高频电子线路电子教案第五章

5.1概述5.2振幅调制原理及特性

5.4调幅信号的解调

第5章振幅调制、解调及混频5.5混频器原理及电路

5.3振幅调制电路调制的必要性：可实现有效地发射，可实现有选择地接收。调制的方式和分类：按载波的不同可分为脉冲调制、正弦调制和对光波进行的光强度调制等。按调制信号的形式可以分为模拟调制和数字调制。调制信号为模拟信号的称为模拟调制，调制信号为数字信号的称为数字调制。正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为角度调制。调制是一种非线性过程。载波被调制后将产生新的频率分量，通常它们分布在载波频率的两边，并占有一定的频带。5.1概述频谱搬移电路的特性非线性电路具有频率变换的功能，即通过非线性器件相乘的作用产生与输入信号波形的频谱不同的信号。当频率变换前后，信号的频谱结构不变，只是将信号频谱无失真在频率轴上搬移，则称之为线性频率变换，具有这种特性的电路称之为频谱搬移电路。如下图所示非线性器件主振带通f0,2Fmax调制信号f0ff0fmaxf02f0ff0f2)从频谱结构看，上述频率变换电路都只是对输入信号频谱实行横向搬移而不改变原来的谱结构，因而都属于所谓的线性频率变换。1)它们的实现框图几乎是相同的，都是利用非线性器件对输入信号频谱实行变换以产生新的有用频率成分后，滤除无用频率分量。3)频谱的横向平移从时域角度看相当于输入信号与一个参考正弦信号相乘，而平移的距离由此参考信号的频率决定，它们可以用乘法电路实现。混频原理非线性器件本振带通fi,2Fmax高放f0f到中放fi=fO-fSfSffif…fif

(1)调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。

定义：信号

载波信号：（等幅）高频振荡信号

正弦波

方波

三角波

锯齿波调制信号：需要传输的信号（原始信号）语言图像

密码已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）振幅调制解调（检波)混频（变频）属于

频谱线性搬移电路

(2)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。(6)振幅调制分三种方式：（5）相位调制：调制信号控制载波相位，使已调波的相位随调制信号线变化。

（4）频率调制：调制信号控制载波频率，使已调波的频率随调制信号线性变化。（3）振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振幅随调制信号线性变化。5.2振幅调制原理及特性一、振幅调制信号分析二、双边带信号三、单边带信号一、振幅调制信号分析（1）设：载波信号：

调制信号：

那么调幅信号（已调波）可表达为：

由于调幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有：

，式中为比例常数即

式中ma为调制度，

常用百分比数表示。一般，实际中传送的调制信号并非单一频率的信号，常为一个连续频谱的限带信号则1调幅波的分析若将

分解为则有

，其中：

2、调幅信号波形波形特点：（1）调幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致(2)调幅度ma反映了调幅的强弱程度，可以看出：

一般m值越大调幅越深：

（1）由单一频率信号调幅可见,调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量：

3、调幅波的频谱Ω调制信号ω0载波调幅波ω0+Ω上边频ω0-Ω下边频同样含有三部分频率成份信号带宽ω0(2)限带信号的调幅波Ωmax调幅波ΩmaxΩmaxΩmaxΩmax调制信号载波ω0+Ωmax上边带ω0-Ωmax下边带由于：相加器乘法器直流乘法器相加器4、AM信号的产生原理框图可见要完成AM调制，其核心部分是实现调制信号与载波相乘。仿真仿真(2)上、下边带的平均功率：

(3)在调制信号一周期内，调幅信号输出的平均总功率

(4)边带功率，载波功率与平均功率之间的关系：

上消耗的载波功率：

(1)5、调制波的功率那么调幅波各分量的功率为：

设调幅波传输信号至负载电阻上,讨论标准调幅波的性质：已调信号的幅度随调制信号而变化。因此，调幅信号幅度的包络线近似为调制信号的波形。只要能取出这个包络信号就可实现解调。调幅波的频谱由两部分组成。一部分是未调载波的频谱，另一部分是分别平移至处的调制信号的频谱，幅度减半。标准调幅信号所占的频带宽度为，即它是调制信号频带宽度的两倍。但从传递信息的角度看，标准调幅信号所占的频带宽度中有一半是多余的，因此，这种调幅方式在频率资源利用上是有缺点的。幅度调制是一种非线性过程，因为它将调制信号的各频率分量变换为载波频率与这些频率的和频和差频分量。但都是将信号的频谱在频率轴上平移。因此，又称幅度调制为线性调制。在调幅波中，欲传送的信息包含在边带内，载波分量并不包含欲传送的信息。而它所占有的功率却为总功率的一半以上。因此，从有效地利用发射机功率的角度考虑，标准幅度调制是有缺点的。在AM调制过程中，如果将载波分量抑制就形成抑制载波的双边带信号，简称双边带信号，它可以用载波和调制信号直接相乘得到，即：调制信号为单一频率信号：

调制信号为限带信号的调制：

二、双边带信号(doublesidebondDSB)１、

数学表达式2.波形宿与频城谱(1垂)桶D缓SB信号旗的包逼络正刊比于策调制槽信号(2梨)DS田B信号糊载波睛的相蝇位反律映了寨调制根信号父的极拖性，即在屯调制颠信号赢负半帽周时剃，已努调波缘瑞高频锈与原糠载波庭反相弱。因此努严格嘱地说驻，DS泽B信号邮已非害单纯摸的振钩幅调蚂制信夹号，搅而是专既调老幅又水调相比的信备号。(3品)DS谈B波的艇频谱舍成份饥中抑停制了爹载波座分量留，全先部功抄率为丸边带页占有易，功踩率利灭用率堤高于AM波。(4)占用频带

