振幅调制电路

关于振幅调制电路本章知识点及结构振幅调制电路振幅调制信号分析（数学表达式、频谱特征、功率）振幅调制原理、实现方法振幅调制电路的结构、工作原理、分析方法和性能特点第2页,共133页，2024年2月25日，星期天第五章振幅调制电路5.1概述5.1.1调幅信号的分析（重点）5.1.2调幅波的功率5.1.3抑制载波的双边带调幅信号和单边带调幅信号5.2低电平振幅调制电路5.3高电平振幅调制电路5.4抑制载波单边带调幅波的产生第3页,共133页，2024年2月25日，星期天第一节概述3.“调制”与“解调”的方式有哪些？2.“调制”与“解调”的过程如何实现？1.什么是“调制”与“解调”？回顾问题1第4页,共133页，2024年2月25日，星期天1.“调制”与“解调”：调制（modulation)解调（demodulation）

电信号通信中，实现低频信号远距离传输的一种主要方法。第5页,共133页，2024年2月25日，星期天2.“调制”与“解调”的过程:控制调制解调低频信号高频信号（载波）载波的参数（如幅度、频率、相位）已调波还原低频信号装载卸载第6页,共133页，2024年2月25日，星期天2.“调制”与“解调”的过程：用被传送的低频信号去控制高频信号（载波）的参数（幅度、频率、相位），实现低频信号搬移到高频段。是调制的反过程。即：把低频信号从高频段搬移下来，还原被传送的低频信号。调制：解调：第7页,共133页，2024年2月25日，星期天83.调制的方式:控制调制低频信号高频信号（载波）载波的参数已调波幅度调制（简称“调幅”，AM）频率调制（简称“调频”，FM）相位调制（简称“调相”，PM）幅度频率相位角度调制相角第8页,共133页，2024年2月25日，星期天93.解调的方式：控制调制低频信号高频信号（载波）载波的参数调幅波幅度频率相位调频波调相波检波低频信号解调鉴频鉴相调幅波调频波调相波第9页,共133页，2024年2月25日，星期天信号载波信号（高频信号）：（等幅）高频正弦波振荡信号调制信号（低频信号）：需要传输的电信号语言图像数据已调(波)信号（高频信号）：经过调制后的高频信号总结：（原始信号）第10页,共133页，2024年2月25日，星期天调制：用调制信号控制载波信号的某个参数的过程解调：从已调信号中分离出调制信号的过程。调制与解调的类型：调制信号可以是低频音频或视频等信号；高频载波信号可以是正弦波、方波、三角波或锯齿波等信号。调幅检波调频鉴频调相鉴相第11页,共133页，2024年2月25日，星期天1、调制器、解调器在无线电收发系统中的位置？2、为什么要通过调制来发送信号？回顾问题2第12页,共133页，2024年2月25日，星期天1、调制器在发射机中位置第13页,共133页，2024年2月25日，星期天1、解调器在接收机中的位置第14页,共133页，2024年2月25日，星期天2.为什么要通过调制来发送信号？天线尺寸的限制

只有天线实际长度与电信号的波长可比拟时，电信号才能以电磁波形式有效辐射。可实现的回路带宽低频信号频率变化范围很大，很难做出参数在如此宽范围内变化的天线和调谐回路。区别不同的音频信号

有利于接收来自不同发射机的信号（因为不同发射机有不同的载波频率）。第15页,共133页，2024年2月25日，星期天调幅信号的分析(重点)调幅有三种方式：含载波的普通调幅（AM）（重点）抑制载波的双边带调幅（DSB/SC-AM）抑制载波的单边带调幅（SSB/SC-AM）第16页,共133页，2024年2月25日，星期天一）调幅波数学表达式及波形特征如何？二）调幅波的频谱有什么特征？如何根据频谱计算频带宽度？三）如何计算调幅波的功率？问题：一、普通调幅波的表达式、波形及其频谱第17页,共133页，2024年2月25日，星期天1、AM波数学表达式调制信号载波信号的幅度控制载波信号调幅波的幅度已调信号(调幅波)第18页,共133页，2024年2月25日，星期天单频调幅信号表达式：调幅指数（调幅度）调制信号载波信号AM波产生原理图从AM信号的表达式中，可以看出，要实现AM调幅，可用右图的电路模型来实现调幅信号+×常数第19页,共133页，2024年2月25日，星期天一般，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。若将

