课程高频电子技术章节 4.1-4.3节教师王建国审批课题调幅电路课时2授课日期授课班级教学目的与要求1、掌握高电平调幅电路。2、掌握低电平调幅电路。3、掌握包络检波电路。4、了解同步检波电路。重点低电平调幅电路，包络检波电路。难点低电平调幅电路。授课类型讲练教 具多媒体作 业教材150页第5-2-3题教学进程和时间分配表（可略去，直接填写教学内容）序号教学内容时间分配1复习调幅原理。10提问2高电平调幅电路。15讲授3低电平调幅电路。25讲授4包络检波电路。20讲授5同步检波电路。10讲授6课堂总结和练习10提问1、调幅电路的类别pfiJ螭-藐牌制娜教学内容:-基根调幅电琦高电平调幅一核输出侑号也L集电版调幅电醪本大小不同T模拟醐器调幅1低电平调幅一一 一极管平衡调幅一、高电平调幅高电平调幅要求电路的输出功率足够大。电路在调幅的同时，还进行功率放大。调 制过程通常是在丙类放大级进行的。根据调制信号控制的电极不同，调制方法主要有 集电极调幅、基极调幅、发射极调幅。1、集电极调幅(1) 集电极调幅电路的特点是：低频调制信号加到集电极回路，BB2为高频变压器；B3为低频变压器。低频调 制信号uQ(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.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。(2) 集电极调幅只能产生普通调幅波。由于集电极调幅始终工作在临界和弱过优点是：调幅线性比基极调幅好。此外， 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。2、基极调幅基极调幅电路的特点是调制信号加在 基极回路。图中C、C3为高频旁路电容； C2为低频旁路电容；B1为高频变压器；B2 为低频变压器；LC回路为带通滤波器。应 保证回路调谐于3C，通带为2Q。基极调幅的原理是利用丙类功率放大器在电源电压Vcc、输入信号振幅Ubm、谐振电阻Rp不变的条件下，在欠压区改变Vbb, 其输出电流随Vbb接近线性变化这一特性来实现调幅的。基极调幅的优点是:由于调制信号接在基极回路，对于调制信号只需很小的功率。缺点是:效率较低，调制线性不如集电极调幅。二、低电平调幅电路模拟乘法器调幅电路(1)模拟乘法器简介作用：实现两个模拟信号相乘R 口代2.亦疑J?：-? kQ缺报乘法器 MC LS96峋成的普通调栖电路三、包络检波电路包络检波器电路简单、效率高，在普通接收机只使用非常广泛。如下图:它由一个二极管与一个电阻、电容并联网络构成。电路中电阻、电容士;并联网络为低通滤波器。电路的输入电压较大，一般在500mV以上。 - I0*-1工作原理r2.性能分析（1）二极管的通角e理论上讲，e越小，输出电压越接近调幅波的包络，失真越小。通角e的分析方法类似于丙类功率放大器的折线分析法。e为 0设二极管为理想的，由于二极管的单向导电性，当载波的正半周时，二极管导通，电 容C被充电。由于二极管的正向导通电阻很小，故充电时间常数很小，很快充到输入 信号的峰值。当输入信号下降时，电容C上的电压大于输入信号电压，二极管偏截止。 电容通过电阻放电。由于放电时间常数远大于充电时间常数，故放电缓慢。当下一个 正半周时，从输入电压大于电容C上的电压时开始，二极管重新导通，再重复前面的 过程。输出电压具有频率为载频的纹波，经低通滤波器的滤波，可将其滤掉。取出的 电压的变化将与包络的变化一致。达到检波的目的。其输出波形见下图a 3 gdRL只有在大信号时，二极管的伏安特性才能用折线近似，故包络检波适宜大信号。可见rl越大e越小。（2）检波器的电压传输系数Kd检波器的电压传输系数也称为检波效率。它是指检波器的输出电压与输入高 频电压振幅的比。k - J a cos0d M U式中，分子为输出端低频电压勺振幅；分母为输入调幅波的包络变化的振幅；Ma为调 幅系数。显然检波器的电压传输系数越大，说明在同样的输入电压时，得到的低频输 出电压越大。检波效率越高。可见RL越大，通角e越小，电压传输系数越大，检波效 率越高。通常Kd总是小于1的。我们希望越接近1越好。（3）检波器的等效输入电阻Ri使回路的损R -七 im1m检波器的前端是高频谐振回路，因此检波器必然对回路有一定的影响耗增大，Q值降低。可以用检波器的等效输入电阻Ri来等效这种影响。按照丙类功率放大器中余弦脉冲序列的分析方法，可得到 R 1RiL负载电阻越大，可见在大信号情况下，检波器的输入电阻约为负载电阻的一*。输入电阻越大，检波器对前级电路的影响越小。（4）失真大信号包络检波器存在两种典型的失真：惰性失真与负峰切割失真。惰性失真（对角线失真）负载电阻越大，通角越小，检波效率 越高；电路的输入电阻越大，对前级 电路的影响越小。但是如果放电时间 常数过大，电容放电过漫，导致二极 管截止，使输出电压不能紧跟包络的 变化，因而在包络下降的过程中产生 了非线性失真。由于这种失真是电容 的较大的惰性造成的，故称为惰性失 真。失真部分的曲线形似对角线，所 以也叫对角线失真。波形见右图当调幅系数以及调制信号的频率越高，越容易产生惰性失真。很明显，惰性失真 是放电时间常数过大所至，只要合理选择时间常数就可避免惰性失真。所谓合理就是 保证电容电压变化的速度高于包络的变化速度。避免产生惰性失真的条件:rc T负峰切割失真（底部失真）M。通常，检波电路的负载是低频 放大器。在两者之间有耦合隔直电 容CC，以去掉检波器输出电压中 的直流成分。为分析方便，将放大 器的输入端用rl等效到检波器的 输出端。电路如右图%G BRL R + R UC Uim F7 R LL该电压对二极管来说是反向偏压，当输入 电压小于该电压时，也就是包络的底部，二极 管会截止。则小于U的包络线不能被提取， 输出电压的底部被切割，所以叫底部切割失真。 其波形如右图要避免这种失真必须保证URL的电平低于包络 的最小值，即R商 u Im h（1-吃） 即:吃vrr+ R r该式表明，电路的交l直流电阻越接近，允许的调幅系数越大。缩小交、直流电阻之 间的差别有两种方法。一是将直流电阻分为两部分，改进电路如图造成负峰切割失真的原因是 因为耦合电容CC的存在。为了有 效地将检波器输出的低频信号传 送到下一级，耦合电容CC的容量 较大，检波器输出的直流分量几乎全部降落在 耦合电容上， 电阻Rl将导分压U四、同步检波器同步检波器与包络检波器的区别在于它需要一个与载波同频、同相的本地载波，因 而称之为同步检波器。同步检波器可以对任何调幅波进行解调。电路特点 对AM、DSB、SSB等调幅波均适用。工作时需要有一同步参考信号(与载波同频同相)。MC1S96坦成的同步校哉调幅信号u(t)加到1脚，同步信号ur(t)加到8脚。检波输出信号从9脚输出，经 过n型低通滤波器滤除高频分量，最后由隔直电容去除直流后，得到所需的低频输出 信号uo(t)。