调制信号载波上边频下边频仿真上边带滤波器乘法器下边带滤波器单边陶带(S抵SB窗)信号暴是由DS茄B信号进经过踏边带兼滤波俭器滤叫除了铃一个牢边带统或在姜调制酬过程咽中直六接将狭一个符边带物抵消套而形嘉成，如：上边带信号下边带信号三德单边芳带信钩号ω0+Ωmax上边带ω0-Ωmax下边带ω0+Ωmax上边带ω0-Ωmax下边带另外乎由三继角公俊式：利用剖上三赖角公嫩式的工实现它电路辰如下爹图所巧示：乘法器乘法器９00相移９00相移加法器减法器••••这种评方法恰原则欠上能炮把相弄距很姻近的差两个责边频施带分仍开，唉而不岁需要桑多次净重复碍调制脑和复础杂的缝滤波期器。但这宏种方咬法要诉求调倾制信脱号的疤移相注网络良和载赶波的全移相剂网络笼在整历个频灾带范敌围内巷，都托要准毛确地冈移相90浇°。这扰一点假在实判际上扯是很搞难做匙到的青。仿真修正稠的移邀相滤决波法这种示方法衡所用扣的90佳°移相虹网络氏工作堆于固嚷定频请率，久因而纺克服酒了实斗际的世移频娇网络扛在很奖宽的库音频披范围千内不间能准悦确地惕移相90丧°的缺卡点。这种核方法盘所需虫要的胳移相晃网络芬工作惠于固丹定频墓率1与2，因朱此制烟造和组维护俩都比成较简呜单。迷它特粱别适倒用于纷小型扶轻便希设备愧，是道一种诞有发箭展前堡途的窝方法堪。BM1u1=uu低通滤波器BM390移相网络u=cos1tBM2低通滤波器BM4u2=uΩuu=sin1t音频振荡器BM-平衡调幅器音频输入U(t)=sint90移相网络u0=cos1tu0=sin2t载波振荡器合并网络u3u4SSB输出u1=sintsin1tu2=cos(1–)tu3=uu3=sin2tcos(1-)tu2=sintcos1tu4=cos(1–)tu4=u0u3=sin2tsin(1–)t例1已知露载波西电压出为u0=U0co朴sω0t,调制虽信号毯如图世所示母，f0>>腹1/TΩ。分土别画旦出m=梅0.离5及m=良1两种脏情况老下的AM波形永以及DS扭B波形增。题意宴分析帐：AM信号浮是其赏振幅岩随调锁制信咳号变答化的沈一种食振幅宫调制通信号友，确雅切地唇讲，赌其振姻幅与桑调制衣信号uΩ成线比性关哀系。吓调幅摩信号腥的表烦达式挠为uAM(t)=U0[1接+mf(t端)]破co龄sω0t，式索中f(t)为归坏一化子信号姥，即|f(t迎)|ma翁x=1的调醉制信朝号。翁由AM信号指的表桃达式福可以罚看出肾，调当幅信侍号的物振幅胞，是标在原趴载波舍振幅启的基雁础上被，将f(t)信号殃乘以mU0后，坟叠加过到载墨波振肤幅U0之上误，再党与co秘sω0t相乘寇后，钱就可替得到AM信号指的波士形。愉对双物边带栏信号延，直昌接将斯调制竟信号uΩ与载雕波u0相乘攻，就际可得贷到DS彩B信号度的波窃形。踪蝶应注锡意的躬是，DS亦B信号附在调润制信哈号uΩ的过帽零点警处，巾载波缘瑞相位芹有18育0°的突炒跳。解：沟下图为AM波在m=萄0.破5和m=唐1的波蒙形和DS警B信号可的波双形讨论记：对AM信号起，当m=旁0.增5时，外其振挡幅可泰以看稠成是篮将调裙制信崇号叠晴加到赞载波室振幅U0上，患其振肯幅的魄最大醋值(对应渴调制盾信号员的最著大值)为U0(1昨+0伸.5遇)，最撕小值(对应难调制陶信号惨的最掠小值)为U0(1隶-0老.5炎)，包塔络的泪峰一章峰值物为U0。当m=夫1时，斜其振副幅可嫌以看刺成是删将调爬制信燃号叠阁加到恼载波冈振幅U0上，斑其最湾大值雷与最缘瑞小值绣分别黑为2U0和0，峰雄一峰缩慧值为2U0。由柄此可名见，m越大魄，振惠幅的品起伏达变化确越大井，有埋用的碍边带葵功率食越大岛，功践率的漫利用想率越奴高。对DS增B信号银，是雾在AM信号桂的基颗础上高将载店波抑伶制而姻得到东的，腹反映染在波厨形上毅，是棉将包流络中栋的U0分量蝇去掉淹，将uΩ与u0直接坚相乘疏就可悼得到DS码B信号腰。应算注意坏的是龟，DS蓝B信号赔的包贺络与侧调制码信号槐的绝男对值倡成正尺比，贴在调逗制信轿号的歪过零府点载盗波要艇反相论。特饮别要懂指出浙的是聋，DS副B信号祖是在AM信号客的基拖础上舍将载忙波抑拐制后钢得到症的，泪但不统可用辆滤波肝的方桃法将秋载波喷分量启滤出蝇，而畜是采第用如育平衡凳电路幸等方俩法将够载波摸分量庸抵消帆，从联而得快到DS软B信号划的。晶在画贼波形栋时，秧包络嫂不能凝用实猪线，独只能筹用虚廉线，粥因为凭它只己是反拐映了肾包络罗的变枯化趋砍势，愤而不火是信乘号的福瞬时暂值。波形策特点偶：(1)调幅轧波的羽振幅件（包有络）成变化曲规律速与调线制信轰号波桂形一爬致(2著)调幅次度ma反映诵了调窝幅的睁强弱掀程度招，可墓以看非出：ma≤1ω0±Ω、ω0占用肝频带功率驱：在灵普通慢调幅郑波信薯号中奖，有效用信星息只鬼携带弄在边切频带岗内，罪而载烂波本鹅身并吊不携哪带信旗息，温但它胳的功透率却长占了庸整个朝调幅甩波功模率的搅绝大株部分纠，因搏而调镰幅波撇的功厅率浪良费大怒，效照率低鸦。占用虚频带ω0±Ω(1差)房诚D控SB信号泥的包两络正剑比于信调制利信号删绝对巡寿值(2优)保DS校B信号培载波篮的相秩位反迈映了蝴调制拘信号英的极饼性，怖即在警调制吓信号贫负半亡周时炕，已应调波呼高频肾与原炎载波挪反相薪。因堵此严无格地带说，DS互B信号死已非快单纯倾的振乖幅调集制信亿号，竿而是宴既调辜幅又车调相龄的信仰号。(3粉)锋DS负B波的证频谱喝成份蚂中抑用制了仪载波涌分量腾，全户部功值率为碌边带敲占有吵，功访率利且用率刮高于AM波。占用梅频带Ω0+ΩSS蓄B信号尝非单舅纯的叠振幅铲调制坝信号续，而雾是既事调幅权又调俭频的闪信号统。功率毙和频葱带利贷用率李都高什。设：5.什3振幅菠调制筛电路1高电扬平调厌制2低电秩平调蝇制3二极播管平犹衡电戚路4二极振管环席形电急路实锦现DS胶B信号5利用跟模拟驴乘法蛋器实筋现DS槽B信号颂（MC套15棕96）这种挣调制研是在妈高频卷功率纹放大匙器中立进行毯的，巧通常焰分为野：三种捏信号坑都有阴一个宋调制柔信号架和载许波的畏乘积带项，所咏以振幅劈燕调制电路脊的实访现是积以乘孩法器筛为核栏心的年频谱译线性亡搬移则电路。具体用的说琴调制许可分锈为高电袋平调乌制：功须放和旱调制尿同时糠进行蛛，主份要用田于AM信号寨。低电缺平调开制：先强调制文后功勾放，巨主要凭用于DS创B、SS该B以及FM信号丧。（一异）AM调制遮电路AM信号伯大都忧用于矮无线盈电广泼播，娇因此热多用响于高待电平丢调制糊。1高电泡平调哭制基极严调幅(B盟as亮e企AM逼)集电扬极调粒幅电除路(C呀ol毫le城ct达or回A贡M)在集弦电极喷调幅道电路漠中：Cb,C1为高留频旁召路电剖容，Rb为基康极自销给偏活压电裂阻，折放大垄器工侍作在甘丙类娱状态把，集织电极美电路月中除绪直流休电压ECC外，脑还串躁有调央制信凑号集电愤极调解幅的笼特点份：工覆作在弹过压榆区，缓效率厉较高只，但怨所用样调制笑信号杏功率况大。即集电堪极有协效动盛态电补源为：ECC+-iCiC1临界过压欠压ECC（t）临界过压欠压EBB(t)icuAM（t）ECC+EBO-+-在基峡极调塌幅电持路中漫：LC高频卡扼流依圈，LB低频抗扼流竿圈，C1,Ce1纪,Ce2,C2,C3，CC高频艰旁路富电容灵，Re射极钻偏置头电阻骗，基陷极偏燥压随盒调制源信号童而变献化，必即基极汤有效涌动态饲偏压来为：基极宇调幅身的特傅点：榆工作精在欠啊压区鸣，效典率越绑低，超输出域波形肚较差聪，但露所用昨调制芬信号传功率幅越小扔。1)二极戚管电崇路如图司所示详的电追路,设:(1竹)单二尘极管静电路且则回贫路电央流:２、魂低电红平调妄制ud+uL(t侄)_而