分解为：

则有

其中：

应用例1：写出调制信号为限带信号的调幅波表达式第20页,共133页，2024年2月25日，星期天2、AM信号波形特征波形特征：(1)调幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致(2)调幅波频率（即变化快慢）与载波频率一致第21页,共133页，2024年2月25日，星期天波形特征：(3)调幅度ma反映了调幅的强弱程度一般ma值越大调幅越深：

不失真调制时有：第22页,共133页，2024年2月25日，星期天注意：调制度ma的计算方法避免过调幅现象应用例2：已知调制信号波形如下图a所示，载波信号波形如图b所示，画出ma=1时的普通调幅波的波形。第23页,共133页，2024年2月25日，星期天3、调幅波的频谱频谱分析的方法：将调幅（电压）信号的数学表达式展开成余弦（或正弦）项之和的形式，即(2)以每一余弦（或正弦）项的频率或为横坐标上的点，其幅度为纵坐标上的点，画出频谱分布图。第24页,共133页，2024年2月25日，星期天

Ω调制信号ωc载波调幅波ωc

+Ω上边频ωc

-Ω下边频（1）单频调制的普通调幅波的频谱第25页,共133页，2024年2月25日，星期天结论：调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。调制信号频谱、载波信号频谱、已调波频谱之间的关系。第26页,共133页，2024年2月25日，星期天（2）多频调制的普通调幅波的频谱第27页,共133页，2024年2月25日，星期天同样含有三部分频率成份画出限带信号的调幅波频谱Ωmaxωcω限带信号ω

c载波ω调幅波ωc-Ωmax

下边频带ωc+Ωmax上边频带ΩmaxΩmaxΩmax

第28页,共133页，2024年2月25日，星期天4.普通调幅波带宽(B,Bandwidth)（1）调制信号为单一频率（=2F）的正弦波，则B=2Fmax即已调波频谱所占频带宽度（2）实际上，调制信号是包含若干频率分量的复杂波(F=Fmin~Fmax)-------多频调制情况则B=2F第29页,共133页，2024年2月25日，星期天例1：第30页,共133页，2024年2月25日，星期天例2：第31页,共133页，2024年2月25日，星期天解：画图方法：先求出调幅波包络线的最大值和最小值，由此画出包络线，然后画出调幅波波形。评注：包络线形状1分、包络线起点1分、包络线幅值1分，波形的密度1分，波形的起点1分。第32页,共133页，2024年2月25日，星期天第33页,共133页，2024年2月25日，星期天例3：分析：解：第34页,共133页，2024年2月25日，星期天调幅波的功率计算方法：(设调幅波电压加于负载电阻R上）将调幅（电压）信号的数学表达式展开成余弦（或正弦）项之和的形式，即2.第35页,共133页，2024年2月25日，星期天二、普通调幅波的功率关系将普通调幅波u(t)加到电阻R两端，电阻R上消耗的各频率分量对应的功率为：载波分量上边频下边频(1)载波功率：(2)每一边频功率：(4)调制一周内的平均总功率：(3)边频功率：第36页,共133页，2024年2月25日，星期天

由于在普通调幅波信号中，有用信息只携带在边频带内，而载波本身并不携带信息，但它的功率却占了整个调幅波功率的绝大部分，因而调幅波的功率浪费大，效率低。但AM波调制方便，解调方便，便于接收。如当100%调制时(ma=1)，双边带功率为载波功率的，只占用了调幅波功率的，而当

,213121=maPc98PAM=(5)边带功率，载波功率与平均功率之间的关系：

第37页,共133页，2024年2月25日，星期天(6)效率：

普通调幅波的载波分量占有的功率较大，而含有信息的上下边频分量占有的功率较小，从能量观点来看，普通调幅波进行传送，不含信息的载波功率过大，是种很大的浪费。(7)普通调幅波的特点：第38页,共133页，2024年2月25日，星期天例4：解：第39页,共133页，2024年2月25日，星期天在普通调幅波信号中，有用信息只携带在边频带内，而载波本身并不携带信息，但它的功率却占了整个调幅波功率的绝大部分，因而调幅波的功率浪费大，效率低。抑制载波的双边带调幅波

