高频电子电路52.ppt

在平衡电路的基础上，再增加两个二极管D3,D4使电路中四个二极管首尾相接。 T1的初、次级匝数比为1:2，T2的2:1，T3的1:1。,1. 电路结构,构成环形，,设：,（3）二极管环形电路实现DSB信号,返回,则有,休息1,休息2,仿真,+ uL -,2. 工作原理分析,而其中：,（3）二极管环形电路实现DSB信号,返回,休息1,休息2,仿真,那么在一个周期内平衡电路I，II在负载RL上产生的电压为：,式中,称为双向开关函数,有,的频率成份：只有组合频率,性能更接近理想乘法器。,,经滤波后的输出电压：,返回,休息1,休息2,仿真,T2的次级输出电压为：,2. 集成模拟乘法器调幅电路,返回,休息1,休息2,仿真,用集成模拟相乘器来实现各种调幅电路，电路简单，性能优越且稳定，调整方便，利于设备的小型化。,1）MC1596构成的调幅电路,X通道两输入端8脚和7脚直流电位相同，Y通道两输入端1脚和4脚之间接有调零电路,可通过调节电位器RW，使1脚电位比4脚高Uo，相当于在1、4脚之间加了一个直流电压Uo，以产生普通调幅波 。,实际应用中，高频载波电压uc加到X输入端口，调制信号电压uΩ及直流电压Uo加到Y输入端口，从6脚单端输出AM信号。,2. 集成模拟乘法器调幅电路,仿真,返回,休息1,休息2,2) BG314构成的调幅电路,ux,uy,uo,8脚附加补偿调零电压UXIS，12脚除附加补偿零电压UYIS。,ux=uc=Ucmcosωct,uy=uΩ-(-Uo)=Uo+UΩmcosΩt,若2、14脚两端外接LC谐振回路的等效谐振电阻为RL ，则2(或14)脚与地之间的负载为 RL,由式(4-50)可推出变压器次级回路输出的调幅波电压为：,如果uy=uΩ= UΩmcosΩt,这种调制是在高频功率放大器中进行的，通常分为：,5.3 振幅调制电路,AM信号大都用于无线电广播，因此多用于高电平调制。,5.3 .2 高电平调幅电路,基极调幅(Base AM),集电极调幅电路(Collector AM),发射极调幅(Emitter AM),电路中Cb为高频旁路电容；Cc对高频旁路，而对低频调制信号呈高阻抗；Rb为基极自给偏压电阻。放大器工作在丙类状态 ，集电极电路中除直流电压EC外，还串有调制信号,集电极有效动态电源为：,+ uc -,+ uΩ -,+ uo -,+EC,UC(t),1. 集电极调幅电路,,过压,欠压,,,,,在基极调幅电路中：LC高频扼流圈，LB低频扼流圈，Ce1、Ce2、C2、C3、C4、CC 高频旁路电容，Re射极偏置电阻。低频调制信号uΩ(t)通过耦合电容C1加在电感线圈LB上。电源EC经R1、R2分压为基极提供直流偏置电压UBO ，即基极有效动态偏压为：,基极调幅电路的调幅效率较低，输出波形较差，但所要求基极输入调制信号的功率较小。,EC,+ uc -,+ uΩ -,+ uo -,UB(t),2. 基极调幅电路,,,uBEmax,过压,欠压,,解调是调制的逆过程，是从高频已调波中恢复出原低频调制信号的过程。从频谱上看，解调也是一种信号频谱的线性搬移过程，是将高频端的信号频谱搬移到低频端，解调过程是和调制过程相对应的，不同的调制方式对应于不同的解调。,振幅调制过程：,解调过程,,AM调制,DSB调制,SSB调制,包络检波：,同步检波：,峰值包络检波,平均包络检波,乘积型同步检波,叠加型同步检波,,,,5.4 调幅信号的解调,5.4.1调幅解调的方法,1 包络检波,休息1,休息1,由于DSB和SSB信号的包络不同于调制信号，不能用包络检 波器，只能用同步检波器，但需注意同步检波过程中，为了正常解调，必须恢复载波信号，而所恢复的载波必须与原调制载波同步（即同频同相）。