高頻電子線路第六章振幅調(diào)制解調(diào)及混頻

1、1第六章第六章 調(diào)幅、檢波與混頻電路調(diào)幅、檢波與混頻電路 （線性頻率變換電路）（線性頻率變換電路）6.1概述概述6.2振幅調(diào)制與解調(diào)原理振幅調(diào)制與解調(diào)原理6.3調(diào)幅電路調(diào)幅電路6.4檢波電路檢波電路6.5混頻混頻6.6倍頻倍頻6.7接收機中的自動增益控制電路接收機中的自動增益控制電路6.8實例介紹（實例介紹（158-159）2. 概概 述述調(diào)制電路與解調(diào)電路是通信系統(tǒng)中的重要組成調(diào)制電路與解調(diào)電路是通信系統(tǒng)中的重要組成部分。部分。 調(diào)制調(diào)制是在發(fā)射端將調(diào)制信號從低頻段變換到高頻是在發(fā)射端將調(diào)制信號從低頻段變換到高頻段，便于天線發(fā)送或?qū)崿F(xiàn)不同信號源、不同系統(tǒng)的段，便于天線發(fā)送或?qū)崿F(xiàn)不同信號源、不

2、同系統(tǒng)的頻分復用；頻分復用； 解調(diào)解調(diào)是在接收端將已調(diào)波信號從高頻段變換到低是在接收端將已調(diào)波信號從高頻段變換到低頻段，恢復原調(diào)制信號。頻段，恢復原調(diào)制信號。返回3無線電發(fā)射機和接收機框圖無線電發(fā)射機和接收機框圖4.概述概述在模擬系統(tǒng)里，按照載波波形的不同，可分為在模擬系統(tǒng)里，按照載波波形的不同，可分為脈脈沖調(diào)制沖調(diào)制和和正弦波調(diào)制正弦波調(diào)制兩種方式。兩種方式。 脈沖調(diào)制是以高頻矩形脈沖為載波，用低頻調(diào)制脈沖調(diào)制是以高頻矩形脈沖為載波，用低頻調(diào)制信號信號分別去控制矩形脈沖的幅度、寬度或位置三個分別去控制矩形脈沖的幅度、寬度或位置三個參量，分別稱為脈幅調(diào)制（參量，分別稱為脈幅調(diào)制（PAM），脈寬

3、調(diào)制），脈寬調(diào)制（PDM）和脈位調(diào)制（）和脈位調(diào)制（PPM）。）。 正弦波調(diào)制是以高頻正弦波為載波，用低頻調(diào)制正弦波調(diào)制是以高頻正弦波為載波，用低頻調(diào)制信號分別去控制正弦波的振幅、頻率或相位三個參信號分別去控制正弦波的振幅、頻率或相位三個參量，分別稱為調(diào)幅（量，分別稱為調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相）和調(diào)相（PM）。）。返回5. .振幅調(diào)制與解調(diào)原理振幅調(diào)制與解調(diào)原理 振幅調(diào)制可分為幾種不同的調(diào)幅方式：振幅調(diào)制可分為幾種不同的調(diào)幅方式： 普通調(diào)幅（普通調(diào)幅（AM） 雙邊帶調(diào)幅（雙邊帶調(diào)幅（DSBAM） 單邊帶調(diào)幅（單邊帶調(diào)幅（SSBAM） 殘留邊帶調(diào)幅（殘留邊帶調(diào)幅（VSBAM）

4、正交調(diào)幅（正交調(diào)幅（QAM）返回6. . .普通調(diào)幅方式普通調(diào)幅方式. .普通調(diào)幅信號的表達式、波形、頻譜和帶寬普通調(diào)幅信號的表達式、波形、頻譜和帶寬設載波為，調(diào)制信號為單頻信號設載波為，調(diào)制信號為單頻信號既，則普通調(diào)幅信號為：既，則普通調(diào)幅信號為：tUtuccmccos)()(cos)(cmtUtuttkUUtucmcmAMcos)cos()(ttMUcacmcos)cos1 (其中調(diào)幅指數(shù)其中調(diào)幅指數(shù)10 ,acmmaMUUkMk k為比例系數(shù)。為比例系數(shù)。還可以得到調(diào)幅指數(shù)的表達式：還可以得到調(diào)幅指數(shù)的表達式：cmcmcmcmaUUUUUUUUUUMminmaxminmaxminmax動

5、畫動畫演示演示，76.2.1 普通調(diào)幅方式普通調(diào)幅方式圖圖6.2.1 普通調(diào)幅波形和頻譜普通調(diào)幅波形和頻譜8. . . 普通調(diào)幅方式普通調(diào)幅方式v顯然顯然, , 當當Ma1時時, , 普通調(diào)幅波的包絡變化與調(diào)制信普通調(diào)幅波的包絡變化與調(diào)制信號不再相同號不再相同, , 產(chǎn)生了失真產(chǎn)生了失真, , 稱為稱為過調(diào)制過調(diào)制, , 如圖如圖6.2.2所所示。所以示。所以, , 普通調(diào)幅要求普通調(diào)幅要求Ma必須不大于必須不大于1，即，即Ma1 。9)cos()cos(2cos)(ttUMtUtucccmaccmAMRUPcmc221若單頻調(diào)幅信號加在負載若單頻調(diào)幅信號加在負載R R上上, ,載頻分量產(chǎn)生的

6、平均功率：載頻分量產(chǎn)生的平均功率：兩個邊頻分量產(chǎn)生的平均功率相同，均為：兩個邊頻分量產(chǎn)生的平均功率相同，均為：cacmaSBPMUMRP2241221調(diào)幅信號總平均功率：調(diào)幅信號總平均功率：caSBcavPMPPP22112式（式（6.2.16.2.1）又可以寫成：）又可以寫成：10. . .普通調(diào)幅方式普通調(diào)幅方式一般調(diào)幅信號的波形和頻譜一般調(diào)幅信號的波形和頻譜11. .普通調(diào)幅信號的產(chǎn)生和解調(diào)方法普通調(diào)幅信號的產(chǎn)生和解調(diào)方法( )1coscosAMmcmccmkutUtUtU cmcUkktutuk11),()(1 圖圖6.2.4 6.2.4 低電平調(diào)幅原理圖低電平調(diào)幅原理圖ttkUUtu

7、cmcmAMcos)cos()(12非線性器件輸出電流為非線性器件輸出電流為:)()()(1tKtguticAMo11) 12cos() 12(2) 1(21cos)cos1 (ncncacmtnnttMgU普通調(diào)幅信號的解調(diào)方法有兩種，即普通調(diào)幅信號的解調(diào)方法有兩種，即包絡檢波包絡檢波和和同步檢波同步檢波。（）包絡檢波（）包絡檢波 利用普通調(diào)幅信號的包絡反映了調(diào)制信號波形利用普通調(diào)幅信號的包絡反映了調(diào)制信號波形變化這一特點，如能將包絡提取出來，就可以恢復原來的調(diào)制信變化這一特點，如能將包絡提取出來，就可以恢復原來的調(diào)制信號，這就是包絡檢波原理。下圖給出了包絡檢波的原理圖。號，這就是包絡檢波原