S(t)u0(t)开关螺函数扎：的付里叶级数展开式为：如果选频回路工作在

处，且带宽为

而谐振时的负载电阻为RL，则输出电压为：

ud+uL(t鞠)_为一肺个AM信号的频谱成份：

Ωω02ω0B=2Ω仿真+uL_+uo1_-uo2+上半呈部分率与下慨半部如分电坝路对匹称其品等效贫电路喂如右偶图所护示。1电路秩结构错：(2讯)二极压管平吃衡电情路2工作政原理涂分析乖：设：ud1ud2id1id2式中

而

的频谱成份：uo(t)ω0+ΩΩω0-Ω3ω0+Ω3ω0-Ω如果输出回路滤波器谐振在

处，且带宽为为：

则输出电压

输出界调制蚕电路央的乘持积项免，并龟抑制礼了载斥波项卧。的频谱成份：仿真D1Tr1Tr2iLD4D321:1u021:1u

RLuu

+–u0–+u

+D2–在平口衡电浙路的财基础挡上，榆再增旨加两辰个二戚极管D3,D4使电窗路中嫂四个眯二极必管首胡尾相春接i.电路并结构构成环形

设：ii谦.工作残原理扮分析当时，平衡电路I在负载回路中产生的电压为：时，平衡电路Ⅱ在负载回路中产生的电压为：当

而其认中：（3）二极任管环众形电锁路实眉现DS鸽B信号D1Tr1Tr2i121:1u021:1RL–+u

+–+D2–ui2iL1Tr1Tr2i321:1u021:1RL–+u

+–+–u

i4iL2D4D3uΩuΩ+uL1-uΩuΩ+uL2-

则有

S1(t)S2(t)S(t)u0(t)那么袍在一希个周泻期内咸平衡浮电路I，II在负冰载RL上产衡生的摘电压鉴为：式中称为委双向低开关尽函数的付里叶级数展开式为：而有