（DSB/SC-AM）第40页,共133页，2024年2月25日，星期天三、抑制载波的双边带调幅信号和单边带信号1、数学表达式、波形2、频谱、带宽3、功率第41页,共133页，2024年2月25日，星期天抑制载波后(一)抑制载波的双边带调幅波(DSB)第42页,共133页，2024年2月25日，星期天432，频谱：1，数学表达式：由表达式可知，频谱只有带宽：B=2F第43页,共133页，2024年2月25日，星期天3，波形：(1)其包络随调制信号变化，但包络不能完全准确地反映调制信号变化规律。(2)双边带调幅波在调制信号正半周，已调波与原载频同相，在调制信号负半周，已调波与原载频反相。也就是说双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变包络线第44页,共133页，2024年2月25日，星期天

DSB波的产生原理图DSB信号的产生原理图

+×常数AM波产生原理图第45页,共133页，2024年2月25日，星期天DSB信号的包络正比于调制信号的绝对值

(2)

DSB信号载波的相位反映了调制信号的极性，即在调制信号负半周时，已调波高频与原载波反相。因此严格地说，DSB信号已非单纯的振幅调制信号，而是既调幅又调相的信号。DSB波形特征(3)高频振荡的相位在uΩ(t)=0瞬间有180o突变。结论1：第46页,共133页，2024年2月25日，星期天

DSB波的频谱成份中抑制了载波分量调制信号载波上边频下边频DSB波频谱特征结论2：第47页,共133页，2024年2月25日，星期天Ωmaxω限带信号ω

c载波ω调幅波ωc-Ωmax

下边频带ωc+Ωmax上边频带ΩmaxΩmaxΩmax

DSB波带宽即已调波频谱所占频带宽度BDSB=2Fmax在频域上，DSB与普通调幅波AM，所占带宽相同。结论3：第48页,共133页，2024年2月25日，星期天DSB波功率比普通调幅波节省了发射功率，即不发射载波。调制信号载波上边频下边频结论4：全部功率为边带占有，功率利用率高于AM波。第49页,共133页，2024年2月25日，星期天在现代电子通信系统的设计中，为节约频带，提高系统的功率和带宽效率，常采用单边带（SSB）调制系统抑制载波的单边带调幅波（SSB/SC-AM）单边带(SSB)信号是由双边带(DSB)调幅信号中取出其中的任一个边带部分而成。第50页,共133页，2024年2月25日，星期天学习方法——比较法对SSB/SC-AM的数学表达式、波形、频谱、带宽、功率进行分析及计算（二）

抑制载波的单边带调幅波（SSB/SC-AM）单边带(SSB)信号是由双边带(DSB)调幅信号中取出其中的任一个边带部分而成。根据：第51页,共133页，2024年2月25日，星期天（二）

抑制载波的单边带调幅波（SSB/SC-AM）1、数学表达式2、调幅波的频谱3、调幅波的功率与普通AM波、DSB/SC-AM相比，SSB/SC-AM不同的地方。注意总结：第52页,共133页，2024年2月25日，星期天由通过边带滤波器提示一、数学表达式第53页,共133页，2024年2月25日，星期天上边带信号下边带信号可得第54页,共133页，2024年2月25日，星期天单边带调幅波（SSB）2，频谱：1，数学表达式：由表达式可知，频谱只有3，波形：若调制信号为单一频率，则单边带调幅波为等幅波。4，特点：(1)频带只有双边带调幅波的一半,其频带利用率高.(2)全部功率都含有信息，功率有效利用率高。第55页,共133页，2024年2月25日，星期天提示二总结：SSB/SC-AM波1.比普通调幅波、抑制载波的双边带调幅波，都要节省发射功率，即只发送一个边带的功率。2.在频域上，所占带宽仅为一个边带的宽度，节约了频带。3.但在电路实现上，单边带的产生和接收，比普通调幅波和DSB/SC-AM要复杂。第56页,共133页，2024年2月25日，星期天调制信号载波已调波调幅器小结：第57页,共133页，2024年2月25日，星期天

