A四川信息职业技术学院 《高颜电手技本》籍品资源共享漂 任券4.2 调幅电路 4.2.1资讯准备 5任将描述 1,理解各类调幅波的基本性质：数学表达式、波形、频谱、带宽、功率关系等： 2.掌握普通调幅电路的工作原理、工作状态的选择及分析方法： 3。理解双边带调屬电路的工作原理及分析方法： 4.了解单边带调畅电路的工作原理： 5,握大信号基极、集电极调幅电路的设计方法及调整要点。 。资讯指★ 资讯内容 获双方式 1.什么叫调幅？调圆有感共类型，各有什么性和龄点？ 2.替通调帽电路有些实现方法，基本电路及工作原理是什么？ 两资料 上网 3,双边带调幅电路有共实现方法，基本电路及工作原理是什格？ 查说图书 4.单边带调帽电路有共实现方法，基本电路及工作原理是什么？ 询问相关工作人员 5,大信号基极。集电级帽电路如何设针、湖整要点有客是？ 导学村料 调幅是一种频讲搬移过程，广泛应用于广桶、电视系统中。检波是调屬的逆过程，它也是一种 频罐搬移过程。本项目将首先介绍各类调幅被的基本性质，详细牌解几种不同的调幅电路的电路结 构及工作原理：然后介绍检波器的作用、组成、性能指标、具型电路结构及工作原理。 一，调幅波的基本性质 调幅是一种将低领调制信号)一装载”到高顿载波此的振畅上的过程，即利用调制信号去 控制高频截波的振幅，使其随调制信号的变化规律而变化， 按到调幅方式不洞，调幅可分为替通调幅(AM)、双边带调幅《DS组)，单边带调幅(8)以 及残留边带调幅(V5B)等四种类型。对于调幅的学习，一般分为调制过程和检波过程两方面，从 信号的数学表达式、被形、顿语、通顿带、功率及效率等角度入手。 1,普通调幅波的基本性质 www.scite.com.cn 1/0 《高频电子技术》精品魔题共享果建设项目组
www.scitc.com.cn 1 / 40 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 任务 4.2 调幅电路 4.2.1 资讯准备 任务描述 1．理解各类调幅波的基本性质：数学表达式、波形、频谱、带宽、功率关系等； 2．掌握普通调幅电路的工作原理、工作状态的选择及分析方法； 3．理解双边带调幅电路的工作原理及分析方法； 4．了解单边带调幅电路的工作原理； 5．掌握大信号基极、集电极调幅电路的设计方法及调整要点。 资讯指南 资讯内容 获取方式 1．什么叫调幅？调幅有哪些类型，各有什么性质和特点？ 阅读资料 上网 查阅图书 询问相关工作人员 2．普通调幅电路有哪些实现方法，基本电路及工作原理是什么？ 3．双边带调幅电路有哪些实现方法，基本电路及工作原理是什么？ 4．单边带调幅电路有哪些实现方法，基本电路及工作原理是什么？ 5．大信号基极、集电极调幅电路如何设计、调整要点有哪些？ 导学材料 调幅是一种频谱搬移过程，广泛应用于广播、电视系统中。检波是调幅的逆过程，它也是一种 频谱搬移过程。本项目将首先介绍各类调幅波的基本性质，详细讲解几种不同的调幅电路的电路结 构及工作原理；然后介绍检波器的作用、组成、性能指标、典型电路结构及工作原理。 一、调幅波的基本性质 调幅是一种将低频调制信号 uΩ(t)“装载”到高频载波 uc(t)的振幅上的过程，即利用调制信号去 控制高频载波的振幅，使其随调制信号的变化规律而变化。 按照调幅方式不同，调幅可分为普通调幅（AM）、双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）以 及残留边带调幅（VSB）等四种类型。对于调幅的学习，一般分为调制过程和检波过程两方面，从 信号的数学表达式、波形、频谱、通频带、功率及效率等角度入手。 1．普通调幅波的基本性质
四川信息职业技术学乾 《高颜电子技本》升品费源共享课 (1)数学表达式 设高顿载波的表达式为 u.(r)=U cosoI=U cos2 4-2-1 与载波相比，普通调幅被的频率和相位保持不变，而振幅U)将随调制信号)线性变化。 当调制信号)-0时，调幅波的振幅应等于载波冢幅U·因此，调幅被的根幅U)可写成 U.()=U+k40 42-2 式中，k是一个与调幅电路有关的比例常数。)反骏了调制信号的变化规律，称为调幅波的包络。 根据式(4-2-1)和式4-2-2)可得调幅波的数学表达式为 Uav(1)=U(r)cos0=(U+kg())cos! 4-2-3 ①诺)为单魏信号（单频调制） 取4()=Ue cosr=Uocos2f(sf,代入(423)得 ()=(U+kUam cosfr)cos -U(1+k Up/U cosr)cos@ =U(1+AUIU cosOr)coso.! 体-2-周 =U(1+m cosfr)coso 式中，△U=k比为已调波与载波振幅相比的最大偏移量：m。称为调畅系数或调幅度，它反映了载 波振幅受调制信号控制的程度。其大小为 m.=k Uo.IU..=AU..IU (42 根据式423)和式(425)可得调幅波的的包铬为 U(t)=U(1+m,cosr) (4-2司 由式4-26)可得到帽被的最大振幅为UmU1+m,,最小振幅为Uem=U1m,小，联立求 解可得调幅度m。的计算式为 m=(Um-Uommn )AUcmmn +Uome) 42-7刃 ②若t)为多频信号（多频调制》 取%()=Uam cost+U2csy+…+Ua cos,(此时调制信号为非正弦的周期信 号，F<55),代入式(4-23)可特 ()=U(1+m cosI+mcost+--mcosr)cos =U1+2m,cosP,小cosm.f 4-2 www.scitc.com.cn 2140 《高频电子技术》精品觉源共享课建设项口组
