[工学]CH5、CH6振幅调制与解调.ppt

2.混频器的主要性能指标 　　1）混频增益 　　混频电压增益Kvc：混频器输出的中频电压振幅与输入的高频电压振幅之比。常用分贝表示，即： 　　混频功率增益Kpc：混频器输出的中频信号功率与输入的高频信号功率之比。常用分贝表示，即： 混频增益越大，接收机灵敏度越高，但混频干扰将增大。 　　2）失真与干扰 　　混频器输出信号频谱结构发生变化，产生失真；混频器输出信号中大量的不需要的组合频率成分，产生组合频率干扰，还有由于交叉调制和互相调制产生的干扰等。 　　要求：混频器不仅要求频率特性好,而且还要求混频器工作在非线性不太严重的区域,使之既能完成频率变换,又能抑制各种干扰。 （6-88） （6-89） 3.混频电路 　　混频电路常用的有集成模拟乘法器混频器、二极管混频器和三极管混频器。 　　1）集成模拟乘法器混频器 　　 如由MC1696G组成的混频电路。本振信号和已调信号分别从8脚和1脚输入，中频信号（9MHz）由6脚输出，输出端π型带通滤波器调谐在9MHz，回路带宽为460kHz。本振注入电平为100mV，已调信号最大电平约为16mV，对于30MHz信号输入和39MHz本振输入，混频器的混频增益为13dB。当输出信噪比为10dB时，输入信号灵敏度约为7.6μV。1、4脚之间接调平衡电路，以减小输出波形失真。 　　2）三极管混频器 经集电极谐振回路滤波后,得到中频电流iI （6-87） （6-88） 　　混频跨导gC=gm1／2,gm1只与晶体管特性、直流工作点及本振电压UL有关,与Us无关,故混频跨导gC亦有上述性质。由式(6-43),有 输出中频电流振幅 输入高频电压振幅 （6-89） （6-90） （6-91） 　　三极管混频器的本振信号注入方式有如下图所示的三种（共射极混频器） （a）基极串馈式；（b）基极并馈式；（c）射极注入式 　　中波调幅收音机的混频电路如下图所示。 T1 T2 T3 fS fL fI 变压器反馈式振荡器 466kHz 　　调频收音机混频电路如下图所示。 电容反馈式振荡器 10.7MHz 　　3）二极管混频器 　　在高质量通信设备中以及工作频率较高时,常使用二极管平衡混频器或环形混频器。其优点是噪声低、电路简单、组合分量少。下页图所示是二极管平衡混频器的原理电路。输入信号us为已调信号；本振电压为uL,有ULUs,大信号工作, VD1和VD2受uL控制工作在开关状态，由开关函数分析法可得输出电流io为 （6-92） 输出端接中频滤波器,则输出中频电压uI为 （6-93） 　　下图所示的二极管环形混频器,其输出电流io为 经中频滤波后,得输出中频电压 （6-94） （6-96） MC1596G组成的混频电路 例1: 设一非线性器件的静态伏安特性如图所示，其中斜率为a，设本振电压的振幅UL=E0。求当本振电压在下列四种情况下的变频跨导gc： ⑴偏压为E0； ⑵偏压为E0／2 ⑶偏压为零； ⑷偏压为-E0／2 b)工作过程 （1）输入ui 为等幅高频电压 C通高频? uD= + ui: D导通?rD对C充电： r DC小，充电快? uO= ui: D截止? C 通过R放电： R C大，放电慢…. ? uO ui: D导通…. ?当r D对C充电= C 通过R放电时平衡? uO= uAV,上下以角频率ωc作锯齿状等幅波动(如图6-34 c ) 特点: uAV即为检出的波;上下锯齿状波动因低通滤波器非理想而产生残余高频电压. （2）输入ui= uAM为已调波 uO随 uAM 的包络改变: uO= uΩ +uAV (如图6-36 b ) （3）输出接隔直电容Cg与负载电阻Rg时 u′O= uΩ (如图6-38 c ) 图6―36 输入为AM信号时检波器的输出波形图 图6―37 输入为AM信号时,检波器二极管的电压及电流波形 图6―38 包络检波器的输出电路 （c） 从这个过程可以得出下列几点: (1)检波过程就是信号源通过二极管给电容充电与电容对电阻R放电的交替重复过程。 (2)由于RC时间常数远大于输入电压载波周期,放电慢,使得二极管负极永远处于正的较高的电位(因为输出电压接近于高频正弦波的峰值,即Uo≈Um)。 ? (3)二极管电流iD包含平均分量(此种情况为直流分量)Iav及高频分量。 (4)电容上的电压（输出电压）变化基本上与输入信号峰值包络的变化一致，故该种检波器称为峰值包络检波器。 2．性能分析