特点调幅方式

优点缺点应用普通调幅（AM）发射机、接收机较简单，成本低。发射机效率很低，能量浪费大，频带较宽。中、短波无线电广播系统。

双边带调幅（DSB）

发射机效率较高。

发射机、接收机较复杂，且频带较宽。

实际应用很少。单边带调幅（SSB）发射机效率最高，频带节约一半。发射机、接收机较复杂。短波无线电通信中应用广泛。小结：三种调幅方式的比较第58页,共133页，2024年2月25日，星期天例5：解：1,从表达式可看出，各电压分别为第59页,共133页，2024年2月25日，星期天2,波形分别为：第60页,共133页，2024年2月25日，星期天3,频谱图分别为：第61页,共133页，2024年2月25日，星期天指出下列电压是什么已调波？写出已调波电压的表达式，并指出它们在单位电阻上消耗的平均功率Pav及频谱宽度BWAM综合例：第62页,共133页，2024年2月25日，星期天63四振幅调制电路的功能功能：将输入的调制信号和载波信号通过电路转换为高频调幅信号输出。普通调幅波：双边带调幅波：单边带调幅波：第63页,共133页，2024年2月25日，星期天64五、振幅调制电路的分类及要求(一)分为低电平调幅和高电平调幅两大类(二)低电平调幅是在低功率电平级进行振幅调制，输出功率和效率不是主要指标。重点是提高调制的线性，减小不需要的频率分量的产生和提高滤波性能。(三)高电平调幅是直接产生满足发射机输出功率要求的已调波。利用丙类高频功放改变VCC或VBB来实现调幅。其优点是效率高。设计时必须兼顾输出功率、效率和调制线性的要求。高电平调幅电路——发射机的最后一级，丙类功放低电平调幅电路——发射机功放的前级，线性功放第64页,共133页，2024年2月25日，星期天第65页,共133页，2024年2月25日，星期天66六、振幅调制电路的基本组成原理(二)集成模拟乘法器能实现载波信号和调制信号的相乘，是用于调幅电路的理想非线性器件。(一)振幅调制电路的输入频谱为，而输出频谱中必须有新的频率分量。因而调幅电路必须是非线性器件组成，其特性必须含有载波信号与调制信号相乘积项。(三)具有平方率特性的二极管或场效应管，利用载波信号与调制信号相加的乘积项中的可产生频率分量，也能用于调幅电路作为非线性器件。(四)一般来说，振幅调制电路又输入回路、非线性器件和带通滤波三部分组成。第66页,共133页，2024年2月25日，星期天特点：电路简单，输出功率小常用在双边带调制，低电平输出系统（如信号发生器）。第二节低电平调幅电路一般用模拟乘法器和具有平方率特性的二极管产生。第67页,共133页，2024年2月25日，星期天具有平方率特性的二极管，利用载波信号与调制信号相加uc+u

的乘积项中的ucu

可产生

c

频率分量，也能用于调幅电路作为非线性器件。用具有平方率特性的二极管产生调幅信号第68页,共133页，2024年2月25日，星期天用模拟乘法器MC1596(MC1496)产生。第69页,共133页，2024年2月25日，星期天第二节低电平调幅电路一、单二极管开关状态调幅电路(一)什么是开关状态当二极管在两个电压共同作用下，其中一个电压振幅足够大，另一个电压振幅较小；可以近似认为二极管的导通和截止将完全受大信号的控制，处于理想开关状态。(二)调幅原理原理图见图5-7(a),设u1(t)为小信号，u2(t)为大信号，则二极管D工作在u2(t)控制的开关状态。调制信号载波信号第70页,共133页，2024年2月25日，星期天二极管相当于一个开关，等效电路见图5-7(b)

D的正极与大信号u2(t)的正端相连，说明D在u2(t)的正半周导通。故当u2(t)

>0时,二极管导通,二极管等效为导通电阻rd;当u2(t)<0时,二极管截止。即有：第71页,共133页，2024年2月25日，星期天可以看出，电流中包含以下频谱成分：第72页,共133页，2024年2月25日，星期天即输出电流中包含：频谱图为：…..