8、理。下圖給出了包絡檢波的原理圖。 圖圖6.2.5 6.2.5 包絡檢波原理圖包絡檢波原理圖1314同步檢波可由同步檢波可由乘法器乘法器和和低通濾波器低通濾波器實現(xiàn)實現(xiàn),其原理如下圖其原理如下圖:同步檢波原理圖同步檢波原理圖設輸入普通調(diào)幅信號為設輸入普通調(diào)幅信號為tUtucrmrcos)(乘法器另一輸入同步信號為乘法器另一輸入同步信號為: :ttkUUtucmcmAMcos)cos()(2)(2)同步檢波同步檢波 同步檢波必須采用一個與發(fā)射端載波同頻同同步檢波必須采用一個與發(fā)射端載波同頻同相相( (或固定相位差或固定相位差) )的本地載波，稱為的本地載波，稱為同步信號同步信號。15ttMUUkt

9、utuktucarmcmrAMo222cos)cos1 ()()()(2)2cos(2)2cos(2coscos122tMtMttMUUkcacacarmcm乘法器輸出為乘法器輸出為:其中其中2k是乘法器增益。是乘法器增益。 綜上所述，綜上所述，包絡檢波與同步檢波都是利用普通調(diào)幅信號中的包絡檢波與同步檢波都是利用普通調(diào)幅信號中的邊頻分量邊頻分量c與載波信號分量與載波信號分量c進行處理進行處理, 其其差頻差頻就是調(diào)制就是調(diào)制信號的頻率分量信號的頻率分量 。 166.2.2 6.2.2 雙邊帶調(diào)幅方式雙邊帶調(diào)幅方式設載波為設載波為tUtuccmccos)(,單頻調(diào)制信號為單頻調(diào)制信號為)(cos)

10、(cmtUtu,則雙邊帶調(diào)幅信號為則雙邊帶調(diào)幅信號為:ttUkUtutkutuccmmcDSBcoscos)()()()cos()cos(2ttUkUcccmm其中其中k k為比例系數(shù)為比例系數(shù)雙邊帶調(diào)幅信號的特點雙邊帶調(diào)幅信號的特點此動畫顯示了單頻調(diào)制雙邊帶調(diào)幅信號此動畫顯示了單頻調(diào)制雙邊帶調(diào)幅信號的有關波形與頻譜圖的有關波形與頻譜圖.此動畫顯示了相位突變此動畫顯示了相位突變17(a)(b)u(t)uc(t)0uDSB(t)00ttt000ccc圖圖6.2.7 DSB-AM波形及頻譜波形及頻譜18ttUUkUktutuktuccmmrmrDSBo222coscos)()()(tttUUkUk

11、cccmmrm)2cos(21)2cos(21cos22其中是乘法器增益其中是乘法器增益2k返回. .雙邊帶調(diào)幅信號的產(chǎn)生與解調(diào)方法雙邊帶調(diào)幅信號的產(chǎn)生與解調(diào)方法同步信號為同步信號為tUtucrmrcos)(，則乘法器輸出為：則乘法器輸出為： 用低通濾波器取出低頻分量用低通濾波器取出低頻分量, 即可實現(xiàn)解調(diào)。將式即可實現(xiàn)解調(diào)。將式(6.2.10)所示雙邊帶信號取平方所示雙邊帶信號取平方, 則可以得到頻率為則可以得到頻率為2c的分量的分量, 然后經(jīng)二然后經(jīng)二分頻電路分頻電路, 就可以得到就可以得到c分量。分量。 這是從雙邊帶調(diào)幅信號中提取這是從雙邊帶調(diào)幅信號中提取同步信號的一種方法。同步信號的一

12、種方法。196.2.3 6.2.3 單邊帶調(diào)幅方式單邊帶調(diào)幅方式單邊帶調(diào)幅方式是指僅發(fā)送上、下邊帶中的一個單邊帶調(diào)幅方式是指僅發(fā)送上、下邊帶中的一個.如以發(fā)送如以發(fā)送上邊帶為例，則單頻調(diào)制單邊帶調(diào)幅信號為：上邊帶為例，則單頻調(diào)制單邊帶調(diào)幅信號為：tUkUtuccmmSSB)cos(2)(由上式可見，單頻調(diào)制單邊帶調(diào)幅信號是一個角頻率為由上式可見，單頻調(diào)制單邊帶調(diào)幅信號是一個角頻率為c的單頻正弦波信號，但是，一般的單邊帶調(diào)幅信號波形卻比較的單頻正弦波信號，但是，一般的單邊帶調(diào)幅信號波形卻比較復雜不過有一點是相同的，即單邊帶調(diào)幅信號的包絡已不能復雜不過有一點是相同的，即單邊帶調(diào)幅信號的包絡已不能反

13、映調(diào)制信號的變化單邊帶調(diào)幅信號的帶寬與調(diào)制信號帶寬反映調(diào)制信號的變化單邊帶調(diào)幅信號的帶寬與調(diào)制信號帶寬相同，是普通調(diào)幅和雙邊帶調(diào)幅信號帶寬的一半相同，是普通調(diào)幅和雙邊帶調(diào)幅信號帶寬的一半 產(chǎn)生單邊帶調(diào)幅信號的方法主要有：產(chǎn)生單邊帶調(diào)幅信號的方法主要有：.濾波法濾波法.相移法相移法.相移濾波法相移濾波法返回（6.2.12）20v1 1 濾波法濾波法 這種方法是根據(jù)單邊帶調(diào)幅信號的頻譜特點這種方法是根據(jù)單邊帶調(diào)幅信號的頻譜特點, , 先產(chǎn)先產(chǎn)生雙邊帶調(diào)幅信號生雙邊帶調(diào)幅信號, , 再利用帶通濾波器取出其中一個邊再利用帶通濾波器取出其中一個邊帶信號。濾波法原理見圖帶信號。濾波法原理見圖6.2.8。

14、由由圖圖6.2.7(b)所示雙邊帶調(diào)幅信號頻譜圖可以推知所示雙邊帶調(diào)幅信號頻譜圖可以推知, , 對于頻譜范圍為對于頻譜范圍為minmax的一般的一般調(diào)制信號調(diào)制信號, , 如如min很很小小, 則上、下兩個邊帶相隔很近則上、下兩個邊帶相隔很近, 用濾波器完全取出用濾波器完全取出一個一個邊帶而濾除另一個邊帶是很困難的。邊帶而濾除另一個邊帶是很困難的。 2122v 由上式可知由上式可知, 只要用兩個只要用兩個90相移器分別將調(diào)制信號和相移器分別將調(diào)制信號和載波信號相移載波信號相移90, 成為成為sint和和sinct, 然后進行相乘和然后進行相乘和相減相減, 就可以實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅就可以實現(xiàn)單邊帶調(diào)