的频率成份：只有组合频率性能影更接遍近理近想乘爬法器貌。3ω0-Ω3ω+Ωω0-Ωω+Ω经滤岗波后苏的输泽出电望压：仿真利用稿模拟颜乘法布器实好现AM、DS显B信号黑（MC妹15葡96）1.单差润分对视电路ic1ic2io载波缴电压u0加到衣线性借通道苹，即u1＝u0，调盒制信分号uΩ加到咱非线野性通嗓道，倘即u2=uΩ，则严双端撕输出浇为2、模去拟乘错法器退电路载波让电压u0加到内线性谋通道铸，即ux＝u0，调联制信孔号uΩ加到条非线锻性通恰道，燃即uy=uΩ，则悦双端伙输出湖为uxux'uyuL例2在下叔图所该示的订各电默路中留，调衣制信呜号uΩ=UΩco饥sΩ寻t，载董波电捎压uc=Ucco绘sωct，且ωc＞＞Ω，二抽极管VD1、VD2的伏晕安特待性相千同，孩均为游从原霉点出缘瑞发，四斜率浸为gD的直盈线。吩⑴试再问哪李些电否路能晃实现挪双边泛带调间制？敞⑵在判能够替实现你双边命带调击制的氧电路门中，询试分令析其少输出物电流确的频藏率分细量。题意戚分析：从图船中可惹以看贺出，全这四茧个电节路为增二极脖管电伪路的凉交流胞等效鼓电路他，和徒二极稼管平司衡调纺制器哑的结章构相尚似，茎与之占不同存的是务信号丘的输答入位搁置和痒二极佳管的阿连结宋方式自。其务分析卷思路缠可以献按照锹二极喷管平蓬衡调谜制器寒的分什析方立法进丑行分缎析。纵分析康思路蚕如下得：①标骨定二乱极管浮两端屑的电载压和远流过局它的姨电流禾的正级方向捕，一琴般可四按实益际方刷向标辰定(当然侦也可届以不发按实贵际方俯向标勤，但厌分析锈时难刻度较粗前者掩大，粮易出太错)；②求剑出加腊在二围极管唱两端密的电浙压uD；③求论出流恋过二排极管拒的电惠流iD=gDS(t)uD，此企时二匆极管详电导暮有两胜种情骑况,若uc正向术加到岩二极列管两浸端,二极影管在uc的正太半周演导通锈，为gDS(ωct)；若uc反向诞加到由二极掩管两女端，舟为gDS(ωct-π)；④根笨据同些名端侵判断闭各二要极管阔电流此对总学的输蒙出电座流i的贡闸献，宜流入织同名带端为萌正，咬流出废同名滑端为场负；⑤分双析i中的督频率逼分量宁，若励有fc±F分量讲，无fc分量舞，则进可产融生DS疯B信号(滤波饺后)；若精有fc±F和fc分量堡，不萄能产章生DS崖B，只药能产东生AM信号紫。(a乐)uD1=uD2=uc+uΩ,uc正向款加到绸两个活二极妹管上,故因此舱，(a牧)所示耕电路利没有相输出导，不采能完番成双快边带桂调制糕。（b）uD=uc+uΩ,uD2=-uc-uΩ=-uD1,uc正向刷加到VD1，反屿向加课到VD2，故g1(t瘦)=gDS(ωct),g2(t众)=gDS(ωct-窑π),i1与i2流向雷一致胖，在鱼输出舞变压轮器中恋产生洋的磁熄通相健加，硬输出阀电流i为将上庭式展排开可沟见，i中的嫩频率煤分量赌包括就直流免、2nfc、(2蕉n-刊1)fc±F,n=1嗓,2战,3翻,…吉…，其锯频谱践如图候所示著。由愤此可感见，庙图(b宵)所示湾电路音经滤终波后廊可得嘉到双失边带恰信号逐。(c拼)uD1=uc+uΩ，uD2=-uc+uΩ,uc正向以加到VD1,反向矿加到VD2,故g1(t促)=gDS(ωct),够g2(t战)=gDS(ωct-算π),i1与i2流动逝方向约相反想，有可以桑看出墙，i中的想频率妹分量织有fc,引(2帆n-萍1)fc±F,n=1趴,2肿,3度,甲…,其频钢谱如菌图所示健。由冤此可识见，泛图(c描)所示缘瑞电路钩可以令完成AM调制喘，不蹲能得禾到DS革B信号帮。（d）uD1=uc+uΩ，uD2=uc-uΩ，uc正向龄加到塔两个贴二极凯管上淡，故g1(t污)=gDS(ωct)=g2(t练)压,i1与i2流动庭方向挖相同便，有由上蹄式可炸以看易出，旬图(d借)所示读电路膏的输球出电或流i中只低有fc和2nfc，不划存在fc±F分量迅，故玩不能档完成誓调制酒功能散。讨论串：二极鹊管平澡衡调伴制器蛋可以既产生毫双边柄带信拖号，眠但产剖生双坚边带矛信号脑时两朴个输浊入信宋号uc与uΩ所加变位置取是确堡定的带。若都将uc与uΩ的位拼置互鹅换，熔如图(c坟)所示签，则党将不呈能得沫到双膛边带击信号棚，产欠生的梅是AM波。楚若将扑两个牲二极兆管中片的一给个反耐接，奴如图(d渣)所示压，得缸到的哗只是层输入低信号刃中的池一个(uc或uΩ)的频封率的颜谐波征分量冈。D1Tr1Tr2iLD4D321:1uC21:1u

RLuu

+–uC–+u

+D2–另外骨，对寨二极疫管环格形调坛制器捐，无兽论将uc和uΩ加到校何位颈置，泰均可伐产生闯双边芽带信冠号，冻也就短是说扛，二督极管矩环形恨调制戴器产病生双澡边带萝信号甲与信写号所每加位鹅置无良关。解调被是调艳制的灾逆过迷程，是从遵高频晒已调根波中组恢复双出原始低频论调制慎信号头的过摸程。窜从频昆谱上垮看，榜解调仰也是近一种法信号厚频谱烫的线害性搬茫移过吊程，符是将水高频呀端的伏信号通频谱凉搬移酿到低劝频端六，解调贸过程关是和巡寿调制裁过程企相对镇应的悲，不拉同的曲调制陵方式销对应店于不马同的上解调沫。振幅们调制桃过程背：解调港过程AM调制DS滩B调制SS脉B调制非相蚁干解并调(包络丙检波)：相干伤解调(同步枪检波)：峰值续包络择检波平均蛮包络脾检波乘积逃型同娇步检碍波叠加雄型同墨步检捉波5.详4调幅升信号狂的解坟调(检波)一、华检波独器的务技术线要求：检波她效率必：检波帜效率区是指乌检波孩器输矛出信唇号的阅幅度公与输原入调扩幅信鸡号中料包络从的幅牧度之递比。输入恒阻抗肥：检波防电路德是前核级放讲大器励的负映载，巡寿它的氧输入捉阻抗西将影拔响前铸级的晒工作示，需教合理烈设计采。检波墓失真凡：要求薄检波黎器的祸输出递信号迎波形谨与输温入调圆幅信抚号的浸包络由之间须只有亏时间帜延迟烟或幅斩度比理例上沈的变充化，尊而不铁出现拾新的诵频率找成分飞或改普变原谈有各炭频率菊分量滴间的等相互廉关系末，也绢即不激出现导非线段性失减真或扩线性胜失真笨。二槽调幅主解调球的方角法1非相鹅干解蹄调(包络炊检波)非线形电路低通滤波器从已要调波违中检队出包言络信炒息，只征适用妖于AM信号第（或也幅度贡包含渠调制薯信号朋信息亩的复矿合信趴号）输入AM信号检出字包络裳信息利用悲某些截元件蝴的非牵线性恭特性队对调帜幅信完号进计行非悟线性辛变换超，实别现调幅忍波的衬解调(检波)。非相游干解蹄调方肾法有:小信垄号平脊方律摔解调盼、平徐均包瞒络解庭调和大皱信号旬峰值叠包络摸解调攻等由于DS恰B和SS移B信号抵的包适络不朴同于捎调制秀信号址，不阔能用袄包络磁检波器舰，只能卸用同地步检泼波器灰，但需注熄意同届步检惑波过敞程中岂，为性了正忆常解说调，钢必须煤恢复宪载波叹信号响，而雕所恢纪复的琴载波搭必须侮与原般调制棵载波地同步睬（即伞同频粱同相侧）。乘法器低通滤波器uDSBuo’uΩ’2相干教解调膨（同待步检揭波）包络检波器加法器uDSBuo’uΩ’uAM解调废载波(一)小信什号平嚼方律荐检波1检波梦器电未路：二极管有偏置电压。二极管电流全流通。输入信号很小。2电路绩的技榜术指塞标：检波波效率炒：输入薯阻抗代：检波篇失真洁：（缓非线招性失菜真系导数）平方猛律检臂波：用于饥功率粒指示越。(二)二极漫管峰谊值型某包络姓检波语器峰值里检波罪器的晋工作序条件物：检苦波器碗一般羽工作肆在大拉信号位状态屋，输帝入信值号要详求大范于0.狐5V，通常服在1V左右艳。1基本漆电路块结构RC网络奶的基偏本功撞能：对高频载波信号短路，即滤除高频信号，即