在输出端接一个中心角频率为

c，带宽为2Ω的带通滤波器，就可取出载频、及上下边频从而实现普通调幅。第73页,共133页，2024年2月25日，星期天例1：解：D的正极与大信号u1(t)的负端相连，所以D在u1(t)的负半周导通，开关函数为第74页,共133页，2024年2月25日，星期天可见输出电流的频谱中包含：若在输出端加一个中心频率为,通带宽为的带通滤波器，可取出分量，可实现普通调幅波的调制。第75页,共133页，2024年2月25日，星期天1）电路和工作原理

如图5（a）所示,它是由两个性能一致的二极管V1、V2及中心抽头变压器Tr2、Tr3接成平衡电路的，其中Tr3为高频变压器，初、次匝数比为2×1；Tr2为低频变压器，初、次匝数比为1×2

。图5二极管平衡调幅器

Tr3载波Tr1Tr2+++__uΩ(t)uΩ(t)（a）电路uc(t)V1_V2+_i1i2调制信号RLu0(t)i二、二极管的平衡调幅电路第76页,共133页，2024年2月25日，星期天77此电路由上下两组单二极管调幅电路组成。其中LC并联谐振回路起带通滤波器的作用，中心频率为，带宽为。Tr3的一、二次绕组匝数比为2:1,进行阻抗等效变换有：原理图如图5-9(a)：图5-9(a)又原边中心抽头,故等效电路如图5-9(b)。图5-9(b)D1和D2的正极均与大信号uc(t)的正端相连，说明都是正半周导通，开关函数均为为第77页,共133页，2024年2月25日，星期天图5-9(b)则流过二极管D1的电流为流过二极管D2的电流为流过负载RL的电流为第78页,共133页，2024年2月25日，星期天若在输出端加一个中心频率为，通带宽为的带通滤波器，可取出分量，实现双边带调幅(即平衡调幅)。输出电流中包含：图5-9(a)第79页,共133页，2024年2月25日，星期天80三、二极管环形调幅电路(一)电路(图5-10(a))第80页,共133页，2024年2月25日，星期天(二)开关函数第81页,共133页，2024年2月25日，星期天单向开关函数:K(t)、K(t-)双向开关函数:K(t)-K(t-)第82页,共133页，2024年2月25日，星期天(三)调幅原理双向开关函数第83页,共133页，2024年2月25日，星期天输出电流中包含：与平衡调幅器相比，环形调幅器抵消了分量。即干扰频率减小若在输出端加一个中心频率为,通带宽为的带通滤波器，可取出分量，实现双边带调幅(即平衡调幅).第84页,共133页，2024年2月25日，星期天环形斩波调幅器的波形t0uΩ(t)t0K（t）t0uo(t)t0uDSB(t)（c）输出电压波形（b）开关函数波形（d）经过带通滤波器后信号波形（a）调制信号波形其各个波形如下图所示：1-1第85页,共133页，2024年2月25日，星期天例题：分析：本题目是要区分开关函数是还是，同时要掌握在选顶电流方向的参考方向后，输出电流i与i1和i2的关系。解：开关函数的确定方法是根据大信号uc(t)的正端与二极管D1的正极相连，说明正半周导通，开关函数为。相反,uc(t)的负端与二极管D2的正极相连，说明负半周导通，开关函数为第86页,共133页，2024年2月25日，星期天则流过二极管D1的电流为流过二极管D2的电流为流过负载RL的电流为第87页,共133页，2024年2月25日，星期天输出电流中含有：若在输出端加一个中心频率为,通带宽为的带通滤波器可实现普通波调幅。但不能实现双边带调幅。第88页,共133页，2024年2月25日，星期天单向开关函数:K(t)、K(t-)双向开关函数:K(t)-K(t-)第89页,共133页，2024年2月25日，星期天(一)模拟乘法器的传输特性四、模拟乘法器调幅电路第90页,共133页，2024年2月25日，星期天(二)模拟乘法器的振幅调制原理实现双边带调幅实现普通调幅波的调幅，且改变VAB可改变ma

第91页,共133页，2024年2月25日，星期天RcRcEcVT1VT2VT3VT4VT5VT6Io①基本电路结构

VT1，VT2，VT3，VT4为双平衡的差分对，VT5，VT6差分对分别作为VT1，VT2和VT3，VT4双差分对的射极恒流源。

1、双差分对管振幅调制电路它由两个单差分对管电路组合而成，是一种四象限乘法器，也是大多数集成乘法器的基础电路。VT1VT2VT3VT4VT5VT6（三）模拟乘法器调幅电路第92页,共133页，2024年2月25日，星期天其中UT=kT/qPN结热电压RcRcEcVT1VT2VT3

