高電平調(diào)幅電路(與“調(diào)幅”有關(guān)的共18張)課件

1、高電平調(diào)幅電路(與“調(diào)幅”有關(guān)的共18張)課件高電平調(diào)幅電路(與“調(diào)幅”有關(guān)的共18張)課件對(duì)于丙類高頻功率放大器，當(dāng)基極偏置Vbb，激勵(lì)高頻信號(hào)電壓振幅Ubm和集電極有效回路阻抗Rp不變，只改變集電極有效電源電壓時(shí)，集電極電流脈沖在欠壓區(qū)可認(rèn)為不變。而在過(guò)壓區(qū)，集電極電流脈沖幅度將隨集電極電源電壓VCC變化。因此集電極調(diào)幅必須工作在過(guò)壓區(qū)。集電極調(diào)幅是高電平調(diào)幅，它只能產(chǎn)生普通調(diào)幅波。要求電路輸出功率高效率高。 設(shè)基極激勵(lì)信號(hào)電壓為 則基極瞬時(shí)電壓為 第二頁(yè)，共18頁(yè)。對(duì)于丙類高頻功率放大器，當(dāng)基極偏置Vbb，激勵(lì)高頻信號(hào)電壓振又設(shè)集電極調(diào)制信號(hào)電壓為 則集電極有效電源電壓為 上式中，調(diào)幅指

2、數(shù) 。 由此可見(jiàn)，要想得到100%的調(diào)幅，調(diào)制信號(hào)電壓的峰值應(yīng)等于直流電壓vcT。第三頁(yè)，共18頁(yè)。第三頁(yè)，共18頁(yè)。2. 集電極調(diào)幅電路的電流與功率在線性調(diào)幅時(shí)，由集電極有效電源VCC 所提供的集電極電流的直流分量IC0 和集電極電流的基波分量IC1m 與 VCC成正比，如圖9-18所示。 圖 9-18 理想化靜態(tài)調(diào)幅特性第四頁(yè)，共18頁(yè)。2. 集電極調(diào)幅電路的電流與功率第四頁(yè)，共18頁(yè)。當(dāng) 時(shí)，則 （9-34） （9-35）在載波狀態(tài)時(shí)， 。此時(shí)其對(duì)應(yīng)的功率和效率為： 直流電源vcT 輸入功率 載波輸出功率 集電極損耗功率 集電極效率 第五頁(yè)，共18頁(yè)。當(dāng) 因此集電極調(diào)幅必須工作在過(guò)壓區(qū)。

3、圖9-17 集電極調(diào)幅電路因此集電極調(diào)幅必須工作在過(guò)壓區(qū)。通常輸入電容與高頻諧振回路構(gòu)成諧振，所以可只考慮輸入電阻Rid的影響。集電極平均損耗功率等于載波點(diǎn)的損耗功率的在調(diào)制過(guò)程中，效率不變，這樣可保證集電極調(diào)幅電路處于高效率下工作。(可自行推導(dǎo)與驗(yàn)證)（9-46）因?yàn)闄z波器是非線性電路，Rid的定義與線性放大器是不相同的?？傒斎牍β史謩e由vcT和u(t) 所供給， vcT供給用以產(chǎn)生載波功率的直流功率P=T ， u(t)則供給用以產(chǎn)生邊帶功率的平均輸入功率P 。（9-43）圖9-17 集電極調(diào)幅電路（一）電壓傳輸系數(shù) Kd其對(duì)應(yīng)的功率和效率為：其對(duì)應(yīng)的功率和效率為：圖9-21 振幅檢波器組成

4、方框圖當(dāng)處于調(diào)幅波峰（最大點(diǎn)）時(shí)，電流和電壓都達(dá)到最大值： 則對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)功率和效率為： 有效電源輸入功率 高頻輸出功率 集電極損耗功率集電極效率 （常數(shù)）以上各式說(shuō)明，在調(diào)制波峰處所有的功率都是載波狀態(tài)相應(yīng)功率的 倍，集電極效率不變。 第六頁(yè)，共18頁(yè)。因此集電極調(diào)幅必須工作在過(guò)壓區(qū)。當(dāng)處于調(diào)幅波峰（最大點(diǎn)）時(shí)，在調(diào)制信號(hào)（音頻）一周內(nèi)的電流的平均值 (9-36)由此得出一個(gè)結(jié)論：在線形調(diào)幅時(shí)，集電極被調(diào)丙類放大器的平均直流電流不變。由集電極有效電源電壓VCC 供給被調(diào)放大器的總平均功率為 (9-37)式中，由集電極直流電源vcT 所供給的平均功率則為 (9-38)由調(diào)制信號(hào)源u(t) 所供給