即在脂理想贵情况弃下，RC网络购的阻改抗为：输入卖回路盐：相奇当于裁末级及中放到的输钩出回竭路,输入AM信号二极洽管D：相当史于一城个非哭线性还元件输出夕回路城：低划通RC滤波返网络，相当于检波负载，即

对低频调制信号2工作抓原理来分析能保持的峰值而略有下降+uo—检波富过程圆：iD即：

（1）在输入信号的正半周，D受正向电压作用而导通，电流

对C充电，充电时间常数

很小，充电迅速，使接近另外

又反向加在D负端，使二极管的端电压为

故D

的导通与截止决定于

（2）当最大值下降到小于时，而电夏容上砌的电糕压不但能突桥变，C通过R放电震，RC>>T0)故放电较缓慢，(其中时，D又导通，对C迅速充（3）当的第二个正半周到来，且>能保持在的峰值电压上。电，使+趁uD-峰值邻检波雀器检继波过着程的愤波形宜如图早所示酿，输顿出电呈压+ui—+口+-材-由于扮放电旧时间蔑常数二极饿管D截止耀，而峰造值检探波器侨的应猫用型翻输出器电路迁如下浩图所券示图(a)：可输出恢复的调制信号，一般作为检波电路。可作为自动增益的控制信号（AGC信号）。图(b)：输出与已调波中载波的大小成正比的直流分量UDC(a)RgRSRd(b)仿真若设堡输入坏信号输出信号为,则加在二极管两端的电压uDiDuoUimθ如果伶以右善图所批示的仗折线捐表示察二极劫管的女伏安品特征村曲线贯（注浇意在吗大信隐号输歪入情找况）宇，则浓有：可见当时有(1宁)传输含系数宣：（也称浓为检豆波系峰数或肥检波仁效率）定义疼：+ui-+uo-+板ud-3电路运性能毕分析有为电流导通角。其中另外钟，还奋可以豪证明剖导通资角的果表达护式：而当很大时，(如>50)，代入上式可得：而为二极管导通内阻。uDiDuoUimθ+ui-+uo-+津ud-可见有两部分：低频调制分量：其中直流分量：讨论：①在大信号检波过程中，当D和确定后，为恒定值，与输入信号大小无关，亦即检波效率恒定，与输入信号的值无关，则输姐出信肿号为尝：②当但理想值一般当，输入类与输尼出之养间为法线性柳关系斩，故花称为线性送检波。一般很计算作方法反为：当输泛入信题号为捧：设RLC具有缝理想路的滤税波能咱力，躁若输墨入是监等幅槽波，警二极养管上旨的电心流为咬脉冲伤，电风容上射的电蛛压为衣直流斧电压姑。二板极管粗工作暖在大烤信号演，如嫁图所队示，销折线抚的线柳率为gd。采松用折姿线近逐似分咏析法锣分析舌。vd（2）

检波的等效输入电阻峰值体检波掀器常个作为闻超外活差接误收机中放悔末级瘦的负杀载，故其输衔入阻旦抗对湾前级株的有溉载Q值及垮回路袍阻抗殃有直赏接影循响，办如下些图所班示，酬这也谱是峰尊值检当波器炕的主黎要缺沈点。检波钢器的干输入鸦电阻Ri是为心研究东检波暑器对压其输村入谐无振回博路影打响的宇大小纽奉而定泛义的模，因券而，Ri是对揉载波零频率谁信号翅呈现誓的参站量。若厌设输抛入信炊号为揉等幅锁载波且信号中放末级+ui_R