15、幅, 如圖如圖6.2.9所示。所示。 v 顯然顯然, 對單頻信號進行對單頻信號進行90相移比較簡單相移比較簡單, 但是對于一個但是對于一個包含許多頻率分量的一般調(diào)制信號進行包含許多頻率分量的一般調(diào)制信號進行90相移相移, 要保證要保證其中每個頻率分量都準確相移其中每個頻率分量都準確相移90是很困難的。是很困難的。 2 2 相移法相移法 這種方法是基于單邊帶調(diào)幅信號的時域表達式。式這種方法是基于單邊帶調(diào)幅信號的時域表達式。式(6.2.12)(6.2.12)所示單頻單邊帶調(diào)幅信號可寫成所示單頻單邊帶調(diào)幅信號可寫成: :uSSB(t)= )sinsincos(cos2ttttUkUcccmm2324

16、v3 3 相移濾波法相移濾波法 濾波法的缺點在于濾波器的設計困難。濾波法的缺點在于濾波器的設計困難。 若調(diào)制信號頻若調(diào)制信號頻率范圍率范圍為為FminFmax, 則上下邊帶間隔為則上下邊帶間隔為2Fmin。如果要求濾波。如果要求濾波器取出一個邊帶而濾除另一個邊帶器取出一個邊帶而濾除另一個邊帶, 則過渡帶寬度就是則過渡帶寬度就是2Fmin。 當濾波器的過渡帶寬度固定當濾波器的過渡帶寬度固定, 則工作頻率越高則工作頻率越高, 要求衰減要求衰減特性越陡峭特性越陡峭, 實現(xiàn)越困難。實現(xiàn)越困難。 舉個例子，設過渡帶寬度舉個例子，設過渡帶寬度2Fmin=1kHz，要求在過渡帶內(nèi)，要求在過渡帶內(nèi)衰減衰減20

17、dB, 若工作頻率若工作頻率fc=1MHz，則濾波器邊沿的衰減特性必，則濾波器邊沿的衰減特性必須為須為-46 000dB10倍頻程；若工作頻率倍頻程；若工作頻率fc=10kHz, 則要求相則要求相應的衰減特性為應的衰減特性為-500dB10倍頻程。倍頻程。25 相移法的困難在于寬帶相移法的困難在于寬帶9090相移器的設計相移器的設計, , 而單而單頻頻9090相移器的設計比較簡單。相移器的設計比較簡單。 結合兩種方法的優(yōu)缺點而提出的相移濾波法是一結合兩種方法的優(yōu)缺點而提出的相移濾波法是一種比較可行的方法種比較可行的方法, , 其原理圖見圖其原理圖見圖6.2.106.2.10。 相移濾波法的關鍵

18、相移濾波法的關鍵在于在于將載頻將載頻c分成分成1和和2兩部兩部分分, 其中其中1是略高于是略高于max的低頻的低頻, 2是高頻是高頻, 即即c=1+2, 1 2。 現(xiàn)仍以單頻調(diào)制信號為例說明現(xiàn)仍以單頻調(diào)制信號為例說明此法的原理。為簡化此法的原理。為簡化起見起見, , 圖圖6.2.10中中各信號的振幅各信號的振幅均表示為均表示為1 1。26圖圖6.2.10 相移濾波法的原理相移濾波法的原理27. . .殘留邊帶調(diào)幅方式殘留邊帶調(diào)幅方式殘留邊帶調(diào)幅是指發(fā)送信號中包括一個完整邊帶、載波及另殘留邊帶調(diào)幅是指發(fā)送信號中包括一個完整邊帶、載波及另一個邊帶的小部分（即殘留一小部分）。這樣，既比普通調(diào)幅方一個

19、邊帶的小部分（即殘留一小部分）。這樣，既比普通調(diào)幅方式節(jié)省了頻帶，又避免了單邊帶調(diào)幅要求濾波器衰減特性陡峭的式節(jié)省了頻帶，又避免了單邊帶調(diào)幅要求濾波器衰減特性陡峭的困難，發(fā)送的載頻分量也便于接收端提取同步信號。困難，發(fā)送的載頻分量也便于接收端提取同步信號。殘留邊帶調(diào)幅發(fā)送和接收濾波器幅頻殘留邊帶調(diào)幅發(fā)送和接收濾波器幅頻(a)發(fā)送發(fā)送 (b)接收接收返回28 廣播電視系統(tǒng)中的殘留邊帶信號頻譜廣播電視系統(tǒng)中的殘留邊帶信號頻譜 29例例6.1 調(diào)制信號頻率范圍為調(diào)制信號頻率范圍為300Hz4kHz，分別采用普通，分別采用普通 調(diào)幅（平均調(diào)幅指數(shù)調(diào)幅（平均調(diào)幅指數(shù)3 . 0aM調(diào)幅三種方式，如要求邊帶

20、功率為調(diào)幅三種方式，如要求邊帶功率為10W，分別求出每種分別求出每種調(diào)幅方式的頻帶寬度、發(fā)射總功率調(diào)幅方式的頻帶寬度、發(fā)射總功率avP及功率利用率及功率利用率總平均功率邊帶功率。 ）、雙邊帶調(diào)幅和單邊帶雙邊帶調(diào)幅和單邊帶解：普通調(diào)幅：由式（解：普通調(diào)幅：由式（6.2.6）可得邊帶功率）可得邊帶功率WPPPccSB103 . 021122故故 WPc222045. 010 所以所以 WPPPSBcav2322返回30%3 . 423210 kHzFBW82max雙邊帶調(diào)幅：雙邊帶調(diào)幅： WPPSBav102 %1001010 kHzFBW82max單邊帶調(diào)幅：單邊帶調(diào)幅： WPPSBav10 %

21、1001010 kHzFBW4max返回31 返回. .5.5正交調(diào)幅（正交調(diào)幅（QAM）1.正交調(diào)幅信號的特點正交調(diào)幅信號的特點 正交調(diào)幅信號是正交調(diào)幅信號是兩個頻率相同但相位差兩個頻率相同但相位差為為90度度的的正弦載波，以雙邊帶調(diào)幅的方法同時傳送兩路正弦載波，以雙邊帶調(diào)幅的方法同時傳送兩路相互獨相互獨立立信號的一種特殊調(diào)制方式信號的一種特殊調(diào)制方式32 圖圖6.2.13 (a)6.2.13 (a)正交調(diào)幅原理圖正交調(diào)幅原理圖33 可見，正交調(diào)幅是一種可見，正交調(diào)幅是一種頻帶復用技術頻帶復用技術，兩路雙邊帶調(diào)幅，兩路雙邊帶調(diào)幅信號在頻帶上相互重疊，總頻帶寬度由其中頻帶較寬的一信號在頻帶上相

22、互重疊，總頻帶寬度由其中頻帶較寬的一路信號決定。若兩路信號帶寬相同，則總帶寬與單路信號路信號決定。若兩路信號帶寬相同，則總帶寬與單路信號帶寬相同。帶寬相同。 所以，所以， 正交調(diào)幅的最大優(yōu)點是節(jié)省傳輸帶寬。正交調(diào)幅的最大優(yōu)點是節(jié)省傳輸帶寬。 3411111222221122( )( )cos11cos(coscos2cossin2)22( )( )sin11cos(coscos2coscos2)22QAMccmcmccQAMccmcmccu tuttU UtUUttUttu tuttUUtUUttUtt 2.正交調(diào)幅信號的解調(diào)方法正交調(diào)幅信號的解調(diào)方法 對正交調(diào)幅信號分別用兩個相差為對正交調(diào)幅

23、信號分別用兩個相差為900的本地載波的本地載波進行進行同步檢波同步檢波，就可以恢復原來的兩路調(diào)制信號。，就可以恢復原來的兩路調(diào)制信號。35 圖圖6.2.136.2.13（b b）正交解調(diào)原理圖）正交解調(diào)原理圖90相 移cosctu(t)sinctu(t)uI(t)uQ(t)uQ AM(t)(a)(b)90相 移cosctu(t)sinctu(t)u1(t)u2(t)uQ AM(t)低 通低 通366 .3 6 .3 調(diào)幅電路調(diào)幅電路6.3.16.3.1高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路6.3.26.3.2低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路返回 調(diào)幅電路分為調(diào)幅電路分為高電平調(diào)幅高電平調(diào)幅與與低電平調(diào)幅低電

24、平調(diào)幅兩種類型。兩種類型。 高電平調(diào)幅是指在高電壓狀態(tài)下進行調(diào)幅，輸出功高電平調(diào)幅是指在高電壓狀態(tài)下進行調(diào)幅，輸出功率大率大。37 丙類諧振功放的調(diào)制特性分為丙類諧振功放的調(diào)制特性分為基極調(diào)制特性基極調(diào)制特性和和集電極集電極調(diào)制特性調(diào)制特性兩種，據(jù)此可以分別組成兩種，據(jù)此可以分別組成基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路和和集電極集電極調(diào)幅電路調(diào)幅電路?，F(xiàn)以集電極調(diào)幅電路為例，說明高電平調(diào)幅的?，F(xiàn)以集電極調(diào)幅電路為例，說明高電平調(diào)幅的原理。原理。6.3.1 6.3.1 高電平調(diào)幅電路高電平調(diào)幅電路圖圖6.3.1 集電極調(diào)幅電路原理集電極調(diào)幅電路原理3839v集電極調(diào)制特性是指固定丙類諧振功放的集電極調(diào)制特性

25、是指固定丙類諧振功放的VBB和和R, 當輸入一個等幅高頻正弦波時當輸入一個等幅高頻正弦波時, 輸出高頻正弦波的振輸出高頻正弦波的振幅幅Ucm將隨集電極電源電壓的變化而變化。將隨集電極電源電壓的變化而變化。 若集電極電源電壓為若集電極電源電壓為VCC(t)=VCC0+u(t), 即一個固即一個固定直流電壓與一個低頻交流調(diào)制信號之和定直流電壓與一個低頻交流調(diào)制信號之和, 則根據(jù)圖則根據(jù)圖3.2.10, 隨著隨著VCC的變化的變化, 使得靜態(tài)工作點左右平移使得靜態(tài)工作點左右平移, 從從而使動態(tài)線左右平移。而使動態(tài)線左右平移。v當諧振功放工作在當諧振功放工作在過壓過壓狀態(tài)時狀態(tài)時, Ucm將發(fā)生變化將

26、發(fā)生變化, 近似有近似有UcmVCC (t)的關系。如輸入信號為高頻載波的關系。如輸入信號為高頻載波cosct, 輸輸出出LC回路調(diào)諧在回路調(diào)諧在c上，則輸出信號可寫上，則輸出信號可寫成成:uo(t)=Ucmcosct=kVCC0+u(t)cosct，其中，其中k為為比例系數(shù)。比例系數(shù)。 40 圖圖6.3.1是集電極調(diào)幅電路原理圖。是集電極調(diào)幅電路原理圖。 可見可見, 集電極調(diào)集電極調(diào)幅電路可以產(chǎn)生且只能產(chǎn)生普通調(diào)幅波幅電路可以產(chǎn)生且只能產(chǎn)生普通調(diào)幅波, 但必須工作在但必須工作在過壓過壓狀態(tài)。狀態(tài)。 高電平調(diào)幅電路的優(yōu)點：高電平調(diào)幅電路的優(yōu)點： 1、調(diào)幅、調(diào)幅、 功放合一功放合一, 整機效率高

27、；整機效率高； 2、可直接產(chǎn)生很大功率輸出的調(diào)幅信號。、可直接產(chǎn)生很大功率輸出的調(diào)幅信號。 缺點和局限性：缺點和局限性： 1、只能產(chǎn)生、只能產(chǎn)生AM信號；信號； 2、調(diào)制線性度差。例如集電極調(diào)制特性中、調(diào)制線性度差。例如集電極調(diào)制特性中Ucm與與VCC并非完全成線性關系。并非完全成線性關系。41圖圖6.3.2 基極調(diào)幅電路原理基極調(diào)幅電路原理圖圖6.3.26.3.2所示基極調(diào)幅電路所示基極調(diào)幅電路, , 需要注意的是需要注意的是, , 基極調(diào)基極調(diào)幅電路必須工作在幅電路必須工作在欠壓區(qū)欠壓區(qū)。42基極調(diào)制特性基極調(diào)制特性43例例 6.1 采用圖采用圖6.3.1所示集電極調(diào)幅電路進行普通調(diào)幅。已

28、所示集電極調(diào)幅電路進行普通調(diào)幅。已知調(diào)制信號頻率范圍為知調(diào)制信號頻率范圍為300Hz4kHz,平均調(diào)幅指數(shù)平均調(diào)幅指數(shù)Ma=0.3， UCC0=24V，IC0=25mA，集電極效率，集電極效率c=70%。求輸出載波。求輸出載波功率功率Pc、邊帶功率、邊帶功率2PSB、功率利用率、功率利用率SB 和頻帶寬度和頻帶寬度BW。 總功率邊帶功率SB44mWPMRUMPmWIUPDaDCCaCCCD276003 . 02121/)(216001025242220300 其中，其中，RD=UCC0/IC0是輸出端等效直流電阻，是輸出端等效直流電阻，Ma UCC0是調(diào)是調(diào)制信號平均振幅。故電源總功率為制信號

29、平均振幅。故電源總功率為P=PD+P=600+27=627 mW從而輸出平均功率為從而輸出平均功率為Pav=c（ PD+P ）=0.7627=438.9mW45由式（由式（6.2.6）可求得載波功率和邊帶功率分別為）可求得載波功率和邊帶功率分別為 mWPPPmWMPPcavSBaavc9 .184209 .4382420)3 . 0211 (9 .438)211 (22所以所以 kHzFBWSB82%3 . 4043. 09 .4389 .18max466.3.2 6.3.2 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路模擬乘法器模擬乘法器是低電平調(diào)幅電路的常用器件，它不僅可以實是低電平調(diào)幅電路的常用器件，它

30、不僅可以實現(xiàn)現(xiàn)AM，也可以，也可以實現(xiàn)實現(xiàn)DSB-AM與與SSB-AM。既可以用單片集成模。既可以用單片集成模擬乘法器來組成低電平調(diào)幅電路，也可以直接采用含有模擬乘擬乘法器來組成低電平調(diào)幅電路，也可以直接采用含有模擬乘法器部分的專用集成調(diào)幅電路。法器部分的專用集成調(diào)幅電路。1.1.單片集成模擬乘法器單片集成模擬乘法器模擬乘法器可實現(xiàn)輸出電壓為兩個輸入電壓的線性積，典模擬乘法器可實現(xiàn)輸出電壓為兩個輸入電壓的線性積，典型應用包括：乘、除、平方、均方、倍頻、調(diào)幅、檢波、混頻、型應用包括：乘、除、平方、均方、倍頻、調(diào)幅、檢波、混頻、相位檢測等。相位檢測等。設兩個輸入信號分別為設兩個輸入信號分別為則兩信

31、號相乘后的輸出信號為則兩信號相乘后的輸出信號為返回,cos,cos222111tUutUu12ttUkUukuuo21212121coscos2可見，乘法運算能夠產(chǎn)生兩個輸入信號頻率的和頻與差頻，這可見，乘法運算能夠產(chǎn)生兩個輸入信號頻率的和頻與差頻，這正是調(diào)幅、檢波和混頻等電路所需要的功能。正是調(diào)幅、檢波和混頻等電路所需要的功能。4748表表6.3.1 MC14系列三種型號模擬乘法器的參數(shù)典型值系列三種型號模擬乘法器的參數(shù)典型值4950v MC1596是以是以雙差分電路雙差分電路為基礎為基礎, 在在Y輸入通道加入了輸入通道加入了反饋電阻反饋電阻, 故故Y通道輸入電壓動態(tài)范圍較大通道輸入電壓動態(tài)

32、范圍較大, X通道輸入電通道輸入電壓動態(tài)范圍很小。圖壓動態(tài)范圍很小。圖6.3.3是是MC1596內(nèi)部電路圖。內(nèi)部電路圖。 MC1595是在是在MC1596中增加了中增加了X通道線性補償網(wǎng)絡通道線性補償網(wǎng)絡, 使使X通道輸入動態(tài)范圍增大。通道輸入動態(tài)范圍增大。 MC1594是以是以MC1595為基為基礎礎, 增加了電壓調(diào)整器和輸出電流放大器。增加了電壓調(diào)整器和輸出電流放大器。 v MC1595和和MC1594分別作為第一代和第二代模擬乘法分別作為第一代和第二代模擬乘法器的典型產(chǎn)品器的典型產(chǎn)品, 線性度很好線性度很好, 既可用于乘、除等模擬運算既可用于乘、除等模擬運算, 也可用于調(diào)制、也可用于調(diào)制

33、、 解調(diào)等頻率變換解調(diào)等頻率變換, 缺點是工作頻率不高。缺點是工作頻率不高。 5152 當當X通道輸入是頻率為通道輸入是頻率為c的單頻很大信號時的單頻很大信號時(大于大于260mV), 根據(jù)雙差分模擬乘法器原理根據(jù)雙差分模擬乘法器原理(可參看可參看例例5.4), 輸出輸出信號應是信號應是Y通道輸入信號和通道輸入信號和雙向開關函數(shù)雙向開關函數(shù)K2(ct)的乘積。的乘積。兩種情況均可實現(xiàn)調(diào)幅。兩種情況均可實現(xiàn)調(diào)幅。v MC1596工作頻率高工作頻率高, 常用作常用作調(diào)制調(diào)制、 解調(diào)解調(diào)和和混頻混頻, 通常通常X通道作為載波或本振的輸入端通道作為載波或本振的輸入端, 而而調(diào)制信號或已調(diào)波信號調(diào)制信號

34、或已調(diào)波信號從從Y通道輸入通道輸入。當。當X通道輸入是小信號通道輸入是小信號(小于小于26 mV)時時, 輸出輸出信號是信號是X、 Y通道輸入信號的線性乘積。通道輸入信號的線性乘積。 53545556圖例圖例6.2 ccc(a)(b)ccccccccc572.模擬乘法器調(diào)幅電路模擬乘法器調(diào)幅電路圖圖 6.3.4 MC1596組成的普通調(diào)幅或雙邊帶調(diào)幅電路組成的普通調(diào)幅或雙邊帶調(diào)幅電路XY58 圖圖6.3.4是用是用MC1596組成的普通調(diào)幅電路。由圖可知，組成的普通調(diào)幅電路。由圖可知，X通道兩輸入端通道兩輸入端、10腳直流電位均為腳直流電位均為6V, 可作為載波輸入可作為載波輸入通道；通道；Y

35、通道兩輸入端通道兩輸入端、腳之間外接有調(diào)零電路腳之間外接有調(diào)零電路, 可通可通過調(diào)節(jié)過調(diào)節(jié)50k電位器使電位器使腳電位比腳電位比腳高腳高UY, 調(diào)制信號調(diào)制信號u(t)與直流電壓與直流電壓UY迭加后輸入迭加后輸入Y通道。通道。調(diào)節(jié)電位器可改變調(diào)幅調(diào)節(jié)電位器可改變調(diào)幅指數(shù)指數(shù)Ma。輸出端。輸出端、12腳外應接調(diào)諧于載頻的帶通濾波器。腳外應接調(diào)諧于載頻的帶通濾波器。、腳之間外接腳之間外接Y通道負反饋電阻。通道負反饋電阻。 采用圖采用圖6.3.4的電路也可以組成雙邊帶調(diào)幅電路的電路也可以組成雙邊帶調(diào)幅電路, 區(qū)別在區(qū)別在于調(diào)節(jié)電位器的目的是為了使于調(diào)節(jié)電位器的目的是為了使Y通道通道、 腳之間的直流腳

36、之間的直流電位差為零電位差為零, 即即Y通道輸入信號僅為交流調(diào)制信號。為了減通道輸入信號僅為交流調(diào)制信號。為了減小流經(jīng)電位器的電流小流經(jīng)電位器的電流, 便于調(diào)零準確便于調(diào)零準確, 可加大兩個可加大兩個750 電阻電阻的阻值的阻值, 比如各增大比如各增大10k。596.46.4 檢波電路檢波電路 6.4.16.4.1包絡檢波電路包絡檢波電路 6.4.2 6.4.2 同步檢波電路同步檢波電路返回606.4.16.4.1包絡檢波電路包絡檢波電路1.1.工作原理工作原理 包絡檢波原理如圖包絡檢波原理如圖6.2.56.2.5所示。其中的非線性器件可以是所示。其中的非線性器件可以是二極管二極管, , 也可

37、以是三極管或場效應管也可以是三極管或場效應管, , 電路種類也較多。電路種類也較多。 現(xiàn)現(xiàn)以圖以圖6.4.16.4.1所示二極管峰值包絡檢波器為例進行討論所示二極管峰值包絡檢波器為例進行討論, , 其中其中RCRC元件組成了低通濾波器。元件組成了低通濾波器。 我們以時域上的波形變我們以時域上的波形變化來說明二極管峰值包絡檢化來說明二極管峰值包絡檢波器的工作原理。波器的工作原理。 由圖由圖6.4.16.4.1可見可見, , 加在二加在二極管上的正向電壓為極管上的正向電壓為u=uu=ui i-u-uo o。假定二極管導通電壓為零假定二極管導通電壓為零, , 且伏安特性為且伏安特性為: :圖圖6.4

38、.1 二極管峰值包絡檢波器二極管峰值包絡檢波器61由于，由于，故故RCCrdou上升快，下降慢上升快，下降慢除了起始幾個周期外，二極管導通時間均在輸入高頻振蕩除了起始幾個周期外，二極管導通時間均在輸入高頻振蕩信號的峰值附近，如，且時間很短，信號的峰值附近，如，且時間很短，或者說，其導通角或者說，其導通角很小。很小。54tt 76tt .檢波效率檢波效率imaomdUMUu tiugD0u006263二極管包絡檢波電路及檢波波形二極管包絡檢波電路及檢波波形641imodUUcosdRgD332.性能指標性能指標）檢波效率）檢波效率d由式（由式（.）可知，）可知，Dg大，則大，則越小，越小，d越大

39、越大如果考慮到二極管的實際如果考慮到二極管的實際壓不為零，以及充電電流在二極管微變等效電阻上的電壓降壓不為零，以及充電電流在二極管微變等效電阻上的電壓降等因素，實際檢波效率比以上公式計算值要小等因素，實際檢波效率比以上公式計算值要?。┑刃л斎腚娮瑁┑刃л斎腚娮鑙R由于二極管在大部分時間處于由于二極管在大部分時間處于截止狀態(tài)，僅在輸入高頻信號的峰值附近才導通，所以檢波截止狀態(tài)，僅在輸入高頻信號的峰值附近才導通，所以檢波器的瞬時輸入電阻是變化的器的瞬時輸入電阻是變化的或或R越越導通電導通電65 其中其中Uim是輸入等幅高頻載波的振幅。是輸入等幅高頻載波的振幅。 根據(jù)圖根據(jù)圖6.4.2, 若若ui是

40、是等幅高頻載波等幅高頻載波, 則流經(jīng)二極管電流應是高頻窄尖頂余弦脈沖序則流經(jīng)二極管電流應是高頻窄尖頂余弦脈沖序列列, I1m即為其中基波分量的振幅即為其中基波分量的振幅, 而輸出而輸出uo應是電平為應是電平為Uo的直的直流電壓。顯然流電壓。顯然, 檢波器對前級諧振回路等效電阻的影響是并聯(lián)檢波器對前級諧振回路等效電阻的影響是并聯(lián)了一個阻值為了一個阻值為Ri的電阻。的電阻。 66 按照第按照第3章尖頂余弦脈沖序列的分析方法章尖頂余弦脈沖序列的分析方法, 可以求得可以求得I1m與與Uim的關系式的關系式, 從而可得到從而可得到:iimRU221RURUimd220)(上式也可以利用功率守恒的原理求出

41、。因檢波器輸入功率上式也可以利用功率守恒的原理求出。因檢波器輸入功率為為, 輸出功率為輸出功率為 , 若忽略二極管上的功率損若忽略二極管上的功率損耗耗, 則輸入功率應與輸出功率相等則輸入功率應與輸出功率相等, 考慮到考慮到d1, 由此也可得到由此也可得到式式(6.4.4)。 RRi21（6.4.4）67圖圖 6.4.3 惰性失真波形圖惰性失真波形圖 0ui包 絡uot1t2t）惰性失真）惰性失真68)cos1 ()(tMUtuaimstMUdttduaimSsin)(RuiicRcRudtduCicccccuRCdtdu1單頻調(diào)幅波的包絡線表達式為：單頻調(diào)幅波的包絡線表達式為：其下降速率為：其

42、下降速率為：因為電容通過因為電容通過R放電時，電容電流與電阻電流大小相同，即：放電時，電容電流與電阻電流大小相同，即：所以電容電壓的減小速率所以電容電壓的減小速率691cos1sin)(tMtRCMtfaaaaMMRC21dtduuRCdtdussc1tMUtMURCaimaimsin)cos1 (1在開始放電時刻，電容電壓可近似視為包絡電壓，故避免在開始放電時刻，電容電壓可近似視為包絡電壓，故避免惰性失真的不等式可寫為：惰性失真的不等式可寫為：cuSu即即又可寫成：又可寫成：)(tf在在aMtcos時有最大值此時不等式的解為：時有最大值此時不等式的解為：70）底部切割失真）底部切割失真ui(

43、 t )0UimUim(1Ma)URUim(1Macos t )uL( t )0tt( c )( b )ui( t )uo( t )CRCcRLuL( t )( a ) 檢波器輸出檢波器輸出uo是在一個直流電壓上迭加了一個交流調(diào)是在一個直流電壓上迭加了一個交流調(diào)制信號制信號, 故需要用隔直流電容將解調(diào)后的交流調(diào)制信號耦故需要用隔直流電容將解調(diào)后的交流調(diào)制信號耦合到下一級進行放大或其它處理。下一級電路的輸入電合到下一級進行放大或其它處理。下一級電路的輸入電阻即作為檢波器的實際負載阻即作為檢波器的實際負載RL, 如圖如圖6.4.4(a)所示。所示。 71 這這意味著檢波器處于穩(wěn)定工作時意味著檢波器

44、處于穩(wěn)定工作時, 其輸出端其輸出端R上將存在一個固上將存在一個固定電壓定電壓UR。當輸入調(diào)幅波。當輸入調(diào)幅波ui(t)的值小于的值小于UR時時, 二極管將會截止。二極管將會截止。 也就是說也就是說, 電平小于電平小于UR的包絡線不能被提取出來的包絡線不能被提取出來, 出現(xiàn)了失真出現(xiàn)了失真, 如如圖圖6.4.4(b)、(c)所示。由于這種失真出現(xiàn)在調(diào)制信號的底部所示。由于這種失真出現(xiàn)在調(diào)制信號的底部, 故稱故稱為為底部切割失真。底部切割失真。 7273 由圖由圖6.4.4(b)可以看出可以看出, 調(diào)幅信號的最小振幅或包絡線的調(diào)幅信號的最小振幅或包絡線的最小電平為最小電平為Uim(1-Ma), 所

45、以所以, 要避免底部切割失真要避免底部切割失真, 必須使包必須使包絡線的最小電平大于或等于絡線的最小電平大于或等于UR, 即即:imLaimURRRMU)1 (RRRRRMLLa（6.4.6） 其中其中R指指RL與與R的并聯(lián)值的并聯(lián)值, 即檢波器的交流負載。式即檢波器的交流負載。式(6.4.6)即為避免底部切割失真應該滿足的要求。由此式可即為避免底部切割失真應該滿足的要求。由此式可以看出以看出, 交流負載交流負載R與直流負載與直流負載R越接近越接近, 可允許的調(diào)幅指數(shù)可允許的調(diào)幅指數(shù)越大。越大。74返回底部切割失真如圖所示底部切割失真如圖所示75 在實際電路中在實際電路中, 有兩種措施可減小交

46、直流負載之間的有兩種措施可減小交直流負載之間的差別。差別。 一是采用圖一是采用圖6.4.5所示的改進電路所示的改進電路, 將檢波器直流負將檢波器直流負載載R分成分成R1和和R2兩部分。顯然兩部分。顯然,在直流負載不變的情況下在直流負載不變的情況下, 改進電路的交流負載為改進電路的交流負載為 比原電路增大。比原電路增大。通常取通常取 以免分壓過大使輸出到后級的信號以免分壓過大使輸出到后級的信號減小過多。減小過多。 二是在檢波器與下一級電路之間插入一級射隨器二是在檢波器與下一級電路之間插入一級射隨器, 即增大即增大RL的值。的值。76圖圖 6.4.5 改進后的二極管峰值包絡檢波器改進后的二極管峰值

47、包絡檢波器 uiCCcR1R2RL77787980 4) Cc的取值應使低頻調(diào)制信號能有效地耦合到的取值應使低頻調(diào)制信號能有效地耦合到RL上上, 即滿足即滿足: LCRCmin1或或min1LcRC 在集成電路里常采用由三極管包絡檢波器組成的差分電路在集成電路里常采用由三極管包絡檢波器組成的差分電路, 如圖如圖6.4.6所示。其工作原理與二極管峰值包絡檢波器相似所示。其工作原理與二極管峰值包絡檢波器相似, 讀者讀者可自行分析可自行分析, 注意它的輸入電阻很大。注意它的輸入電阻很大。 取取Cc=47F81.同步檢波電路同步檢波電路返回MC1496組成的同步檢波電路組成的同步檢波電路826.5.1

48、 混頻原理及特點混頻原理及特點6.5.2 混頻干擾混頻干擾6.5.3 混頻器的性能指標混頻器的性能指標6.5.4 混頻電路混頻電路返回6.5 混頻混頻83概概 述述在通信接收機中，混頻電路作用在于將不同載頻的高頻在通信接收機中，混頻電路作用在于將不同載頻的高頻已調(diào)波信號變換為同一個已調(diào)波信號變換為同一個固定載頻固定載頻（一般稱為中頻）的高頻（一般稱為中頻）的高頻已調(diào)波信號，而已調(diào)波信號，而保持其調(diào)制規(guī)律不變保持其調(diào)制規(guī)律不變。 例如，在超外差式廣播接收機中，把載頻位于例如，在超外差式廣播接收機中，把載頻位于535kHz1605kHz中波波段各電臺的普通調(diào)幅信號變換為中頻為中波波段各電臺的普通調(diào)

49、幅信號變換為中頻為465kHz的普通調(diào)幅信號，把載頻位于的普通調(diào)幅信號，把載頻位于88MHz的各調(diào)頻臺信號的各調(diào)頻臺信號變換為中頻為變換為中頻為10.7MHz的調(diào)頻信號；把載頻位于四十幾兆赫的調(diào)頻信號；把載頻位于四十幾兆赫至近千兆赫頻段內(nèi)各電視臺信號變換為中頻為至近千兆赫頻段內(nèi)各電視臺信號變換為中頻為38MHz的視頻的視頻信號。信號。 由于設計和制作增益高、選擇性好、工作頻率較原載頻由于設計和制作增益高、選擇性好、工作頻率較原載頻低的固定中頻放大器比較容易，所以采用混頻方式可大大提低的固定中頻放大器比較容易，所以采用混頻方式可大大提高接收機的性能。高接收機的性能。84 混頻電路的輸入是載頻為混

50、頻電路的輸入是載頻為fc的高頻已調(diào)波信號的高頻已調(diào)波信號us(t)和頻率和頻率為為fL的本地正弦波信號的本地正弦波信號(稱為本振信號稱為本振信號)uL(t),輸出是中頻為輸出是中頻為fI的的已調(diào)波信號已調(diào)波信號uI(t)。通常取。通常取fI=fL-fc。以輸入是普通調(diào)幅信號為。以輸入是普通調(diào)幅信號為例：例： 若若us(t)=Ucm1+ku(t)cos2fct，本振信號為，本振信號為uL(t)=ULmcos2fLt，則輸出中頻調(diào)幅信號為：，則輸出中頻調(diào)幅信號為：uI(t)=UIm1+ku(t)cos 2fIt。 可見可見, 調(diào)幅信號頻譜從中心頻率為調(diào)幅信號頻譜從中心頻率為fc處平移到中心頻率為處

51、平移到中心頻率為fI處處, 頻譜寬度不變頻譜寬度不變, 包絡形狀不變。包絡形狀不變。圖圖6.5.2是相應的頻譜圖。是相應的頻譜圖。 6.5.1 6.5.1 混頻原理及特點混頻原理及特點856.5.1 6.5.1 混頻原理及特點混頻原理及特點混頻電路原理圖混頻電路原理圖普通調(diào)頻信號混頻頻譜圖普通調(diào)頻信號混頻頻譜圖86混頻電路原理圖混頻電路原理圖動畫演示87 （）混頻電路的輸入輸出均為高頻已調(diào)波信號。（）混頻電路的輸入輸出均為高頻已調(diào)波信號。 （）混頻電路通常位于接收機前端，不但輸入已調(diào)）混頻電路通常位于接收機前端，不但輸入已調(diào)波信號很小，而且若外來高頻干擾信號能夠通過混頻波信號很小，而且若外來高

52、頻干擾信號能夠通過混頻電路之前的選頻網(wǎng)絡，則也可能進入混頻電路。電路之前的選頻網(wǎng)絡，則也可能進入混頻電路。 選頻網(wǎng)絡的中心頻率通常是輸入已調(diào)波信號的載選頻網(wǎng)絡的中心頻率通常是輸入已調(diào)波信號的載頻。頻。返回 特點：886.5.2 6.5.2 混頻干擾混頻干擾 89 晶體管輸出的所有組合頻率分量為晶體管輸出的所有組合頻率分量為: : f=|pfLqfcrfn1sfn2|, p、q、 r、s=0,1,2, 在這些組合頻率分量中在這些組合頻率分量中, 只有只有p=q=1, r=s=0對應對應的頻率分量的頻率分量fI=fL-fc才是有用的中頻才是有用的中頻, 其余均是無用分其余均是無用分量。量。 若其中

53、某些無用組合頻率分量剛好位于中頻附近若其中某些無用組合頻率分量剛好位于中頻附近 能夠順利通過混頻器內(nèi)中心頻率為能夠順利通過混頻器內(nèi)中心頻率為fI的帶通濾波器的帶通濾波器, 就可以經(jīng)中放、檢波后對有用解調(diào)信號進行干擾就可以經(jīng)中放、檢波后對有用解調(diào)信號進行干擾, 產(chǎn)產(chǎn)生失真。生失真。 另外另外, 由冪級數(shù)分析法可知由冪級數(shù)分析法可知, p、q、r、 s值越小所值越小所對應的組合頻率分量的振幅越大對應的組合頻率分量的振幅越大, 相應的無用組合頻率相應的無用組合頻率分量產(chǎn)生的干擾就越大。分量產(chǎn)生的干擾就越大。 90 下面以下面以音頻調(diào)幅信號音頻調(diào)幅信號為例，對混頻干擾的幾種不同形式和來為例，對混頻干擾

54、的幾種不同形式和來源進行討論，最后給出了解決措施。源進行討論，最后給出了解決措施。1.1.信號和本振產(chǎn)生的組合頻率干擾（干擾哨聲）信號和本振產(chǎn)生的組合頻率干擾（干擾哨聲）2.2.一個外來干擾和本振產(chǎn)生的組合頻率干擾（寄生通道干擾）一個外來干擾和本振產(chǎn)生的組合頻率干擾（寄生通道干擾） 若外來干擾和本振產(chǎn)生的無用組合頻率分量滿足若外來干擾和本振產(chǎn)生的無用組合頻率分量滿足, 2 , 1 , 01rpfrfpfInL、，則也會產(chǎn)生干擾作用。則也會產(chǎn)生干擾作用。 先不考慮外來干擾的影響。先不考慮外來干擾的影響。 若信號和本振產(chǎn)生的組合頻率若信號和本振產(chǎn)生的組合頻率分量滿足分量滿足 |pfLqfc|=fI

55、F (6.5.2) 式中式中F為音頻為音頻, , 則此組合頻率分量能夠產(chǎn)生干擾。則此組合頻率分量能夠產(chǎn)生干擾。911)1)中頻干擾中頻干擾. .當當p=0,r=1時時, , ,即外來干擾頻率與中頻相同即外來干擾頻率與中頻相同. .Inff12)2)鏡頻干擾鏡頻干擾. .當當p=r=1時時, , 。因為。因為 , ,所以所以ILnfff1ILcfff1nfcfLf與與 在頻率軸上對稱分列于在頻率軸上對稱分列于 的兩旁的兩旁,互為鏡像，故稱互為鏡像，故稱 為鏡像為鏡像頻率頻率(簡稱鏡頻簡稱鏡頻)。1nf3.3.兩個外來干擾和本振產(chǎn)生的組合頻率干擾（互調(diào)干擾）兩個外來干擾和本振產(chǎn)生的組合頻率干擾（互

56、調(diào)干擾） 若兩個外來干擾能夠進入混頻電路，并且和本振共同產(chǎn)生的若兩個外來干擾能夠進入混頻電路，并且和本振共同產(chǎn)生的組合頻率分量滿足組合頻率分量滿足InnLfsfrff21 則也會產(chǎn)生干擾作用，通常稱為互相調(diào)制干擾則也會產(chǎn)生干擾作用，通常稱為互相調(diào)制干擾(簡稱互調(diào)干簡稱互調(diào)干擾擾)。其中，其中，r=1,s=2和和r=2,s=1兩個組合頻率分量影響最大，由兩個組合頻率分量影響最大，由于于r+s=3，故稱為，故稱為三階互調(diào)干擾三階互調(diào)干擾。顯然，其中兩個外來干擾頻。顯然，其中兩個外來干擾頻率與載頻的關系率與載頻的關系分別為分別為: :cnnfff212 cnnfff212924.4.外來干擾和信號、

57、本振產(chǎn)生的交叉調(diào)制干擾（交調(diào)干擾）外來干擾和信號、本振產(chǎn)生的交叉調(diào)制干擾（交調(diào)干擾）93 交調(diào)干擾有兩個特點交調(diào)干擾有兩個特點: : （1）當信號消失）當信號消失, 即即us=0, 則它也消失；則它也消失； （2）能否產(chǎn)生交調(diào)干擾與外來干擾的頻率無關）能否產(chǎn)生交調(diào)干擾與外來干擾的頻率無關, 只只取決于此外來干擾能否順利通過混頻電路之前的選頻網(wǎng)取決于此外來干擾能否順利通過混頻電路之前的選頻網(wǎng)絡。顯然絡。顯然, 能產(chǎn)生交調(diào)干擾和互調(diào)干擾的外來干擾頻率都能產(chǎn)生交調(diào)干擾和互調(diào)干擾的外來干擾頻率都靠近信號載頻靠近信號載頻fc 。 例如例如, 混頻電路之前的選頻網(wǎng)絡帶寬為混頻電路之前的選頻網(wǎng)絡帶寬為10

58、kHz, 若若fc=560 kHz, 則位于則位于555 kHz565kHz范圍內(nèi)的外來干擾范圍內(nèi)的外來干擾都可能產(chǎn)生三階交調(diào)干擾。都可能產(chǎn)生三階交調(diào)干擾。 5.5.包絡失真和強信號阻塞干擾包絡失真和強信號阻塞干擾946.6.減小或避免混頻干擾的措施減小或避免混頻干擾的措施（）選擇（）選擇合適的中頻合適的中頻; ;（）提高混頻電路之前選頻網(wǎng)絡的（）提高混頻電路之前選頻網(wǎng)絡的選擇性，選擇性，減少減少進入混頻電路的外來干擾，這樣可減小交調(diào)干擾和互進入混頻電路的外來干擾，這樣可減小交調(diào)干擾和互調(diào)干擾。調(diào)干擾。（）采用具有（）采用具有平方律特性的場效應管平方律特性的場效應管，模擬乘法模擬乘法器器或利用

59、平衡抵消原理組成的或利用平衡抵消原理組成的平衡混頻電路平衡混頻電路或或環(huán)形混環(huán)形混頻電路頻電路，可以大大減少無用組合頻率分量的數(shù)目，尤，可以大大減少無用組合頻率分量的數(shù)目，尤其是靠近有用頻率的無用組合頻率分量，從而降低了其是靠近有用頻率的無用組合頻率分量，從而降低了各種組合頻率分量干擾產(chǎn)生的可能性。各種組合頻率分量干擾產(chǎn)生的可能性。956.5.3 混頻的性能指標混頻的性能指標1、混頻增益、混頻增益 混頻增益定義為混頻器輸出中頻信號與輸入信號大小混頻增益定義為混頻器輸出中頻信號與輸入信號大小之比。之比。2、噪聲系數(shù)、噪聲系數(shù) 混頻器的噪聲系數(shù)定義為混頻器輸入信噪功率比混頻器的噪聲系數(shù)定義為混頻器

60、輸入信噪功率比和輸出中頻信號噪聲功率的比值。和輸出中頻信號噪聲功率的比值。3、隔離度、隔離度返回 隔離度是指三個端口（輸入、本振和中頻）相互之間隔離度是指三個端口（輸入、本振和中頻）相互之間的隔離程度，即本端口的信號功率與其泄漏到另一個端口的隔離程度，即本端口的信號功率與其泄漏到另一個端口的功率之比。的功率之比。 96例如，例如， 本振口至輸入口的隔離度定義為本振口至輸入口的隔離度定義為 )(lg10dB號功率泄露到輸入口的本振信本振口的本振信號功率 顯然，顯然， 隔離度應越大越好隔離度應越大越好。 由于本振功率較大，由于本振功率較大， 故本振信故本振信號的泄漏更為重要。號的泄漏更為重要。 4