www.scitc.com.cn 2 / 40 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 (1)数学表达式 设高频载波 uc(t)的表达式为 u t U t U f t c cm c cm 2 c ( ) = cos = cos (4-2-1) 与载波相比，普通调幅波的频率和相位保持不变，而振幅 Ucm(t)将随调制信号 uΩ(t)线性变化。 当调制信号 uΩ(t)=0 时，调幅波的振幅应等于载波振幅 Ucm。因此，调幅波的振幅 Ucm(t)可写成 U (t) U k u (t) cm = cm + a (4-2-2) 式中，ka 是一个与调幅电路有关的比例常数。Ucm(t)反映了调制信号的变化规律，称为调幅波的包络。 根据式(4-2-1）和式(4-2-2）可得调幅波的数学表达式为 U t U t t U k u t t AM cm c cm a c ( ) ( ) cos ( ( )) cos = = + (4-2-3) ①若 uΩ(t)为单频信号（单频调制） 取 u t U t U Ft ( ) = m cos = m cos2 （F<<fc），代入（4-2-3）得 U m t t U U U t t U k U U t t u t U k U t cm a c cm cm cm c cm a m cm c AM cm a m c (1 cos )cos (1 / cos )cos (1 / cos )cos ( ) ( cos )cos = + = + = + = + (4-2-4) 式中，ΔUcm=kaUΩm为已调波与载波振幅相比的最大偏移量；ma 称为调幅系数或调幅度，它反映了载 波振幅受调制信号控制的程度，其大小为 a aU m Ucm Ucm Ucm m = k / = / (4-2-5) 根据式(4-2-3）和式(4-2-5）可得调幅波的的包络为 U (t) U (1 m cos t) cm = cm + a (4-2-6) 由式(4-2-6）可得调幅波的最大振幅为 Ucmmax=Ucm(1+ma)，最小振幅为 Ucmmin=Ucm(1-ma)，联立求 解可得调幅度 ma 的计算式为 ( )/( ) ma = Ucmmax −Ucmmin Ucmmax +Ucmmin (4-2-7) ②若 uΩ(t)为多频信号（多频调制） 取 u t U t U t U t = m + m + + mn n ( ) cos cos cos 1 1 2 2 ，（此时调制信号为非正弦的周期信 号，F1<F2<…<Fn），代入式（4-2-3）可得 U m t t u t U m t m t m t t c n j cm a j j AM cm a a a n n c (1 cos )cos ( ) (1 cos cos cos )cos 1 1 1 2 2 = = + = + + + (4-2-8)
四川信息职业技孝李院 《高频电子技术》将品贵源共享课 式中，m=k.UfU.’ma=kUa-fU·mn=k,UU- (2)波形 ①单频调制时的液形 根据式4-2-1小、4-2-3、4-24可面出)、d)和不同m,条件下“w的波形，如图4-2-1所 《刺值号废形 0)截凌信号波形 《d风1时调幅废废形 (》m>1时调幅凌凌形理想调幅》 〔f)m,>1时调幅凌凌形（实球调 图4-2-1普通调幅的装形（单频调切 由图及(d)可知，在m,≤1时，调幅被的包络与调制信号的形状完全相同，它反映了调制 信号的变化规律。 由图(e》可知，在m,>1时，在t1-t2时同间隔内。1+mwo0,即U川0，此时信号包络 己不能反肤调制信号的变化援律。而在实际调幅器中，图()对基极调幅米说，在4-2时间内由于 管子发射结加反编电压而载止，使)小0，即出现包络部分中断，因此将m1时的调幅称为过调 幅。此时测幅被将产生失真，称为过调幅失真。为了避免出现过调幅失真。应使调幅系数m≤1。 在m,之1时，由于根畅值恒大于零，ua可写为ua中U1+m,ccst|cos+180,此时调 幅波有180的相移，相位突变爱生在1+mcos0t=0的时刻，我们称为“零点突变”. 心多频调制时的液形 根据式42可画出m≤1时的的波形，如图422所示， www.scitc.com.cn 3140 《高频电子技术》精品赏源共享课建设项目组