iUo，应全部转换为输出端负载电阻上消耗的功率如果忽略二极管导通电阻上的损耗功率，则由能量守恒的原则，输入到检波器的高频功率(注意为直流)即有而(3痰)非线边性失案真(4隙)频率阅失真这种碗失真丙是由凑检波腾二极时管伏天安特妥性曲槐线的弯非线鼠性所旁引起涌的。这种少失真简是由械于耦聋合电暴容Cc和滤古波电厉容C所引荒起的庙。Cg的存概在主限要影貌响检落波的余下限侮频率mi刺n。为使甜频率菊为mi久n时，Cg上的惹电压供降不泰大，碎不产宪生频腥率失终真，必须砖满足泰下列锣条件勇：或电容C的容悦抗应杯在上胜限频厨率ma厌x时，团不产组生旁桐路作赞用，扔即它应满草足下衔列条弊件：或一般Cg约为例几F，C约为0.畅01F。1)惰性敞失真会造晚成输摊出波字形不早随输乖入信槽号包麻络而锣变化届，从秧而产翅生失围真，这种枝失真申是由浇于电阀容放爽电惰执性引脂起的且，故餐称为体惰性肆失真嫌。在二魔极管付峰值洗型检巴波器假中，卷存在葛着两撤种特乡丰有失输真：惰性吊失真底部饱切割爹失真4检波呼器的酱失真一般为了提高检波效率和滤波效果，（C越大，高频波纹越小），总希望选取较大的R，C值，但如果R，C取值过大，使R，C的放电时间常数所对应的放电速度小于输入信号(AM)包络下降速度时，(1造)产生勾惰性浇失真测的原趟因：输入AM信号度包络脚的变舱化率>R飘C放电蚊的速蚂率(2妻)避免个产生霞惰性俱失真漏的条有件：在任呢何时颤刻，亲电容C上电笑压的蓝变化绞率应疯大于烫或等通于包嫁络信男号的兵变化盾率，明即可见，越大信号包络变化越快RC值调制系数m也不相同，所以在设计检波器时，应用最大调制度检验有无惰性失真，其检验公式为：一般由于调制信号总占有一定的频带调制频率并且各频率分量所对应的和最高不产拐生惰冶性失根真的念条件顿为：仿真而对二极管来说相当于一个反向偏压。当输入调幅波的m值较小时，不会影响检波作用，而当m值较大时，在调制信号的负半周，输入信号低于时，Uim(1-m)(2瓦)底部看切割猾失真如图所示，为能有效地传输检波后的低频调制信号，要求：a)原因：一般为了取出低频调制信号，检波器与后级低频放大器的连接后级+UC纠g-+UR—或因而Cg一般取值较大（一般为），所以在检波过程中两端建立起直流电压，其值大小近似等于载波电压振幅，即Uim且在低频一周内基本维持不变，经与分压后在上得到的电压：UR二极结管截泉止，钳使检裙波输胳出信痕号不某跟随粥输入阻调幅比波包烦络的钥变化努而产度生失旗真。UR>Ui闻m(1恋-m厘）+ui-+um-URURURUR(2)避免底部切割失真的方法：要求调幅信号的最小幅度要大于R上的直流电压即：其中：为检贸波器篮输出眯端的录交流兄电阻霜，而R为直药流电快阻。UR一般：

(1)

回路有载要大：这应该从选择性及通频带的要求来考虑。为高频载波周期(2帽)为发铃保证刊输出表的高倚频纹波俗小，咸要求抹：即５＊检波投器设校计及聋元件翅参数洪选择坑的原位则(3溪)为了道减少恢低频晒输出下信号踏的频安率失床真（倘一般松低频慎信号激为一师个限津带信条号）要求：

ΩminΩmax(4)

为了避免惰性失真：要求：(5)

为了避免底部切割失真：或+ui_Ri5.贸17例：咬已知倒回路RS=12kΩRL=6kΩ+uo-rD=50项Ω脊C=虎0.帐01插uF求：u0的表姥达式叮，并婆检查漂是否邪会产当生惰押性失眉真。解：检波孩器输娘入电筒阻谐振传电路旬有载服等效兰电阻不会判惰性夏失真货的条厦件：不会本产生帐惰性邻失真叠加奸型乘积暑型同步退检波披器可括分为忧：三﹑同步陆检波(S控yn漆ch申ro地no旦us钥D迅et悔ec贩ti挡on眼)注意猾：两超种检籍波器都需卫要接覆收端料恢复毯载波1.乘积伯型乘法器低通滤波器uDSBur本地载波uΩ(t)设输入已调波：

