广东工业大学：《通信电路与系统》课程教学资源（课件讲义）第六章 振幅调制与解调电路 第二节 低电平调幅电路

目录 6.1 概论 单边带信号的产生 6.2 低电平调幅电路 6.5 包络检波器 .3 高电平调幅电路

目录 6.1 概论 6.2 低电平调幅电路 6.3 高电平调幅电路 6.4 单边带信号的产生 6.5 包络检波器

6.2低电平调幅电路 一、模拟乘法器调幅电路 1、模拟乘法器 ①模拟乘法器是完成两个模拟信号（电压或电流）相乘作用的电子器件。 ②模拟乘法器符号 4(t)o Kudy +ou。(①)4（①0 +0u。(①) 4,()o y ,(t) >模拟乘法器是有两个输入端对（即和Y输入端对）和一个输出端对的 非线性有源器件。 ③模拟乘法器的传输特性方程u(t)=Kux(t)4,(t),式中，K乘法器的增益 系数单位为1/V

6.2 低电平调幅电路 一、模拟乘法器调幅电路 1、模拟乘法器 ① 模拟乘法器是完成两个模拟信号（电压或电流）相乘作用的电子器件。 ② 模拟乘法器符号 Ø 模拟乘法器是有两个输入端对(即X和Y输入端对)和一个输出端对的 非线性有源器件。 ( ) ( ) 1 ) / ③模拟乘法器的传输特性方程 ( ，式中，K乘法器的增益 系数单位为 。 o X Y u t Ku t u t V 

◇6.2低电平调幅电路 2、MC1596调幅电路 u(1 ①、④管脚直流电位差 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

6.2 低电平调幅电路 2、MC1596调幅电路 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。 A B ①、④管脚直流电位差 t UDS(Bt)

◇6.2低电平调幅电路 一、 模拟乘法器调幅电路 2、模拟乘法器的振幅调制原理 由uo(t)=Ku(t)u,(t) ①当 4()=Ucos0.t-—载波 4,()=U,mcos2t一一调制信号 u,(t)=KU cos0.tU,mcos2t一一实现双边带调幅 KU.Ucos.++co 2 ②当 u,()=Ucos0,t-一载波 u,(t)=VB+U coSI- 调制信号 u(t)=K(VAB +Ucost)Ucos @t =KVABU (1+ os)cK(1+mco)cos V AB U m调幅指数 实现普通调幅波的调幅， Km=KV4 Uma=O载波幅值 ma= AB 且改变VB可改变m

6.2 低电平调幅电路 一、模拟乘法器调幅电路 t UDSB(t) 2、模拟乘法器的振幅调制原理 0 ( ) ( ) ( ) ( ) cos ( ) cos ——载波 ——调制信 由 ①当 号 x y x xm c y ym u t Ku t u t u t U t u t U t          ( ) cos cos [cos( ) cos( ) ] 2 o xm c ym ——实现双边带调幅 xm ym c i c i u t KU t U t KU U t t             ( ) cos ( ) cos——载波 ——调制信号 ②当 x xm c y AB ym u t U t u t V U t          ( ) ( cos ) cos (1 cos )cos (1 cos )cos o AB ym xm c ym AB xm c m a c AB u t K V U t U t U KV U t t K m t t V              0载波幅值 调幅指数 ym m AB xm a AB U K KV U m V  ma   实现普通调幅波的调幅， 且改变VAB可改变ma

◇6.2低电平调幅电路 一、模拟乘法器调幅电路 1、常用于频率变换的模拟乘法器的型号 国外同类产品： MC1496MC1596MC1495MC1496LM1496LM1596... AD834(宽带)、AD630(多功能)、 AD734(高精度) … 国内同类产品：CB1595CB1596BG314

6.2 低电平调幅电路 一、模拟乘法器调幅电路 1、常用于频率变换的模拟乘法器的型号 国外同类产品： MC1496 MC1596 MC1495 MC1496 LM1496 LM1596…….. AD834（宽带）、AD630（多功能）、 AD734（高精度）……. 国内同类产品：CB1595 CB1596 BG314……

◇6.2 低电平调幅电路 二、单二极管开关状态调幅电路 1.开关状态 当二极管在两个不同频率电压下进行频率变换时，其中一个电 压振幅足够大，另一个电压振幅较小，二极管的导通或截止将完全受 大振幅电压的控制，可以近似认为二极管处于理想开关状态。 2.电路原理 原理图如下所示，设1(t)为小信号，2()为大信号，则二极管D工作 在u2(t)控制的开关状态。 二极管的导通电阻 41(t) 开关频率ω2 u2(t) 42() 单二极管开关调幅电路 等效电路

6.2 低电平调幅电路 二、单二极管开关状态调幅电路 1. 开关状态 当二极管在两个不同频率电压下进行频率变换时，其中一个电 压振幅足够大，另一个电压振幅较小，二极管的导通或截止将完全受 大振幅电压的控制，可以近似认为二极管处于理想开关状态。 2. 电路原理 二极管的导通电阻

