北方民族大学集成电路设计基础第5章.ppt

5.1　振幅调制的基本原理 5.1.3　调幅电路的组成模型 5.2　相乘器电路 组合频率分量用通式表示 二、线性时变分析法 因此，上式可写成 （2） ， 为任意值 5.3　振幅调制电路 5.4　振幅检波电路 5.4.3　同步检波电路 同步检波，也叫相干检波。必须要有同步信号。 实现同步检波的电路有两种： 一是由相乘器和低通滤波器完成。（乘积型同步检波电路）。 二是由二极管包络检波电路完成。 （叠加型同步检波电路）如图所示。 5.5　混频电路 　1、调幅电路按输出功率的高低，分为高电平调幅电路和低电平调幅电路。 　2、调幅电路的主要性能：调制效率要高；调制线性范围要大；失真要小； 　3、低电平调幅是指先进行调幅，再进行功率放大输出。因此这里的调制电路可用前面说过的双差分对模拟相乘器、二极管双平衡相乘器等相乘电路来实现，然后对已生成的调幅信号进行线性功率放大。 　4、高电平调幅是指调制和功率放大同时进行。完成这个功能的电路就是丙类谐振功率放大器。主要特点是效率高。用于普通调幅波的信号发射。 5.3.1　概述 5.3.2　低电平调幅电路 一、双差分对模拟相乘器调幅电路 二、二极管平衡调幅电路 三、单边带调幅电路 1、滤波法 　一般采用逐级滤波的方法来实现。见图5.3.5所示。 2、相移法 　见图5.3.6 5.3.3　高电平调幅电路 利用丙类谐振功率放大器的调制特性（基极调制、集电极调制）。 1、基极调幅电路。见图5.3.7所示。 　　特点是：工作在欠压状态；效率相对来说低。 2、集电极调幅电路。见图5.3.8所示。 　　特点是：工作在过压状态；效率相对来说高。 5.4.1　振幅解调的基本原理 　　1、解调是调制的相反过程。即振幅解调就是从高频调幅信号中取出原调制信号的过程。也称振幅检波，简称检波。 　　2、解调的目标是最大不失真地恢复出原调制信号。 　　3、从频谱上看振幅解调就是将原调制信号的频谱不失真地搬回到原来的频域位置上。所以振幅解调电路也是频谱搬移电路，因此可以用乘法器来实现。 　　4、振幅解调的方法有两类： 　　　　同步检波：需要用同步信号（与原载波同频同相），主要用于双边带调幅信号和单边带调幅信号的解调。 　　　　包络检波：不需要同步信号，直接从包络上取出原调制信号。主要用于普通调幅波。　　 5.4.2　二极管包络检波电路 二极管包络检波器由串联型、并联型、平方律型之分。最常用的串联型的二极管包络检波器。 串联型　 并联型 一、工作原理 二极管包络检波器是工作在大信号下，并且检测的是峰值，所以也称这种检波器为峰值包络检波器。 二、检波效率与输入电阻 1、检波效率 检波器的输出电压为 其中，　　称为检波电压传输系数，也称为检波效率。 2、输入电阻 　　输入电阻的定义：为输入高频电压振幅对二极管电流中基波分量振幅之比。 　　检波电路的输入电阻为 三、二极管包络检波器的失真 1、惰性失真 　主要原因：　就是高频调幅波的电压下降速度比电容上的放电速度快，或者说电容放电的速度比高频调幅波的电压下降速度慢，使电容上输出的波形不能反映调制信号的变化规律了！即引起惰性失真。简单地说，就是电容器的放电时间太长了！ 为不产生惰性失真，时间常数应满足下式： （5.4.3） 2、负峰切割失真 　　主要原因：就是输出的直流负载电阻不等于交流负载电阻，且交流负载电阻小于直流负载电阻。而造成不等的原因就是隔直流电容的存在。 　　避免的条件： 解决的方法： 四、二极管包络检波电路的设计 　1、元件选择：一般选用锗二极管，导通电阻和极间电容要小，工作频率要高； 　2、避免失真：惰性失真，负峰切割失真 　3、工程要求：输入电阻，检波效率，检波电容要大于10倍的极间电容； 5.5.1　混频的基本原理 一、作用 二、电路组成模型 三、主要性能指标 一、作用 　　混频电路的作用就是将已调信号的载频变换成另一载频，并变换后的新载频已调波信号的调制类型和调制参数保持不变。推广地说这个功能适用于需频率进行和差运算的各种情况。见书图5.5.1 　混频电路输出的信号，称为中频信号。其频率可以是和频或是差频。 　这种电路主要应用于接收机的前端和需变频的各种电子设备中。如收音机。 第5章 振幅调制、解调与混频 　　调制、解调、混频是通信系统中，甚至是其它各种电子设备中所应用的重要的信号处理的功能。完成这些功能的电路称为调制电路，解调电路（或检波电路），混频电路。 什么是调幅？ 从时域上讲：用携有信息的电信号去控制高频振荡信号的振幅，使高频振荡信号的振幅随电信号的变化而变化。 从频域上讲：就是把携有信息的电信号的频谱线性搬移到高频振荡信号的频谱附近。就是进行了频谱变换。 振幅调