而恢复的本地载波为：则相占乘器标输出掀为：则经低通滤波器后的输出信号为：

令作用:主要懒解调DS曲B,祝SS份B波,也可裤调解AM波.讨论箩：(1根)当恢蕉复的蚀本地陵载波供与发捉射端刑的调浓制载爬波同钢步,（同拌频，兔同相军）。则有，即无慨失真碌将调摘制信靠号恢束复出赠来本地载波DSB信号(2)若本地载波与调制载波有一定的频差，即：即引起振幅失真。(3)若本地载波与调制载波有一定的相位差，即：则相当于引入一个振幅的衰减因子，如果随时间变化，也会引起振幅失真。乘法器低通滤波器uDSBur本地载波uΩ(t)仿真注意巧点：(1想)同步搁解调湾的关白键是仅乘积腹项，俩即以涝前介红绍的绘具有俗乘积砍项的从线性乡丰频谱赖搬移吓电路予，只盲要后东接低参通滤制波器拣都可别实现辉乘积坊型同所步检苹波。(2话)同步布检波紧无失烛真的依关键校是同捷步。相加器包络检波器uDSBur本地载波uΩuAM2.叠加尚型同侵步检蹈波器采用喂包络乐检波永器构子成同悟步检犹波电岗路，绘它的菠实现呀模型搁如图贞所示购。同步厅检波锋原理曾电路设输喊入信离号为纯抑制职载波馋的双疮边带本地辜振荡丧信号则它狸们的采合成银信号故当时因此昌，通瞧过包设络检躁波器当便可蚀检出卫所需张的调仪制信声号。+ur–DRLC+u0–~~+uS–仿真实际裂应用没电路透常采电用平息衡调制制器某构成宁同步佣检波咸电路书。平衡唇滤波器检波基器如图实际宰应用协电路一.实际鼠应用朵电路二u0ur二极赚管环怠形同悠步检饿波例下图为羞一平摔衡同俗步检利波器息电路栏，us=Usco植s(芒ωc+Ω筋)t,ur=Urco倘sωct,Ur>>Us。求朝输出拿电压我表达高式，监并证肌明二舌次谐党波的水失真集系数剥为零铸。题意义分析椒：这是裕一个铺用二禽极管郑平衡垦电路水构成杂的同勾步检殿波器京，由地于振谣幅调绸制、留解调畏（同驰步检屈波）编和混退频都孤是频很谱的姓线性命搬移态，故际电路杜的基卷本形树式是归相同渔的，宰不同全的是笼输入造、输妖出回垄路和劫滤波程器参如数的样不同柔。由仅题意辆可知反，输欢入信悟号为吹一单网边带推信号盏，恢满复载受波ur与载草波频手率同福频同岛相，垮且有Ur>>Us。由旺题图忽可以稻看出条，是罢将输跪入信剑号us与恢勒复载秒波ur叠加尝后，稼送到销由二现极管优和C与RL组成好的包键络检亦波器慎中进意行检群波，币故ur与us的叠筝加应宋近似单为一AM信号宪，且秆其包径络应吩与调恒制信嗽号成岛线性另关系舟。电味路采沫用平护衡电剥路，屈可以会抵消跃掉一军些不妥必要闯的频竭率分孙量。爹本题气的关饰键是ur与us的合先成。解：忘对于霜上支罚路，探加在怠包络绣检波招器的确电压uD1=ur+us，则Um1(t锐)和分别深为合袍成信志号uD1的振坡幅和佛附加租相位谋，其着值分率别为由于朵是包扇络检种波器烘，只厨对振茶幅有症关，草由此资有且Ur>>Us，故凶上式词可近钳似为上式碌表明泉，合辉成信尸号的母振幅厚与调毛制信表号co弱sΩ型t成线赖性关背系。对下立支路，uD2=ur－us，按齿上面惜的分兰析思发路，混可得输出顶电压u0=u01－u02,u01和u02为上稀、下鞋支路者包络郊检波赌器的峡输出蚁，有下面捎证明墨二次奸谐波拣的失侍真系滤数为澡零。疾对Um1(t茎)和Um2(t饼)，利臭用展组开式可得由上载式可且以看壤出，漠输出u0中有宇调制刷信号令分量2KdUsco专sΩ塑t和调熔制信或号频舌率F的奇搂次谐抵波项皂，没糊有偶奶次谐询波项兽，而请二次寺谐波沟的失篇真系购数定楼义为胆二次姑谐波胞的振压幅UΩ2与基把波分蔑量UΩ1的振帽幅之么比，烫即因UΩ2＝0，故Kf2＝0讨论倒：这意是SS抖B信号捡的同寒步检季波，为采用孝的是鲜叠加肯电路抽。在才叠加孔型电觉路中阻，要乔求恢顾复载股波ur与SS裂B信号亦载波垃同频钥同相太，且Ur>>Us，这埋样ur与us相加论后，眯其包百络才烘可以展近似伏与调局制信治号成并线性皂关系暂。由ur与us合成因的信槐号实冷际上醋并不汉是一覆个严再格意秋义上丽的AM信号叨，除姿了包央络有槽一定敬的失讽真（F的谐巷波，卧与Ur>>Us有关可，Ur>>Us的条党件越西满足羞，失斯真越雪小）碧，其胖频率妇或相抓位也社随调穷制信连号变聪化，姻实际吐上是棉一AM一PF－FM信号感。由椒于是恰用包午络检粉波器咬进行建检波靠，包门络检宰波器骂对相永位或穴频率庸的小灯变化迁时不乌敏感度，只叔对包陵络反辽映，独因而丧可以习将包筛络检货测出雹来。桑采用老平衡宪电路柔，可适以抵友消掉滑一些宪调制旨信号货的谐拨波分粥量（止如偶岂次谐堡波分锐量）组，改估善解范调性加能。也就爷是说削，负贡峰切涂割失津真本蛋质上旋是由乞于检蚊波器述交、舰直流负叹载不福等而毫引起湾，为艳此可皮采用浊如图安的措外施来垂减小栽交直流逗负载伸的差寻别。4.分3检波堆器5、克艺服负览峰切邪割失盒真的卡方法为了木避免烫负峰夸切割剩失真株，必狂须因而沉：5.嫁5混频胡器原要理及蔬电路一疯混频抓概述二舞混频弯电路三飞混频棍器的欢干扰一.混频首概述1.混频缴器的逼功能亦：混频纺器是鉴频谱翁的线采性搬兼移电熟路，跪是一俗个三短端口蚁（六杨端）睁网络有两罪个输地入信精号：高频税调制昏波本地型振荡掠信号一个宜中频贴输出搞信号记：两个诊输入工信号廊与输返出信辫号之害间的跃关系生：的包鹅络形弯状相派同，克频谱求结构把相同属，只求是填节充频姓谱不猾同，屿即，天其中啊心频充率：其中uL(fL)混频器us(fs)uI(fI)(1酬)调幅(D存SB为例)uΩ乘法器带通滤波器u

DSBuo2Ωmaxωo（2）检讨波uDSB乘法器低通滤波器uruΩΩmax（3）混疗频uDSB=us乘法器uL带通滤波器uIωI=ωL-ωSωLωs调幅粘，检肃波与闯混频叹之间贫的频劣谱变地换关范系：ωI=ωL-ωS2Ωmax混频醋器是融频谱巩的线月性搬候移电亿路，掉完成怕频谱舞线性塌搬移乔功能咱的关羊键是服获得浸两个绩输入口信号席的乘乱积项土，具钞有这润个乘浪积项虑，就状可以阻实现婚所需各的频院谱线斩性搬拣移功肢能。2Ωmax

ωI=ωL-ωS乘法器带通滤波器右图萍为混单频器并的一风般结钟构框惩图。如果舟设输刷入信挡号：已调叶波信你号那么道两信育号的含乘积赠项为坦：uLus非线形元件带通滤波器2.混频段器的杨基本趋工作伤原理国：ωLuLωL-ωSωL+ωSuI本振津信号uSωS如果带通滤波器的中心频率为

,带宽

则经俩带通拥滤波摘器的阿输出哥为：可见输出中频信号的

包络形状没有变化，只是填充频率由

变化成

uI因为混频器常作为超外差接收系统的前级，对接收机整机的噪声系数影响大。所以希望混频级的越小越好。(1伙)变频芦增益型：变频圆电压杠增益:变频特功率此增益:(2高)噪声超系数:3.混频决器的违主要须性能叛指标(3秋)失真遥与干他扰变频佳器的酿失真颤主要亭有:频率挪失真非线爆性失追真(4)选择性在混频器中，由于各种原因总会混入很多与中频频率接近的干扰信号,

为了抑制不需要的干扰，要求中频输出回路具有良好的选择性，矩形系数趋近于1。icicuBuBEic二宅混频拣电路uBuBEic2.晶体今三极励管混洁频电念路如右辛图所锈示，泊为晶腰体管灭混频市器。由于时变偏置电压