www.scitc.com.cn 3 / 40 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 式中， a aU m Ucm m k / 1 = 1 ， a aU m Ucm m k / 2 = 2 ，······ an aU mn Ucm m k / = 。 (2)波形 ①单频调制时的波形 根据式(4-2-1)、(4-2-3)、(4-2-4)可画出 uΩ(t)、uc(t)和不同 ma条件下 uAM(t)的波形，如图 4-2-1 所 示。 uΩ t UΩm O uc t Ucm O (a)调制信号波形 (b)载波信号波形 (c)ma1 时调幅波波形(理想调幅) (f)ma>1 时调幅波波形(实际调幅) 图 4-2-1 普通调幅的波形图(单频调制) 由图(c)及（d）可知，在 ma≤1 时，调幅波的包络与调制信号的形状完全相同，它反映了调制 信号的变化规律。 由图（e）可知，在 ma>1 时，在 t1-t2 时间间隔内，1+macosΩt1 时的调幅称为过调 幅，此时调幅波将产生失真，称为过调幅失真。为了避免出现过调幅失真，应使调幅系数 ma≤1。 在 ma>1 时，由于振幅值恒大于零，uAM(t)可写为 uAM(t)= Ucm|1+macosΩt|cos(ωct+1800 )，此时调 幅波有 1800 的相移，相位突变发生在 1+macosΩt=0 的时刻，我们称为“零点突变”。 ②多频调制时的波形 根据式(4-2-8)可画出 ma≤1 时的 uAM(t)的波形，如图 4-2-2 所示
A四川信息职业技术学乾 《高颜电手技本》籍品资源共享漂 图4-2-2普通调幅的波形图多限调0 (3)频错及带宽 ①单频调制时的频罐与带宽 利用积化和差公式，可将式(424)分解为 wv()=U..coso+ml.cos(o.-Qy+mU code.+Qy 42) 上式表明，单频正弦信号调制的测幅被是由三个顿率分量构成的：第一项为缓波分量；第二项 的规率为-F,称为下边频分量，其叛幅为1/2m,U第三项的频率为乐，称为上边频分量，其 振幅也为1/2m,山m,由此可西出相应的调幅波的频谱。如图4-23)所示， fe-F fe fe+F (单缓调制的频谱 ”·、调制信号 下边带 上边带 F:F2 Fa fe-Fa fc-Fr fe fe+月 e+后 )多疑调制的频谱 图一23普通调幅的频谱 由图可知，上下边规分量对称的排列在载波分量的两侧。测调幅波的带宽人，为 f=(f+F)-(E-F门=2F 4-211 www.scite.com.cn 4/0 《高频电子技术》精品魔源共享课建设项目组
www.scitc.com.cn 4 / 40 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 图 4-2-2 普通调幅的波形图(多频调制) (3)频谱及带宽 ①单频调制时的频谱与带宽 利用积化和差公式，可将式（4-2-4）分解为 u t U t m U t m U t AM cm c a cm c a cm c cos( ) 2 1 cos( ) 2 1 ( ) = cos + − + + (4-2-9) 上式表明，单频正弦信号调制的调幅波是由三个频率分量构成的：第一项为载波分量；第二项 的频率为 fc-F，称为下边频分量，其振幅为 1/2maUcm；第三项的频率为 fc+F，称为上边频分量，其 振幅也为 1/2maUcm。由此可画出相应的调幅波的频谱，如图 4-2-3(a)所示。 f Um/V UΩ m Ucm 1 ￣2 maUcm 1 ￣2 maUcm F f c -F f c f c+F O (a) 单频调制的频谱 F1 F2 Fn f c -F f c f c+F 1 f c -F 1 n f c+Fn f Um/V 调制信号 下边带 上边带 O (b) 多频调制的频谱 图 4-2-3 普通调幅的频谱 由图可知，上下边频分量对称的排列在载波分量的两侧，则调幅波的带宽 fbw 为 f bw = ( f c + F) − ( f c − F) = 2F (4-2-11)
C四川估息职业技术学院 《高颜电子技求》升品费源共享课 ②多频调制时的频遭与带宽 利用积化和差公式。可将式〔42-8)分解为 ww(f)=U coso+ 2从a-0+空儿.a+nyam 上式表明，多頓信号调制的调幅被的频语是由载波分量和口对对称于载波分量的边颠分量组成， 这些边频分量组成两个频带，其中顿率范国为+5广近+5除为上边带，匠5广近FJ称为下边带。 信号的频谐如图423所示，为简单起见。图中未标出各分量的振幅。 www.scite.com.cn 5/40 《高频电子技术》精品宽源共享课建设项目组
www.scitc.com.cn 5 / 40 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 ②多频调制时的频谱与带宽 利用积化和差公式，可将式（4-2-8）分解为 = = = + − + + n j aj cm c n j AM cm c aj cm c u t U t m U t m U t 1 1 cos( ) 2 1 cos( ) 2 1 ( ) cos (4-2-10) 上式表明，多频信号调制的调幅波的频谱是由载波分量和 n 对对称于载波分量的边频分量组成， 这些边频分量组成两个频带，其中频率范围为(fc+F1)~(fc+Fn )称为上边带，(fc-F1)~(fc-Fn)称为下边带。 信号的频谱如图 4-2-3(b)所示，为简单起见，图中未标出各分量的振幅
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