VT4VT5VT6Io②工作原理分析根据差分电路的工作原理：又因，输出电压：+ux-+uy-+uo-iAiBi2i1i3i4i5i6当输入为小信号并满足：而标度因子

Gilbert乘法器单元电路，只有当输入信号较小时，具有较理想的相乘作用，ux，uy均可取正、负两极性，故为四象限乘法器电路，但因其线性范围小，不能满足实际应用的需要。第93页,共133页，2024年2月25日，星期天VT5VT6RyIoyIoyRcRcEcVT1VT2VT3

VT4VT5VT6RyVT5VT6Ry2、具有射极负反馈电阻的Gilbert乘法器使用射极负反馈电路Ry，可扩展uy的线性范围，Ry取值应远大于晶体管T5,T6的发射极电阻，即有静态时，i5=i6=IoY,当加入信号uy时，流过Ry的电流为：iAiB+ux-+uo-iY∴有+uy-iY如果ux<2UT=52mV时，i5i6+uy-第94页,共133页，2024年2月25日，星期天

调制信号从管脚1输入，载波从管脚7输入；Rw为载波分量调零电位器，它的作用是调节1和4的直流电位差为零，保证输出为DSB调幅波。若1和4的直流电位差不为零，则有载波分量输出，就成为普通调幅了。3、模拟乘法器平衡调幅电路

下图是用模拟乘法器MC1596构成的DSB调幅电路第95页,共133页，2024年2月25日，星期天设输入载波信号：根据双曲线正切函数的特性，大信号条件下具有开关函数的形式输入调制信号：因为2与3端满足接入则U

m可扩大到

1V的线性范围。大信号即第96页,共133页，2024年2月25日，星期天双端输出电流①、④管脚直流电位差为零时①、④管脚直流电位差不为零时双端输出电流1代表直流RW是调节MC1596的4和1端的直流电位差为零，确保输出为抑制载波的双边带调幅波。如果4和1端直流电位差不为零，则有载波分量输出，相当于是普通调幅波。第97页,共133页，2024年2月25日，星期天接于正电源电路的电阻R1和R2用来分压，以便提供乘法器内部V1

V4管的基极偏压负电源通过图示电阻的分压供给提供乘法器内部V5、V6管的基极偏压第98页,共133页，2024年2月25日，星期天第三节高电平调幅电路特点：输出功率大，可提高整机效率。一般以调谐功率放大器为基础。即：输出电压幅度受调制信号控制的调谐功率放大器——调谐功放的调制特性分为：集电极调幅基极调幅第99页,共133页，2024年2月25日，星期天100第三节高电平调幅电路一、集电极调幅电路(一)电路比较右边两图可知：集电极调幅电路是在丙类高频功率放大电路中增加调制信号而成。分析时,将此电路看成高频功率放大电路，则有:图5-15的集电极直流有效电源为它随调制电压变化而变化.第100页,共133页，2024年2月25日，星期天电路的特点是:1、低频调制信号加到集电极回路，B1、B2为高频变压器；B3为低频变压器。低频调制信号uΩ(t)与丙类放大器的直流电源相串联，因此放大器的有效集电极电源电压Vcc(t)等于两个电压之和，它随调制信号变化而变化。图中的电容Cb、C`是高频旁路电容，C`的作用是避免高频电流通过调制变压器B3的次级线圈以及直流电源，因此它对高频相当于短路，而对调制信号频率应相当于开路．

第101页,共133页，2024年2月25日，星期天

2、对于丙类高频功率故大器，当基极偏置Vbb、高频激励信号电压振幅Ubm和集电极回路阻抗Rp不变，只改变集电极有效电源电压时，集电极电流脉冲在欠压区可认为不变。而在过压区，集电极电流脉冲幅度将随集电极有效电源电压的变化而变。因此，集电极调幅必须工作于过压区。第102页,共133页，2024年2月25日，星期天(二)调幅原理在丙类高频功放电路中，集电极电流为ic脉冲，其基波分量Ic1m随集电极电源电压VCC的变化规律如图3-13。可见Ic1m与VCC成线性关系。

可见u(t)