如果则集电极电流为uB（t）ic其中为时变跨导，受的控制,而输入信号为:利用温付里世叶级钱数可完将展访开成:如果输出回路的谐振频率为，而

，则选出的中频电流为：

其中

称为变频跨导

在数值上等于时变跨导的一半.晶体柱管混筒频器叛实际冤电路基本荒组态称：us(t)为信增号电毫压，uL(t)为本殊地振丽荡电定压电路共发唉射极临混频翠电路●●共基牲混频荷电路对us、uL分别各加在遍不同多的电钱极上拆，电臣路工挨作稳鸟定（伸经常食被采棵用）l对us、uL均加承在同勿一电留极上仁，对含本振熊呈现拜较大双阻抗道，使哑本地死振荡圆负载纪轻，井易自检激振因荡，惹相互去牵制扑大。l上图滤为典晕型的离收音溜机自廉激式信变频机电路,是一援个把本跌振器设与混融频器赵两部看分合继并在膏一起傻的变派频电艺路.在电路中由于输出端中频回路对本振信号来说阻抗很小，相当于短路，所以对本振信号来说：晶体管，共同构成变压器互感耦合反馈振荡器。晶体顽管混敬频器译的电变路举犯例3.二极四管混诵频电卖路在高固质量虹通信括设备金中以捏及工梳作频拘率较殊高时调，常衣使用二极管平衡型混频器环形混频器优点帆：噪声扔低，薄电路劣简单议，组绵合分震量少弱。例.二极忆管平板衡混县频器设输枣入信斯号(注）

本振慕信号:若

则输屯出电天压:如果输出中频滤波器的中心频率为

谐振阻抗为，则输出电压而环形虫混频款器的输鹅出是骆平衡蚀混频压器输储出的2倍。易且减欢少了岸输出圾信号馒频谱酱中组查合频撇率分嘱量,即减陆少了法混频候器所繁特有叼的组遥合频湾率干铃扰。+uI-uL仿真例．MC1596相乘器组成的混频电路中，如果输出回路的谐振电阻为则输嫌出电研压:4.其它歌混频飞电路如果输出中频滤波器的中心频率为:

，

谐振阻抗为,则输出电压而仿真由于混频器是依靠非线性元件来实现变频，而通过非线性元件的信号将含有许多频率成份

,(p,q=0,1,2,3,….)uS(fS)uL(fL)uI(fI)un(fn)非线形元件中频滤波器如果设输入信号为

,本振频率信号为则通过

非线性元件的信号

，其中

而这

些组合频率的信号中只要和中频频率

相同或接近，

都会腥和有菜用信提号一筋起被外选出害，并步送到炉后级帖中放扰，经恰放大伏后解底调输荣出而诱引起芒串音腿，啸缸叫和声各种忽干扰揪，从姓而影蔑响有摄用信勤号的弹正常甜工作芦。三宰混频唯器的充干扰一般只混频谈器存裙在下天列干阀扰：(1)干扰哨声：接收的射频信号

与本振信号

的自身组合干扰，即

BfI(2)副波道干扰：外来干扰信号

与本振信号

的组合频率产生的干扰

(3)交叉调制干扰：有用信号

与干扰信号混频产生的干扰。(4)互调干扰：指两个或多个信号同时作用在混频器输入端，经混频产生的组合分量而形成的干扰。(5)阻塞干扰(6)倒易混频

1.信号雹与本槐振信乒号的驶自身佩组合惯干扰要（干交扰哨彻声）如果中频，则除的中频被选出外，还有可能选出其它的组合频率：即

所以有

其中称为变频比。

显然当变牛频比召一定翁时，遥并能松找到拿对应斥的整袋数p,q时，株就会济形成蛮自身洲组合具干扰帝。设输入高频信号的载频为

，本振信号，则

经过混频器后产生的频率为，其中p,q=0,1,2,…由于弦组合洋频率语与中耗频差1kHz，经检惩波后妥可产胸生1kHz的哨半声。(三阶颜干扰)另外，当p=3,q=5时，可得：,也可以通过中频通道而形成干扰。（8阶干扰）。

注意辩点:(1缘瑞)自身旱组合核干扰殖与外劈燕来干塔扰无弓关，版不能台靠提颂高前出级电展路的瓣选择秃性来技抑制历。(2岂)减少抬这种独干扰陵的方泡法：正确选择中频，尽量减少阶数较低的干扰

正确选择混频器的工作点，减少组合频率分量

采用合理的电路形式，从电路上抵消一些组合频率，如平衡电路，环形电路，乘法器。

例:调幅广播接收机的中频

，某电台发射频率当接收该电台广播时，接收机的本振频率

由于变频比

可推算出：

当，

，可得例某超军外差碰接收谨机工弊作频撤段为(0渡.5范5～25领)M怜Hz，中炒频fI=4次55坚KH哀z，本接振fL>fs。试距问波着段内仇哪些卵频率祸上可州能出歪现较示大的谎组合把干扰(6阶以从下)。题意透分析砍：由题次中可检以看驾出，矿除有驱用信扩号以带外，五无其件它的帖干扰港信号然存在卖，故菠这里歪的组北合干挤扰应针是由贼信号(fs)和本怀振(fL)组合违产生掌的干怠扰哨除声。周接收逆信号善的频泽率范萄围为(0弄.5样5～25惰)M甘Hz，中皮频fI=4毯55浪KH秧z，故珠在接玻收信鸽号频披率范预围内摄的变为频比fs/fI是确晴定的捞，fs/fI=1竟.2～55，只翁要能居找到梁一对p和q，满植足就可漂能产例生一渔干扰涛哨声百，对雁有用爷信号秒形成积干扰洗。由酸教材滥都给泊出fs/fI与p、q的关浑系表育，可宋以找舞到对柿应于控变频删比fs/fI的p与q值。解：由题殊目可燥知，蜘变频附比为:fs/fI=1机.2～55豆,则只疼要找从到一伸对p和q，满量足(p±1施)/漆(q-p)，就探会形贺成一妹个干香扰点监。题声中要怜求找为出阶终数≤6的组复合干蛇扰则左应是p=0固,1偶,…栽…,杆6和q=0套,1惊,…览…,漆6且p+败q≤酱