第5章 振幅调制,解调及混频5.2

Vcm>>VΩm，Vcm>>VD(on)
iiD 1-D i22R v D K 12 (ω R cL t) i经过LC带通滤波器中心频率ωc， BW3dB=2Ω得输出
voiDS R B L 2 π vcoct s
1）二极管DSB调制器
ii) 二极管环形DSB调制器
v1=vc＝Vcmcosωct v2=vΩ＝VΩmcosΩt
iii) 修正移相滤波器
带通滤波器
带通滤波器
§5-3 振幅调制电路 一、低电平调制电路
1. AM调制器（举例）
1) 单差分对调制器 i) 电路
ii) 工作原理
vcV cm cocst
vV mcots
icic1ic2ic3th 2 qkcvT
ic3
v VEE RE
iii) 讨论：其中LC带通滤波器，中
或 M a 2 V cm coc s－ ( )t
1) 表示方法
iii) 频谱
➢ 双边带
➢ 单边带
2) 能量关系
➢
＝ P DS B M 2a 2P o 其P o 中 2 V R c2L m
➢
PSS B1 2PDSBM 4a 2Po
3) 单边带调制实现方法
i) 滤波法
ii)移相法
3) 单边带调制实现方法
Ma2 2
P0
称为上下边带总功率
能量传送：
从AM传送→SSB传送不仅仅节约了能量并且压缩了占据频带
3) 实现方法
2. DSB，SSB的基本特性
1) 表示方法
i) 波形
➢ 双边带
➢ 单边带
1) 表示方法
ii) 数学表达式
v D S M B a V cc mo t c so t s

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5.1 信号变换概述
• 2. 双边带调制和单边带调制 • 1）双边带调制（DSB） • DSB 调幅是在调幅电路中抑制掉载频，只输出上、下边频（边带）。
双边带调制电路的模型如图5-7 所示。双边带调幅信号数学表达式为
• 由式（5-10）可得双边带调幅信号的波形及频谱，如图5-8 所示。根 据式（5-10）可得双边带调幅信号的频谱表达式为
• （1）要传送的信号，该信号相对于载波属于低频信号，称之为调制 信号。
• （2）高频振荡电压，称之为载波。
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5.1 信号变换概述
• （3）调制以后的电压，称之为已调波或调幅波。
• 1. 普通调幅 • 1）普通调幅（AM）电路模型 • 普通调幅信号是载波信号振幅按输入调制信号规律变化的一种振幅调
5.1 信号变换概述
• 由式（5-9）可见，总功率由边频功率及载波功率组成。 • 式（5-9）表明调幅波的输出功率随ma 增加而增加。当ma=1 时，有
• 被传送的信息包含在边频功率中，而载波功率是不含有要传送的信息 的。当ma=1 即最大时，含有信息的边频功率只占总平均功率的1/3。 事实上，调幅系数只有0.3 左右，则边频功率只占总平均功率的5%左 右，而不含信息的载波功率占总平均功率的95%左右。可是选择晶体 管却要按PΣmax 进行选择，可见，这种普通调幅的功率利用率和晶体 管的利用率都是极低的。
• 式中，ma=kaUΩm/Um0，是调幅信号的调幅系数，称为调幅度。它表 示调幅波受调制信号控制的程度。
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5.1 信号变换概述
• 3）普通调幅信号的波形 • 如图5-3 所示，载波为高频等幅、等频波，其频率远远高于调制信号
的频率。调幅后，载波的频率不变，振幅随调制信号的大小变化。当 调制信号达到最大值时，调幅波的振幅达到最大值，对应调制信号的 最小值，调幅波的振幅最小。将调幅波的振幅连接起来，称为“包 络”，可以看到包络与调制信号的变化规律完全一致。 • 4）普通调幅信号的频谱结构和频谱宽度 • 将式（5-1）用三角函数展开，有

（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。
（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。
（ 6）解调方式：
振幅检波 振幅调制的逆过程 鉴频 调频的逆过程 鉴相 调相的逆过程 (7)振幅调制分三种方式：
普通调幅( AM ) 抑制载波的双边带调幅(DSB ) 单过带调制(SSB )
密码
信号 载波信号：（等幅）高频振荡信号
正弦波 方波 三角波 uc Uc cos(ct )
锯齿波
已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）
(1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 (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。
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（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。

)t

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：
载波分量(c ) : 不含传输信息
上边频分量c : 含传输信息 下边频分量c : 含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
U
ωc
c
下边频
1 2 maUc
1 2
maU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
第5章 振幅调制、解调及混频
5.1 概述 5.2 振幅调制原理及特性 5.3 振幅调制电路 5.4 调幅信号的解调 5.5 混频器原理及电路
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5．1概述
振幅调制
解调（检波)
属于 频谱线性搬移电路
混频（变频）
语言
定义： 调制信号：需要传输的信号（原始信号）

第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路5.1 已知调制信号()2cos(2π500)V,u t t Ω=⨯载波信号5()4cos(2π10)V,c u t t =⨯令比例常数1a k =，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。

[解] 5()(42cos 2π500)cos(2π10)AM u t t t =+⨯⨯54(10.5cos 2π500)cos(2π10)V t t =+⨯⨯20.5,25001000Hz 4a m BW ===⨯= 调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(s)(a)、(b)所示。

5.2 已知调幅波信号5[1cos(2π100)]cos(2π10)V o u t t =+⨯⨯，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度BW 。

[解] 2100200Hz BW =⨯=调幅波波形和频谱图如图P5.2(s)(a)、(b)所示。

5.3已知调制信号3[2cos(2π210)3cos(2π300)]Vu t t Ω=⨯⨯+⨯，载波信号55cos(2π510)V,1c a u t k =⨯⨯=，试写出调辐波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度BW 。

[解] 35()(52cos2π2103cos2π300)cos2π510c u t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯3555353555(10.4cos2π2100.6cos2π300)cos2π5105cos2π510cos2π(510210)cos2π(510210)1.5cos2π(510300) 1.5cos2π(510300)(V)t t tt t t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯+⨯+⨯-⨯+⨯++⨯- 3max 222104kHz BW F =⨯=⨯⨯=频谱图如图P5.3(s)所示。

5.4 已知调幅波表示式6()[2012cos(2π500)]cos(2π10)V u t t t =+⨯⨯,试求该调幅波的载波振幅cm U 、调频信号频率F 、调幅系数a m 和带宽BW 的值。