5、的平均功率為 (9-39)第七頁(yè)，共18頁(yè)。在調(diào)制信號(hào)（音頻）一周內(nèi)的電流的平均值第七頁(yè)，共18頁(yè)。在調(diào)制一周內(nèi)平均輸出功率為 (9-40)在調(diào)制信號(hào)一周內(nèi)平均集電極損耗功率為 (9-41)在調(diào)制信號(hào)一周內(nèi)平均集電極效率為 (9-42) 綜上所述，可得出如下幾點(diǎn)結(jié)論：1.調(diào)制信號(hào)一周內(nèi)平均功率都是載波狀態(tài)對(duì)應(yīng)功率的 倍。2.總輸入功率分別由vcT和u(t) 所供給， vcT供給用以產(chǎn)生載波功率的直流功率P=T ， u(t)則供給用以產(chǎn)生邊帶功率的平均輸入功率P 。第八頁(yè)，共18頁(yè)。在調(diào)制一周內(nèi)平均輸出功率為第八頁(yè)，共18頁(yè)。3.集電極平均損耗功率等于載波點(diǎn)的損耗功率的 倍。應(yīng)根據(jù)這一平均損耗功

6、率來(lái)選擇晶體管，以使 。4.在調(diào)制過(guò)程中，效率不變，這樣可保證集電極調(diào)幅電路處于高效率下工作。5.因?yàn)檎{(diào)制信號(hào)源 u(t)需要提供輸入功率，故調(diào)制信號(hào)源u(t) 一定要是功率源。大功率集電極調(diào)幅就需要大功率的調(diào)制信號(hào)源，這是集電極調(diào)幅的主要缺點(diǎn)。第九頁(yè)，共18頁(yè)。第九頁(yè)，共18頁(yè)。9.3.2 基極調(diào)幅1.基極調(diào)幅電路圖9-19是基極調(diào)幅電路。圖中C1,C3為高頻旁路電容；C2為低頻旁路電容；B1為高頻變壓器；LC回路諧振于載波頻率c，通頻帶為2Fmax 。圖 9-19 基極調(diào)幅電路第十頁(yè)，共18頁(yè)。9.3.2 基極調(diào)幅第十頁(yè)，共18頁(yè)。基極調(diào)幅電路的基本原理是利用丙類功率放大器在電源電壓Vcc

7、，輸入信號(hào)振幅Ubm，諧振電阻Rp不變的條件下，在欠壓區(qū)改變Vbe，其輸出電流隨Vbe變化這一特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的。2. 基極調(diào)幅電路的電流與功率 (可自行推導(dǎo)與驗(yàn)證)基極調(diào)幅電路的特點(diǎn)是：1必須工作在欠壓狀態(tài)下；2載波功率和邊頻功率都由直流電源Vcc提供；3調(diào)制過(guò)程中效率是變化的；4 ，即集電極平均損耗功率 小于載波狀態(tài)下的集電極損耗功率。第十一頁(yè)，共18頁(yè)?；鶚O調(diào)幅電路的基本原理是利用丙類功率放大器在電源電壓Vcc，9.4 調(diào)幅信號(hào)的解調(diào) 調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)是從已調(diào)振幅調(diào)制信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)。通常將這種解調(diào)稱為檢波。完成這種解調(diào)作用的電路稱為振幅檢波器，簡(jiǎn)稱檢波器。9.4.1 檢波電路的功能檢波電

8、路的功能是從調(diào)制信號(hào)中不失真地恢復(fù)出原調(diào)制信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)為高頻等幅波時(shí)，檢波器輸出為直流電壓，如圖9-20（a）所示。當(dāng)輸入信號(hào)是正弦調(diào)制的調(diào)幅信號(hào)時(shí)，檢波器輸出電壓為正弦波，如圖9-20（b）所示，當(dāng)輸入信號(hào)為脈沖調(diào)制調(diào)幅信號(hào)的時(shí)，檢波器輸出電壓為脈沖波，如圖9-20（c）所示。第十二頁(yè)，共18頁(yè)。9.4 調(diào)幅信號(hào)的解調(diào) 第十二頁(yè)，共18頁(yè)。圖9-20 檢波器輸入輸出波形從信號(hào)的頻譜來(lái)看，檢波電路的功能是將已調(diào)波的邊頻或邊帶信號(hào)頻譜般移到原調(diào)制信號(hào)的頻譜處。如圖9-20 (b)，輸入信號(hào)頻譜為c， c ，而通過(guò)檢波電路后輸出信號(hào)的頻率為。這樣的頻譜搬移過(guò)程正好與振幅調(diào)制的頻譜搬移過(guò)程相反。

9、第十三頁(yè)，共18頁(yè)。第十三頁(yè)，共18頁(yè)。9.4.2 檢波電路的分類根據(jù)輸入調(diào)制信號(hào)的不同特點(diǎn)，檢波電路可分為兩大類：包絡(luò)檢波和同步檢波。包絡(luò)檢波是指檢波器的輸出電壓直接反映輸入高頻調(diào)幅波包絡(luò)變化規(guī)律的一種檢波方式。根據(jù)調(diào)幅波的波形特點(diǎn)，顯然只適合于普通調(diào)幅波的解調(diào)。同步檢波主要應(yīng)用于雙邊帶調(diào)幅波和單邊帶調(diào)幅波的檢波。因?yàn)殡p邊帶調(diào)幅波和單邊帶調(diào)幅波的頻譜中缺少一個(gè)載波頻率分量，不能用包絡(luò)檢波器解調(diào)，必須用在檢波器輸入端加一個(gè)本地載波信號(hào)的同步檢波器實(shí)現(xiàn)解調(diào)。第十四頁(yè)，共18頁(yè)。9.4.2 檢波電路的分類第十四頁(yè)，共18頁(yè)。9.4.3 檢波電路的組成圖9-21 振幅檢波器組成方框圖調(diào)幅信號(hào)的頻譜由

10、載頻和邊頻分量組成，并不包含調(diào)制信號(hào)本身的頻率分量，但它包含有調(diào)制信號(hào)的信息。為了解調(diào)出原調(diào)制頻率，檢波器必須包含有非線性器件，以便調(diào)幅信號(hào)通過(guò)它產(chǎn)生新的頻率分量，其中包含有所需的 分量，然后由低通濾波器濾除不需要的高頻分量，取出所需的調(diào)制信號(hào)。所以檢波電路的組成如圖9-21所示，應(yīng)由三部分組成，即高頻輸入回路，非線性器件和低通濾波器。第十五頁(yè)，共18頁(yè)。9.4.3 檢波電路的組成第十五頁(yè)，共18頁(yè)。9.4.4 檢波電路的主要技術(shù)指標(biāo)（一）電壓傳輸系數(shù) Kd檢波電路的電壓傳輸系數(shù)是指檢波電路的輸出電壓和輸入高頻電壓振幅之比。當(dāng)輸入為高頻等幅波，即 時(shí)， Kd定義為輸出直流電壓與輸入高頻電壓振幅

11、Uim 的比值，即 （9-43）當(dāng)輸入為高頻非等幅波，即 時(shí)， Kd定義為輸出的分量振幅Um與輸入高頻調(diào)幅波包絡(luò)變化的振幅maUim的比值，即 （9-44）第十六頁(yè)，共18頁(yè)。9.4.4 檢波電路的主要技術(shù)指標(biāo)第十六頁(yè)，共18頁(yè)。（二）等效輸入電阻Rid檢波器往往與前級(jí)高頻放大器的輸出端連接，檢波器的等效輸入電阻將作為放大器的負(fù)載影響放大器的電壓增益和通頻帶。實(shí)際上，檢波器的輸入阻抗是復(fù)數(shù)，可看成由電阻和電容并聯(lián)組成。通常輸入電容與高頻諧振回路構(gòu)成諧振，所以可只考慮輸入電阻Rid的影響。因?yàn)闄z波器是非線性電路，Rid的定義與線性放大器是不相同的。 Rid的定義為輸入等幅高頻電壓的振幅Uim與輸入高頻電流脈沖的基波分量振幅的比值，即 （9-45）希望Rid盡可能大些，以減少對(duì)前級(jí)回路的影響。第十七頁(yè)，共18頁(yè)。（二）等效輸入電阻Rid第十七頁(yè)，共18頁(yè)。（三）非線性失真系數(shù)Kf 非線性失真的大小，一般用非線