◇6.2低电平调幅电路 =Um cos @t=Uom cosSt, u=U2m Cos @t,=Uom cos@t,HUm>>Uom O D的正极与大信号，(t)的正端相连， 41 说明D在u,(t)的正半周导通。 故当42(t)>0时，二极管导通， 42() 二极管等效为导通电阻； 单二极管开关调幅电路 当4，()0 i= Ta +R 41 开关频率W2 0, 42(t)0 K(@ 42(t)<0

6.2 低电平调幅电路 1 1 1 2 2 2 cos cos , cos , cos , 设 且 m m m cm c cm m u U t U t u U t U t U U            2 2 2 d 2 ( ) ( ) ( ) D D >0 ( )<0 的正极与大信号 的正端相连， 说明 在 的正半周导通。 故当 时，二极管导通， 二极管等效为导通电阻 ； 当 时，二极管截止。即有： u t u t u t r u t 1 2 2 2 1 [ ( ) ( )], ( ) 0 0, ( ) 0 d L u t u t u t i r R u t           2 2 1 ( ) 0 ( ) 0 ( ) 0 二极管相当于一个开关，开关函数表达式可表示为： c u t K t u t        

◇6.2低电平调幅电路 则有i=一 、-K(o.t)[u,(t)+u2(t)] ra +Ri :K(o.)为角频率为o的周期性函数可用傅立叶级数展开 1,2 3玩cos3a1+ &oD)7十0os0 2 -C0s50t-.…. 5元 频率包含：直流分量，ωc、ω的奇次谐波分量。 2+R).n26+R'a (ra+R 7+R.o20+ (+R C0s(0.+2 1。 。cos(@-D U 1。 π(a+R,) 3π(a+R) 、cos40.t 3π+R)

6.2 低电平调幅电路                     c c c 1 1 2 2 3 2 3 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 ( ) ( ) 2 2 3 4 3 c c cm c m d L cm cm c m d L d L d L cm cm c d L d L cm cm cm d L d L d i cos t cos t U cos t U cos t r R U U cos t U cos t r R r R r R U U cos t cos t r R r R U U U cos t cos t r R r R r                                                        c 2 ... L cos t R   1 2 1 则有 ( )[ ( ) ( )] c d L i K t u t u t r R     ( ) , 1 2 2 2 ( ) cos cos3 cos5 ....... 2 3 5 c 为角频率为 c的周期性函数 可用傅立叶级数展开 c c c c K t K t t t t               

◇6.2低电平调幅电路 可以看出，电流中包含以下频谱成分： (1)2,0。±2,30.±2,50。±2(2n-1)0.±2， (2)直流分量，0,20,40,2n0。 即输出电流中包含： 直流分量，2,0,0.±2,20,30。±2,40,50.±2， 频谱图为： 山 0。-20.0。+220 30.-230.+2 40.50。-250。+2 若在输出端加一个中心频率为0。，通带宽为22的带通滤波器， 可取出o。、o。±2分量，实现普通调幅波的调制。 结论：单二极管开关状态调幅电路只能实现普通调幅波(AM)

6.2 低电平调幅电路 可以看出，电流中包含以下频谱成分： 即输出电流中包含： 结论:单二极管开关状态调幅电路只能实现普通调幅波(AM)     1 , ,3 ,5 ,....(2 1) , 2 , ,2 ,4 ,....2 c c c c c c c c n n                   直流分量 , , , ,2 ,3 ,4 ,5 ,.... 直流分量  c c   c c   c c   频谱图为： ….. 5 0  c   c c   2c 3c   3c   4c 5c   c    若在输出端加一个中心频率为 ，通带宽为2 的带通滤波器， 可取出 、 分量，实现普通调幅波的调制。 c c c      

◇6.2 低电平调幅电路 例：已知载波电压u,()=U cos@1,1 调制电压 4()=Um Cos2t,且有Um>Uom，二极管 工作在4，(t)控制的开关工作状态，导通电阻 为。试分析输出电流的频谱，此电路能否 实现普通波调幅。 U2(t) 解：D的正极与大信号4，()的负端相连，所如在4，)的负半周导通， 开关函数为K(o.t-π) 12 cos301- 2 K(o.t-π）F coS@1+ 2π cos5@+...... 3π 5π K(ot-元)u,)-42t] ra +R

6.2 低电平调幅电路 解： 2 1 2 ( ) cos ( ) cos ( ) cm c m cm m d u t U t u t U t U U u t r        已知载波电压 ，调制电压 ，且有 ，二极管 工作在 控制的开关工作状态，导通电阻 为 。试分析输出电流的频谱，此电路能否 实现普通波调幅。 例：     2 2 ( ) D D c u t u t K  t  的正极与大信号 的负端相连，所以 在 的负半周导通， 开关函数为 c c c 1 2 1 2 2 2 ( )= cos cos3 cos5 ...... 2 3 5 1 ( )[ ( ) ( )] c c d L K t t t t i K t u t u t r R                   