,2 同步检波,仿真,uAM,解调载波,休息1,休息1,(1) 电压传输系数Kd,3. 检波电路的主要技术指标,是指检波电路的输出电压和输入高频电压振幅之比。,当检波电路的输入信号为高频等幅波，即ui(t)=Uimcosωct时，Kd定义为输出直流电压Uo与输入高频电压振幅Uim的比值，即,当输入高频调幅波ui(t)=Uim(1+macosΩt)cosωct时，Kd定义为输出低频信号Ω分量的振幅UΩm与输入高频调幅波包络变化的振幅maUim的比值，即,(2) 等效输入电阻Rid,因为检波器是非线性电路，Rid的定义与线性放大器是不相同的。Rid定义为输入高频等幅电压的振幅Uim，与输入端高频脉冲电流基波分量的振幅之比，即,,(3) 非线性失真系数Kf,非线性失真的大小，一般用非线性失真系数Kf表示。当输入信号为单频调制的调幅波时，Kf定义为,式中，UΩ、U2Ω、U3Ω…分别为输出电压中调制信号的基波和各次谐波分量的有效值。,(4) 高频滤波系数F,,休息1,休息1,检波器输出电压中的高频分量应该尽可能的被滤除，以免产生高频寄生反馈，导致接收机工作不稳定。,高频滤波系数的定义为，输入高频电压的振幅Uim与输出高频电压的振幅Uoωm的比值，即,在输入高频电压一定的情况下，滤波系数F越大，则检波器输出端的高频电压越小，滤波效果越好。通常要求F≥(50～100)。,5.4.2 二极管大信号包络检波器,休息1,休息1,1. 大信号包络检波的工作原理,(1) 电路组成,它是由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。,RC低通滤波电路有两个作用：,①对低频调制信号uΩ来说，电容C的容抗 ，电容C相当于开路，电阻R就作为检波器的负载，其两端产生输出低频解调电压,②对高频载波信号uc来说，电容C的容抗 ，电容C相当于短路，起到对高频电流的旁路作用，即滤除高频信号。,理想情况下，RC低通滤波网络所呈现的阻抗为:,1. 大信号包络检波的工作原理,休息1,休息1,(2) 工作原理分析,+ uD -,uD= ui- uo,R,当输入信号ui(t)为调幅波时，那么载波正半周时二极管正向导通，输入高频电压通过二极管对电容C充电，充电时间常数为rdC。因为rdC较小，充电很快，电容上电压建立的很快,输出电压uo(t) 很快增长 。,作用在二极管VD两端上的电压为ui(t)与uo(t)之差，即uD= ui- uo。所以二极管的导通与否取决于uD,当uD= ui- uo>0，二极管导通； 当uD= ui- uo<0 ，二极管截止。,ui(t)达到峰值开始下降以后，随着ui(t)的下降，当ui(t)= uo(t)，即uD= ui-uo=0时，二极管VD截止。C把导通期间储存的电荷通过R放电。因放电时常数RC较大，放电较缓慢。,检波器的有用输出电压：uo(t)=uΩ(t)+UDC,+ -,+ -,仿真,检波器的实际输出电压为：uo(t)+Δuc= uΩ(t)+UDC+Δuc 当电路元件选择正确时，高频纹波电压Δuc很小，可以忽略，输出电压为： uo(t)=uΩ(t)+UDC 包含了直流及低频调制分量。,图(a)：电容Cd的隔直作用，直流分量UDC被隔离，输出信号为解调恢复后的原调制信号uΩ，一般常作为接收机的检波电路。,图(b)：电容Cφ的旁路作用，交流分量uΩ(t)被电容Cφ旁路，输出信号为直流分量UDC，一般可作为自动增益控制信号（AGC信号）的检测电路。,