会超过 。 从频谱图可见,在调幅波中,载波并不含有任何有用 信息,要传送的信息只包含在边频之中。边频的振幅反 映了调制信号幅度的大小,边频的频率虽然属于高频范 畴,但反映了调制信号的高低。 单频调制的调幅波的频带宽度为调制信号频率的两倍,即 BW=2F 复杂信号调制的调幅波的最高频率为?c+Fmax,而最 低频率为 ?c-Fmax,因此频带宽度等于调制信号最高频率 的两倍,即 BW=2Fmax。 (2) 上(下)边频功率: (1) 载波功率: (4) 调幅信号总功率: (3) 上下边频总功率: