高頻電子線路陽昌漢版第5章_振幅調(diào)制與解調(diào)

1、 概述概述 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 低頻功率放大低頻功率放大主振級主振級低頻放大低頻放大緩沖級緩沖級倍頻器倍頻器高頻高頻放大器放大器調(diào)制器調(diào)制器聲音聲音高高 頻頻功率放大功率放大主振級主振級緩沖級緩沖級倍頻器倍頻器高頻高頻放大器放大器調(diào)制器調(diào)制器低頻放大低頻放大低頻功率放大低頻功率放大高高 頻頻功率放大功率放大低頻部分低頻部分高頻部分高頻部分幾百幾百mVmV幾幾V V一、基本概念一、基本概念信號信號 載波信號：（等幅）載波信號：（等幅）高頻高頻振蕩信號振蕩信號 正弦波正弦波 方波方波 三角波三角波 tUtuccmccos鋸齒

2、波鋸齒波調(diào)制信號：由原始信號轉(zhuǎn)換成的調(diào)制信號：由原始信號轉(zhuǎn)換成的低頻低頻信號信號 tUtucosm已調(diào)信號（已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的已調(diào)信號（已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的高頻高頻信號信號 5.1 5.1 概概 述述調(diào)制：調(diào)制：用用調(diào)制信號調(diào)制信號去控制去控制載波信號載波信號的某一個參量的過程的某一個參量的過程。 解調(diào)：解調(diào)：調(diào)制的逆過程調(diào)制的逆過程，即從，即從已調(diào)波已調(diào)波中恢復原中恢復原調(diào)制信號調(diào)制信號的過程。的過程。（基帶信號）（基帶信號）二、調(diào)制的分類二、調(diào)制的分類按調(diào)制信號分按調(diào)制信號分模擬調(diào)制模擬調(diào)制按載波信號分按載波信號分連續(xù)波調(diào)制連續(xù)波調(diào)制脈沖波調(diào)制脈沖波調(diào)制振幅調(diào)制（簡稱調(diào)幅，振幅調(diào)制（

3、簡稱調(diào)幅，AM）頻率調(diào)制（簡稱調(diào)頻，頻率調(diào)制（簡稱調(diào)頻，F(xiàn)M）相位調(diào)制（簡稱調(diào)相，相位調(diào)制（簡稱調(diào)相，PM）脈沖振幅調(diào)制脈沖振幅調(diào)制( (PAM) )脈沖寬度調(diào)制脈沖寬度調(diào)制( (PWM) )脈沖位置調(diào)制脈沖位置調(diào)制( (PPM) )脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制( (PCM) )（正弦波）（正弦波）本章以調(diào)制信號為本章以調(diào)制信號為模擬信號的模擬信號的連續(xù)波調(diào)制連續(xù)波調(diào)制為例進行討論，其為例進行討論，其結(jié)論也適合于數(shù)字調(diào)制結(jié)論也適合于數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制調(diào)制：由調(diào)制：由調(diào)制信號調(diào)制信號 去控制載波去控制載波 的三參量（振幅、頻率、相位）之一的三參量（振幅、頻率、相位）之一，使，使其隨調(diào)制信號線其

4、隨調(diào)制信號線性變化。性變化。三、調(diào)制與解調(diào)的方式三、調(diào)制與解調(diào)的方式 瞬時振幅：瞬時振幅：瞬時頻率：瞬時頻率：瞬時相位：瞬時相位：調(diào)幅：調(diào)幅：檢波檢波對應(yīng)解調(diào)對應(yīng)解調(diào) tutukUtUacmm tutuktfc tutukttpc用用 控制載波振幅控制載波振幅 ut調(diào)頻：調(diào)頻：鑒頻鑒頻對應(yīng)解調(diào)對應(yīng)解調(diào)用用 控制載波頻率控制載波頻率 ut調(diào)相：調(diào)相：鑒相鑒相對應(yīng)解調(diào)對應(yīng)解調(diào)用用 控制載波相位控制載波相位 ut tUtuccmccos tUtucosm5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性5.2.1 普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波 簡稱簡稱AM調(diào)幅波調(diào)幅波一、普通調(diào)幅波一般表達式一、普通調(diào)幅波

5、一般表達式載波信號：載波信號： tUtuccmccostfUccm 2cos tu調(diào)制信號：調(diào)制信號： tukUtUacmm普通調(diào)幅波振幅：普通調(diào)幅波振幅：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波信號： ka由調(diào)幅電路決定由調(diào)幅電路決定 通過相乘實現(xiàn)！通過相乘實現(xiàn)！ cmaccosUk utt mccosu tUttcmmaaUUkm二、單頻調(diào)制二、單頻調(diào)制 把調(diào)幅波振幅變化規(guī)律，即把調(diào)幅波振幅變化規(guī)律，即 稱為調(diào)稱為調(diào)幅波的幅波的包絡(luò)包絡(luò)。tmUcos1acm1、表達式、表達式 mcosutUtmcos2UFt cmaccosu tUk uttcmamccoscosUk Uttcmac1coscosUmt

6、t通常通常c 調(diào)幅指數(shù)調(diào)幅指數(shù)或或調(diào)幅度調(diào)幅度，表示載波振幅受，表示載波振幅受調(diào)制信號控制后改變的程度調(diào)制信號控制后改變的程度(01)am2、波形、波形 ttmUtuaccmcoscos1tmUtUcos1)(acmm tUtucosm tUtuccmccos)1 (acmmaxmmUUcmU)1 (acmminmmUU波形特點：波形特點：（1）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）的）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）的變化規(guī)律與調(diào)制信號波形一致變化規(guī)律與調(diào)制信號波形一致（2）調(diào)幅度）調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強反映了調(diào)幅的強弱程度，弱程度，mmaxmminammaxmminUUmUU可以看出：一般可以看出：一般ma值越大調(diào)幅

7、越深值越大調(diào)幅越深 ma=0時時 未調(diào)幅未調(diào)幅ma=1時時 最大調(diào)幅（百分之百）最大調(diào)幅（百分之百）ma1時時 過量調(diào)幅，包絡(luò)失真，實際電路中必須避免過量調(diào)幅，包絡(luò)失真，實際電路中必須避免 ttmUtuaccmcoscos1a=1m0tt0a1m 百分百調(diào)幅波形百分百調(diào)幅波形過量調(diào)幅波形過量調(diào)幅波形 ttmUtucacmcoscos1可見可見,調(diào)幅波并不是一個簡單的正弦波，包含有三個頻率分量：調(diào)幅波并不是一個簡單的正弦波，包含有三個頻率分量： 3 3、頻譜、頻譜cmcacmcacmc11coscoscos22Utm U tm U t載波分量載波分量 ：c上邊頻分量上邊頻分量 ：c下邊頻分量下邊

8、頻分量 ：c不含傳輸信息不含傳輸信息含傳輸信息含傳輸信息含傳輸信息含傳輸信息 調(diào)制信號調(diào)制信號c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c +上邊頻上邊頻cma21Umc - 下邊頻下邊頻cma21UmcmUFBW222特點特點: :（1）調(diào)制過程是實現(xiàn)）調(diào)制過程是實現(xiàn)頻譜線性搬移頻譜線性搬移的過程的過程（2）調(diào)幅波的帶寬：）調(diào)幅波的帶寬：4、功率、功率載波功率：載波功率：RUPcm2oT21每一邊頻功率：每一邊頻功率：RUmPPa121212cmccoT2a41Pm故故由于由于 cmcacmcacmc11coscoscos22u tUtm U tm U t調(diào)幅波的平均總功率調(diào)幅波的平均總功率：PPPPccoTo

9、av212aoTmP當當 ma = 1時，邊頻功率達到最大，但僅為時，邊頻功率達到最大，但僅為Poav / 3 實際使用中，實際使用中， ma在在0.11之間，平均值為之間，平均值為0.3。可見普通。可見普通調(diào)幅波中調(diào)幅波中含有信息的上下邊頻分量含有信息的上下邊頻分量所占的功率非常小，而所占的功率非常小，而不含不含信息的載波信息的載波占絕大多數(shù)，因而調(diào)幅波的占絕大多數(shù)，因而調(diào)幅波的功率浪費大，效率低功率浪費大，效率低。(01)am三、多頻調(diào)制三、多頻調(diào)制 m11m22mcoscos.cos nnutUtU tU t cmamc1coscosn iiiu tUkUttcmac11cost cos

10、niiiUmtcmcmccc1coscoscos2naiiiiUUtm t tcmmaaUUkmiim1cosn iiiUt同樣含有三部分頻率成份同樣含有三部分頻率成份載波分量載波分量 c上邊頻帶分量上邊頻帶分量 c1cn下邊頻帶分量下邊頻帶分量 cc1nmax c c調(diào)制調(diào)制信號信號 c c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c c- -max 下邊頻帶下邊頻帶c c+max上邊頻帶上邊頻帶max max max maxmax222FBW特點特點: :（1）實現(xiàn)頻譜線性搬移）實現(xiàn)頻譜線性搬移（2）調(diào)幅波帶寬：）調(diào)幅波帶寬： 同單頻調(diào)制，同單頻調(diào)制，信息含于邊頻帶分量中，載波不含有用信息含于邊頻帶分量中，載波

11、不含有用信息，但載波占有很大能量。不經(jīng)濟。信息，但載波占有很大能量。不經(jīng)濟。要抑制載波。要抑制載波。最高調(diào)最高調(diào)制頻率制頻率通常通常cmax5.2.2 抑制載波的雙邊帶和單邊帶調(diào)幅波抑制載波的雙邊帶和單邊帶調(diào)幅波一、雙邊帶調(diào)幅波一、雙邊帶調(diào)幅波1、表達式、表達式DSB波：抑制了載波分量，波：抑制了載波分量，只含上、下邊帶分量。只含上、下邊帶分量。單頻調(diào)制時：單頻調(diào)制時： 用載波和調(diào)制信號用載波和調(diào)制信號直接相乘實現(xiàn)！直接相乘實現(xiàn)！ cu tut utmcmc( )coscosu tUt Utmcmcc1coscos2UU t t無載波無載波分量！分量！2、頻譜、頻譜調(diào)制信號調(diào)制信號 載波載波c

12、下邊頻下邊頻c上邊頻上邊頻cFBW2帶寬：帶寬：頻譜只有頻譜只有cc、 DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于有，功率利用率高于AM波。波。3 3、波形、波形（1 1）包絡(luò)隨調(diào)制信號變化，）包絡(luò)隨調(diào)制信號變化，但包絡(luò)不能完全準確地反映但包絡(luò)不能完全準確地反映調(diào)制信號變化規(guī)律。調(diào)制信號變化規(guī)律。包絡(luò)線包絡(luò)線相似與)(tu特點：特點：（2 2）載波相位在調(diào)制電壓零）載波相位在調(diào)制電壓零交點處要突變交點處要突變 （因為雙（因為雙邊帶信號在調(diào)制信號的負半邊帶信號在調(diào)制信號的負半周，已調(diào)波高頻與原載頻反周，已調(diào)波高頻與原載頻反

13、相）相）0180二、單邊帶調(diào)幅波二、單邊帶調(diào)幅波1、 表達式表達式SSB波：只含一個邊帶分量波：只含一個邊帶分量單頻調(diào)制時單頻調(diào)制時2、 頻譜頻譜 mcmc1cos2u tUU t mcmc1cos2u tUU t或或c單頻調(diào)制的單邊帶調(diào)幅波的頻譜為單頻調(diào)制的單邊帶調(diào)幅波的頻譜為c或或 （1）頻帶只有雙邊帶調(diào)幅波的一半，其）頻帶只有雙邊帶調(diào)幅波的一半，其頻帶利用率高頻帶利用率高3、特點、特點 （2）全部功率都含有信息，）全部功率都含有信息，功率利用率高功率利用率高FBW 例例1 1mV1033. 6cos6280cos3 . 0120)(6tttu設(shè)某一廣播電臺的信號電壓設(shè)某一廣播電臺的信號電

14、壓問：此電臺的頻率是多少？調(diào)制信號頻率是多少？問：此電臺的頻率是多少？調(diào)制信號頻率是多少？解：解：電臺的角頻率為：電臺的角頻率為：6c6.33 10/rad s頻率為：頻率為：cc1.007MHz2f調(diào)制信號的角頻率為：調(diào)制信號的角頻率為：6280/rads頻率為：頻率為：1000Hz2F5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路在在低功率電平時低功率電平時進行調(diào)制，因此它產(chǎn)進行調(diào)制，因此它產(chǎn)生小功率的調(diào)幅波，然后由線性功率生小功率的調(diào)幅波，然后由線性功率放大器放大，得到所要求功率的調(diào)幅放大器放大，得到所要求功率的調(diào)幅波，一般用于發(fā)射機的前級。波，一般用于發(fā)射機的前級。按輸出信號功率的高低分：按輸出信號

15、功率的高低分：高電平調(diào)幅電路：高電平調(diào)幅電路：低電平調(diào)幅電路：低電平調(diào)幅電路：優(yōu)點：優(yōu)點：整機效率高。整機效率高。設(shè)計時輸出功率和效率不是主要指標。重點是設(shè)計時輸出功率和效率不是主要指標。重點是提高調(diào)制的提高調(diào)制的線性度，減小不需要的頻率分量和提高濾波性能。線性度，減小不需要的頻率分量和提高濾波性能。在在所需的功率電平上所需的功率電平上進行調(diào)制，調(diào)制與進行調(diào)制，調(diào)制與功放合一，一般用于發(fā)射機的末級。功放合一，一般用于發(fā)射機的末級。一般只能產(chǎn)生一般只能產(chǎn)生AM。設(shè)計時必須兼顧輸出功率、效率和調(diào)制線性的要求。設(shè)計時必須兼顧輸出功率、效率和調(diào)制線性的要求。5.3.1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路主要

16、電路：主要電路：主要用途：主要用途：可產(chǎn)生可產(chǎn)生AM、 DSB 、 SSB二極管調(diào)幅電路二極管調(diào)幅電路 模擬乘法器調(diào)幅電路模擬乘法器調(diào)幅電路 單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路 二極管平衡調(diào)幅電路二極管平衡調(diào)幅電路 二極管環(huán)型調(diào)幅電路二極管環(huán)型調(diào)幅電路 ut cutLRdr開關(guān)頻率開關(guān)頻率c+- 當二極管在兩個電壓共同作用下，其中一個電壓振幅足夠當二極管在兩個電壓共同作用下，其中一個電壓振幅足夠大，另一個電壓振幅較小，大，另一個電壓振幅較小，二極管的導通和截止將完全受大二極管的導通和截止將完全受大振幅電壓的控制，可以近似認為二極管處于理想開關(guān)狀態(tài)。振幅電壓的控制，可以近似認為二極

17、管處于理想開關(guān)狀態(tài)。 ut cutDLR+- -udidid一、單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路一、單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路（單二極管混頻器實現(xiàn)變頻）（單二極管混頻器實現(xiàn)變頻） (1)(1)什么是開關(guān)狀態(tài)什么是開關(guān)狀態(tài)(2)(2)調(diào)幅原理調(diào)幅原理+- -ud dcdLdc1 0+=0 0，二極管導通；，二極管導通；ididi充充i充充i放放i放放+-+-當當uD= ui- - uoRC放電放電的速率的速率產(chǎn)生惰性失真的原因：產(chǎn)生惰性失真的原因：會造成輸出波形不隨輸入信號包絡(luò)而變化，從而產(chǎn)生失真，會造成輸出波形不隨輸入信號包絡(luò)而變化，從而產(chǎn)生失真，這種失這種失真是由于電容放電惰性引起的，故稱為惰性失真。

18、真是由于電容放電惰性引起的，故稱為惰性失真。 一般為了提高檢波效率和濾波效果，總希望選取較大的一般為了提高檢波效率和濾波效果，總希望選取較大的R、C 值，但值，但如果如果R、C 取值過大，使取值過大，使R、C 的放電時間常數(shù)的放電時間常數(shù)所對應(yīng)的放電速度小于輸入信號（所對應(yīng)的放電速度小于輸入信號（AM）包絡(luò)下降速度時，）包絡(luò)下降速度時，=RCtui(t)與與uo(t)uo(t)ui(t)避免產(chǎn)生惰性失真的條件：避免產(chǎn)生惰性失真的條件： 在任何時刻，電容在任何時刻，電容C上電壓的變化率應(yīng)大于或等于包絡(luò)信號上電壓的變化率應(yīng)大于或等于包絡(luò)信號的變化率，即的變化率，即tUtuddddimCimaims

19、indUm Utdt 設(shè)輸入信號設(shè)輸入信號AM信號：信號：iimac1coscosuUmttimima1cosUUmt 電容電容C 通過通過R 放電，通過放電，通過C 的電流為的電流為CCdduiCt包絡(luò)信號為：包絡(luò)信號為：包絡(luò)的變化率為：包絡(luò)的變化率為：而流過而流過R 的電流為的電流為CRuiRCCd duuCtRCCdduutRCRC =iiCimadima1cos1cosuUmtKUmtCimdddduUAtt則有則有由于由于 為檢波器輸出電壓為檢波器輸出電壓Cu則則Cimad1cosduUmttRCaasin1cosmtRCmt所以不產(chǎn)生惰性失真的條件為：所以不產(chǎn)生惰性失真的條件為：1

20、tUmtmRCUasin)cos1 (imaim為為避免產(chǎn)生惰性失真，避免產(chǎn)生惰性失真，必須保證必須保證A值取最大時仍有值取最大時仍有1maxA故令故令:0 dtdA0cos1sincos)cos1 (2a22aaatmtmttmmRCdtdA即：即：； cosamt2a21cos1sinmtt可解得：可解得：a2a1mmRC有有可見，可見，ma、越大，包絡(luò)變化越快，要求越大，包絡(luò)變化越快，要求RC的值就應(yīng)該越小。的值就應(yīng)該越小。minmax當當 ，不失真條件變?yōu)?，不失真條件變?yōu)閍max2a1mmRC4 4、負峰切割失真、負峰切割失真產(chǎn)生負峰切割失真的原因：產(chǎn)生負峰切割失真的原因：+UAB -

21、 -+- -UR+u- -ttmUucaimicoscos1設(shè)CRLRDCcui+- -ABtmUcos1aim Uim(1-ma) Ui m URttmUucaimicoscos1 URcoscos1aimAtmUu則BimacoscosuU mtABABim-=cosuuuUimU 此電壓在此電壓在Cc上恒定，通過上恒定，通過分壓，在分壓，在R上有：上有：imLABLRURRRuRRRU 由于由于UR對對檢波檢波二極管二極管D來說相當于一個反向偏置電壓，來說相當于一個反向偏置電壓，會影響二極管的工作狀態(tài)。會影響二極管的工作狀態(tài)。 在輸入調(diào)幅波包絡(luò)的負半周峰值處可能會低于在輸入調(diào)幅波包絡(luò)的負

22、半周峰值處可能會低于UR ,當當UR Uim(1-ma)，二極管截止，檢波輸出信號不跟隨輸入調(diào)，二極管截止，檢波輸出信號不跟隨輸入調(diào)幅波包絡(luò)的變化而產(chǎn)生負峰切割失真。幅波包絡(luò)的變化而產(chǎn)生負峰切割失真。避免產(chǎn)生負峰切割失真的條件：避免產(chǎn)生負峰切割失真的條件：輸入調(diào)幅波的包絡(luò)的最小值輸入調(diào)幅波的包絡(luò)的最小值Uim(1- -ma)必須大于或等于必須大于或等于UR即即imLaim)1 (URRRmU可得可得LLaL/ /RRRRmRRRR式中，式中，R=RL/R為檢波器輸出端的交流負載電阻，而為檢波器輸出端的交流負載電阻，而R為直為直流負載電阻。流負載電阻。 三、三、 檢波器設(shè)計及元件參數(shù)的選擇檢波器

23、設(shè)計及元件參數(shù)的選擇 +- -u中放末級中放末級RidRLCDRCsLsRsisCc（1） 回路有載回路有載 要大：要大：LQ 這應(yīng)該從這應(yīng)該從選擇性選擇性及及通頻通頻帶帶的要求來考慮。的要求來考慮。一般：一般： 1)/(idsscLRRCQ（2）為保證輸出的高頻紋波?。楸ＷC輸出的高頻紋波?。?） 為了減少輸出信號的頻率失真為了減少輸出信號的頻率失真要求：要求：不影響下限頻率不影響上限頻率cmincLmax11CCRCRCamax2a1mmRC（4） 為了避免惰性失真：為了避免惰性失真：（5） 為了避免底部切割失真：為了避免底部切割失真：LLaRRRmRRR/L或或c1RC要求：要求：5.4

24、.3 同步檢波器同步檢波器同步：同步： 在輸入端外加一個與原載頻信號在輸入端外加一個與原載頻信號同頻同相同頻同相的的本地載頻信號本地載頻信號一、同步檢波器的組成一、同步檢波器的組成二、工作原理二、工作原理（一）輸入為雙邊帶調(diào)幅波（一）輸入為雙邊帶調(diào)幅波iimccoscosuUtt乘法器乘法器低通濾低通濾 波器波器uiu0 本地載波本地載波u輸入已調(diào)波：輸入已調(diào)波：本地載波：本地載波：00mccosuUti0im0mcccoscoscosKuuKU Uttt 則乘法器輸出為：則乘法器輸出為：im0mim0mcim0mc11coscos(2)241 cos(2)4KU UtKU U tKU U t

25、則經(jīng)低通濾波器后的輸出信號為：則經(jīng)低通濾波器后的輸出信號為： im0m1cos2uKU URt本地載波本地載波DSB信號信號cc22 經(jīng)過低通濾波器后被過濾經(jīng)過低通濾波器后被過濾im0mim0mc11coscos(2)22KU UtKU U t（二）輸入為單邊帶調(diào)幅波（二）輸入為單邊帶調(diào)幅波i0im0mcccoscosKuuKU U ttiimccosuU t輸入已調(diào)波：輸入已調(diào)波：本地載波：本地載波：00mccosuUt 則乘法器輸出為：則乘法器輸出為：經(jīng)過低通濾波器后被過濾經(jīng)過低通濾波器后被過濾則經(jīng)低通濾波器后的輸出信號為：則經(jīng)低通濾波器后的輸出信號為： im0m1cos2uKU URt

26、設(shè)本地載頻信號與輸入載頻的不同步量為設(shè)本地載頻信號與輸入載頻的不同步量為 , ,相位相位不同步量為不同步量為 ，即，即00mccos ()uUti0im0mcccoscoscos()Ku uKU Uttt im0mim0mc1coscos()21 coscos(2)2KU UttKU Utt三、本地載頻信號不同步的影響三、本地載頻信號不同步的影響（一）輸入為雙邊帶調(diào)幅波（一）輸入為雙邊帶調(diào)幅波 乘法器輸出為：乘法器輸出為：則經(jīng)低通濾波器后的輸出信號為：則經(jīng)低通濾波器后的輸出信號為： im0m1coscos2uKU URttim0mim0m11coscos44KU URtKU URt 當當頻率、

27、相位不同步時頻率、相位不同步時，檢出的低頻信號將，檢出的低頻信號將產(chǎn)生頻率失產(chǎn)生頻率失6真和相位失真。真和相位失真。i0im0mcccoscos()KuuKU U ttim0mim0mc1cos21 cos(2)2KU UtKU Ut（二）輸入為單邊帶調(diào)幅波（二）輸入為單邊帶調(diào)幅波 乘法器輸出為：乘法器輸出為：注意：注意：(1)同步檢波的關(guān)鍵是乘積項，即前面介紹的具有乘積項同步檢波的關(guān)鍵是乘積項，即前面介紹的具有乘積項的線性頻譜搬移電路，然后接低通濾波器都可實現(xiàn)同步的線性頻譜搬移電路，然后接低通濾波器都可實現(xiàn)同步檢波。檢波。(2)同步檢波無失真的關(guān)鍵是同步。同步檢波無失真的關(guān)鍵是同步。則經(jīng)低通

28、濾波器后的輸出信號為：則經(jīng)低通濾波器后的輸出信號為： im0m1cos2uKU URt 當當頻率、相位不同步時頻率、相位不同步時，檢出的低頻信號將，檢出的低頻信號將產(chǎn)生頻率失產(chǎn)生頻率失6真和相位失真。真和相位失真。 由于混頻器是依靠非線性元件來實現(xiàn)變頻，而通過非線性元件由于混頻器是依靠非線性元件來實現(xiàn)變頻，而通過非線性元件的信號將含有許多頻率成份的信號將含有許多頻率成份 Lspfqf, (p , q=0,1, 2,3,.)us(f c)uL(f L)uI(f I)un(f n)非線形元件非線形元件中頻濾波器中頻濾波器uo( )Lspfqf如果設(shè)輸入信號為如果設(shè)輸入信號為 ()ssuf,本振頻率

29、信號為本振頻率信號為 )(LLfu則通過則通過 非線性元件的信號非線性元件的信號 oLsupfqf，其中，其中 2 , 1 , 0, qp而這些組合頻率的信號中只要和中頻頻率而這些組合頻率的信號中只要和中頻頻率 fI=fL-fs相同或接近，都會和有相同或接近，都會和有用信號一起被選出，并送到后級中放，經(jīng)放大后解調(diào)輸出而引起串音，用信號一起被選出，并送到后級中放，經(jīng)放大后解調(diào)輸出而引起串音，嘯叫和各種干擾，從而影響有用信號的正常工作。嘯叫和各種干擾，從而影響有用信號的正常工作。 BfI7.6 混頻器的干擾與失真混頻器的干擾與失真 如果設(shè)輸入信號為如果設(shè)輸入信號為 ()ssuf,本振頻率信號為本振

30、頻率信號為 )(LLfu一般混頻器存在下列干擾：一般混頻器存在下列干擾： (1)干擾哨聲：干擾哨聲：接收的射頻信號接收的射頻信號 ( )ssu f與本振信號與本振信號 )(LLfu的自身組合干擾，即的自身組合干擾，即 I12LspfqffB)(nnfu(2)副波道干擾：副波道干擾：外來干擾信號外來干擾信號 與本振信號與本振信號 )(LLfu的組合頻率產(chǎn)生的干擾的組合頻率產(chǎn)生的干擾 BfqfpfnL21I ( )ssu f(3)交叉調(diào)制干擾：交叉調(diào)制干擾：有用信號有用信號 與干擾信號與干擾信號 )(nnfu混頻產(chǎn)生的干擾?；祛l產(chǎn)生的干擾。 (4)互調(diào)干擾：互調(diào)干擾：指兩個或多個信號同時作用在混頻

31、器指兩個或多個信號同時作用在混頻器輸入端，經(jīng)混頻產(chǎn)生的組合分量而形成的干擾。輸入端，經(jīng)混頻產(chǎn)生的組合分量而形成的干擾。 (5)阻塞干擾阻塞干擾(6)倒易混頻倒易混頻 兩干擾信號和本振信號產(chǎn)生的互相調(diào)制干擾兩干擾信號和本振信號產(chǎn)生的互相調(diào)制干擾一、一、 信號與本振信號的自身組合干擾（干擾哨聲信號與本振信號的自身組合干擾（干擾哨聲）如果中頻如果中頻 ILsfff，則除，則除 Lsff的中頻被選出外，還的中頻被選出外，還有可能選出其它的組合頻率：即有可能選出其它的組合頻率：即 LsILsIsLIpfqffpfqffqfpff 111()sLIIsIsIpfffqqpppfffffqqqq所以有所以有

32、 1sIpffqp1sIpffqp其中其中 sIff稱為稱為變頻比變頻比。 顯然當變頻比一定時，并能找到對應(yīng)的整數(shù)顯然當變頻比一定時，并能找到對應(yīng)的整數(shù)p, q時，就會形成自身組合干擾。時，就會形成自身組合干擾。 設(shè)輸入高頻信號的載頻為設(shè)輸入高頻信號的載頻為 ( )ssu f，本振信號，本振信號 )(LLfu，則則 經(jīng)過混頻器后產(chǎn)生的頻率為經(jīng)過混頻器后產(chǎn)生的頻率為 ，其中，其中 p,q=0,1,2,Lspfqf例：調(diào)幅廣播接收機的中頻例：調(diào)幅廣播接收機的中頻 fI=465KHz，某電臺發(fā)射頻率，某電臺發(fā)射頻率 fs=931KHz，當接收，當接收該電臺廣播時接收機的本振頻率該電臺廣播時接收機的本

33、振頻率 ，由于變頻比由于變頻比 fs/fI=931/4652，可推算出：可推算出：22 931 1396466sLffKHz 由于組合頻率與中頻差由于組合頻率與中頻差 1KHz，經(jīng)檢波后可產(chǎn)生，經(jīng)檢波后可產(chǎn)生1KHz的哨聲的哨聲. （三階干擾）（三階干擾）.另外，當另外，當 p=3, q=5時，可得：時，可得： 53467sLffKHz,也可以通過中頻也可以通過中頻通道而形成干擾。（通道而形成干擾。（8階干擾）。階干擾）。 注意點注意點:(1)自身組合干擾與外來干擾無關(guān)，不能靠提高前級電路的選擇性來抑制。自身組合干擾與外來干擾無關(guān)，不能靠提高前級電路的選擇性來抑制。 (2)減少這種干擾的方法：

34、減少這種干擾的方法： 正確選擇中頻，盡量減少階數(shù)較低的干擾正確選擇中頻，盡量減少階數(shù)較低的干擾 正確選擇混頻器的工作點，減少組合頻率分量正確選擇混頻器的工作點，減少組合頻率分量 采用合理的電路形式，從電路上抵消一些組合頻率，采用合理的電路形式，從電路上抵消一些組合頻率，如平衡電路，如平衡電路，環(huán)形電路，乘法器環(huán)形電路，乘法器當當p=1，q=2,fL=fI+ fs=1396KHz。設(shè)串臺干擾信號為設(shè)串臺干擾信號為 )(nnfu，它與本振信號的組合頻率為：，它與本振信號的組合頻率為： nLqfpf 其中其中 p, q=0,1,2,3. 。如果選頻器所選擇的正常中頻信號為如果選頻器所選擇的正常中頻信

35、號為:二、二、 外干擾信號與本振的組合頻率干擾（副波道干擾）外干擾信號與本振的組合頻率干擾（副波道干擾）ILsfff則可能形成的副波道干擾為：則可能形成的副波道干擾為： ILnInLfpfqffqfpf11(1)nLIsIfpffpfpfqq凡是能滿足上式的串臺信號都可能形成干擾，在這類干擾中主要有：凡是能滿足上式的串臺信號都可能形成干擾，在這類干擾中主要有：中頻干擾中頻干擾鏡頻干擾鏡頻干擾其它副波道干擾其它副波道干擾 1、中頻干擾、中頻干擾當當 p=0 , q=1時，時， Inff 即表明當一種接近中頻的干擾信號一旦進入混頻器，可以直接通即表明當一種接近中頻的干擾信號一旦進入混頻器，可以直接

36、通過混頻器進入中放電路，并被放大、解調(diào)后在輸出端形成干擾。過混頻器進入中放電路，并被放大、解調(diào)后在輸出端形成干擾。抑制中頻干擾的方法：抑制中頻干擾的方法： 提高混頻器前級的選擇性提高混頻器前級的選擇性在混頻器前級增加中頻吸收電路在混頻器前級增加中頻吸收電路 合理選擇中頻數(shù)值，中頻選在工作波段之外合理選擇中頻數(shù)值，中頻選在工作波段之外當當 p=1 , q=1時，則有：時，則有： () ()nLILsnLILsffffffffff f c f L f nf I雖然這種干擾信號頻率雖然這種干擾信號頻率 nf與輸入信號頻率與輸入信號頻率 cf以本振頻率以本振頻率 Lf為對稱軸形成鏡像對稱的關(guān)系。為對稱

37、軸形成鏡像對稱的關(guān)系。2、鏡像頻率干擾鏡像頻率干擾f I抑制鏡像干擾的方法：抑制鏡像干擾的方法： 提高混頻前級的選擇性提高混頻前級的選擇性 提高中頻頻率，使鏡像干擾頻率提高中頻頻率，使鏡像干擾頻率 nf遠離遠離 cf例：中央臺第一套節(jié)目的載波為例：中央臺第一套節(jié)目的載波為 KHzfc639, 那么收音機在接收此那么收音機在接收此節(jié)目時的本振頻率節(jié)目時的本振頻率 KHzKHzfffcL1104465639I,如果有一外來如果有一外來 電臺的頻率電臺的頻率 KHzKHzfffL,在混頻級之前沒有被在混頻級之前沒有被 抑制，則這個電臺進入混頻器后，混頻可得抑制，則這個電臺進

38、入混頻器后，混頻可得 KHzffLn465的中頻將被選出進入后級輸出而形成鏡像干擾，產(chǎn)生串臺及嘯叫。的中頻將被選出進入后級輸出而形成鏡像干擾，產(chǎn)生串臺及嘯叫。 當當 1 p, 1q 時形，成組合頻率干擾，其中最主要的一類干擾為：時形，成組合頻率干擾，其中最主要的一類干擾為： f c f n1 f L f n2 212321221)2(21nIcnIcIIcILnffffffffffff可見可見 1nf與與 2nf對稱分布在本振頻率對稱分布在本振頻率 Lf的兩邊，其中的兩邊，其中 1nf離離 cf最近最近,經(jīng)混頻器前的濾波后進入混頻器的可能性最大。經(jīng)混頻器前的濾波后進入混頻器的可能性最大。 3、

39、組合頻率干擾2 qp的情況，則有：的情況，則有： 抑制這類干擾的方法：抑制這類干擾的方法： 提高混頻器前級的選擇性提高混頻器前級的選擇性提高中頻提高中頻 選擇合適的混頻電路，合理選擇混頻器的工作點選擇合適的混頻電路，合理選擇混頻器的工作點 f I交叉調(diào)制干擾的形成與本振無關(guān)交叉調(diào)制干擾的形成與本振無關(guān)。它是有用信號與干擾信號一起作用于混頻器它是有用信號與干擾信號一起作用于混頻器時，由于混頻器的非線性作用，將時，由于混頻器的非線性作用，將干擾的調(diào)制信號調(diào)制到了中頻載波上，干擾的調(diào)制信號調(diào)制到了中頻載波上，即將即將干擾的調(diào)制信號轉(zhuǎn)移到有用信號的載波上而形成的一種干擾。干擾的調(diào)制信號轉(zhuǎn)移到有用信號的

40、載波上而形成的一種干擾。 例：例：由非線性元件：由非線性元件： 2210)(uauaaufi其中四階項為其中四階項為 44ua若設(shè)若設(shè) Lncuuuu 而而 tUuttmUuttUuLLLnnnnnccc coscos)cos1(cos)(則則 4444)(Lncuuuaua 展開后其中可分解出展開后其中可分解出 )(624Lcnuuua項項 三、交叉調(diào)制干擾（交調(diào)干擾）三、交叉調(diào)制干擾（交調(diào)干擾）將信號代入此項，并經(jīng)中頻濾波后可得：將信號代入此項，并經(jīng)中頻濾波后可得： ttmUtUUUtmaInILcnnn cos)cos1(cos)cos21(2324 其中其中 nLcnmmUUUaU22

41、324 可以看出可以看出干擾信號中的調(diào)制信號轉(zhuǎn)移到中頻載波上，與有用信號一同輸干擾信號中的調(diào)制信號轉(zhuǎn)移到中頻載波上，與有用信號一同輸出而形成干擾。出而形成干擾。 交調(diào)干擾的特點：交調(diào)干擾的特點： (2) 干擾與載頻無關(guān)，任何頻率的強干擾都可能形成交調(diào)干擾，所以干擾與載頻無關(guān)，任何頻率的強干擾都可能形成交調(diào)干擾，所以交調(diào)干擾是危害較大的一種干擾。交調(diào)干擾是危害較大的一種干擾。只有當只有當 fn 和和 fc 相差很大，受前級電路的抑制很徹底時，形成的干擾相差很大，受前級電路的抑制很徹底時，形成的干擾較小。較小。交調(diào)干擾與有用信號并存，通過有用信號而作用，一旦有用信交調(diào)干擾與有用信號并存，通過有用信