为普通调幅波的表达式,此电路可实现普通调幅波的调幅.第103页,共133页，2024年2月25日，星期天例3：集电极调幅电路如图5-15，已知载波信号ub(t)和调制信号的波形如下图所示，画出输出电压u(t)和iC的波形。iC解:(1)

u(t)为普通调幅波可画出u(t)的波形：第104页,共133页，2024年2月25日，星期天加上调制信号后,此电路为集电极调幅电路,在过压工作状态下，iC仍为周期性凹顶脉冲,但幅度要随调制信号变化，见下图:(2)画iC的波形：无调制信号时,此电路为丙类高频功率放大器，在过压工作状态下为iC为周期性的等幅凹顶脉冲.iCt第105页,共133页，2024年2月25日，星期天iC

此时图5-15为高频功率放大器,集电极直流电源为VcT,输出电压u(t)

=Avuc(t),集电极电流ic为脉冲，其直流分量为IC0T、基波分量为IC1T

此时图5-15为高电平集电极调幅电路。集电极有效电源为：输出电压u(t)

为调幅波：集电极电流ic为脉冲，其直流分量和基波分量为：(1)直流电源VcT输入功率为：(2)交流输出功率为：(3)效率为：(三)功率和效率：第106页,共133页，2024年2月25日，星期天①调制最大状态有效电源输入功率高频输出功率集电极损耗功率集电极效率结论：在调制信号波峰处，所有功率都是载波状态的倍，而集电极效率不变。第107页,共133页，2024年2月25日，星期天(1)直流有效电源的平均总输入功率:此功率分为两部分，一为VCT提供的功率：一为提供的功率：②调制一周的平均功率第108页,共133页，2024年2月25日，星期天(2)平均输出功率为：因为输出信号u(t)为普通调幅波，故输出功率包括载波功率和边频功率两部分。载波功率为：边频功率为：载波功率由直流电源VCT提供，边频功率由提供第109页,共133页，2024年2月25日，星期天(4)集电极平均损耗功率：(3)集电极平均效率：可见集电极调幅电路在调制过程中效率不变。第110页,共133页，2024年2月25日，星期天④载波输出功率是由直流电源提供，而边频输出功率是由调制信号源提供。③总输入功率分别由直流电源和调制信号源提供。因而调制信号源应是功率源。⑤在调制一周内的平均功率都是载波状态对应功率的倍②调制过程中效率不变，可保持在高效率下工作。⑥集电极平均损耗功率是载波状态损耗功率的倍，选管子时，应采用管子的允许损耗功率。总结集电极调幅的特点：①必须工作于过压区。第111页,共133页，2024年2月25日，星期天集电极调幅只能产生普通调幅波。

优点是：调幅线性比基极调幅好。此外，由于集电极调幅始终工作在临界和弱过压区，故效率比较高。

缺点是:调制信号接在集电极回路中供给的功率比较大。由于调制信号源需要提供输入功率，故调制信号源一定要是功率源，大功率集电极调幅就需要大功率的调制信号源。第112页,共133页，2024年2月25日，星期天集电极调幅电路如图，集电极直流电源VcT=24V，集电极电流直流分量Ic0=20mA，调制变压器次级的调制音频电压为，集电极平均效率为，回路载波输出电压，试求：例4：(1)调幅指数ma(2)输出调幅波的数学表达式(3)直流电源VcT提供的直流平均输入功率(4)调制信号源提供的平均输入功率(5)有效电源提供的总平均输入功率(6)载波输出功率、边频输出功率和总平均输出功率第113页,共133页，2024年2月25日，星期天解：(1)集电极调幅的调幅度ma(2)由于调制信号为，载波为，则输出普通调幅波的数学表达式为：(3)直流电源VcT提供的直流平均输入功率：(4)调制信号源提供的平均输入功率第114页,共133页，2024年2月25日，星期天(5)有效电源提供的总平均输入功率(6)载波输出功率：边频输出功率总平均输出功率第115页,共133页，2024年2月25日，星期天116二、基极调幅电路(一)电路比较右两图可知：基极调幅电路是在丙类高频功率放大电路中增加调制信号而成。分析时,将此电路看成高频功率放大电路:图5-17的基极有效电源电压为它随调制电压变化而变化.第116页,共133页，2024年2月25日，星期天

基极调幅电路的特点是调制信号加在基极回路。图中C1、C3为高频旁路电容；C2为低频旁路电容；B1为高频变压器；B2