高频电路原理与分析总复习.ppt

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1、期末总复习,信源,高频放大器,调制器,高频功率放大器,载波振荡器,低频功率放大器,混频,中频放大,低频电压放大,低频功率放大,本机振荡,高频小信号放大,发射系统框图,接收系统框图,解调,为什么要采用高频载波进行调制？,CH4,CH6,CH3,CH3,CH4,CH6,CH6,CH2 高频电路基础,CH2重点内容如下：,4,2.2 高频电路中的基本电路,信号的传输、频率选择及阻抗变换等功能。,高频电路中的基本电路主要有：,高频振荡(谐振)回路,高频变压器,谐振器与各种滤波器,完成功能：,5,2.2 高频电路中的基本电路,一、高频振荡回路,是高频电路中应用最广的无源网络，它是构成高频放大器、振荡器以

2、及各种滤波器的主要部件。,下面分简单振荡回路、抽头并联振荡回路和耦合振荡回路三部分来讨论。,阻抗变换、信号选择与滤波、相频转换和移相等功能，并可直接作为负载使用。,完成功能：,6,2.2 高频电路中的基本电路,1、简单振荡回路,振荡回路就是由电感和电容串联或并联形成的回路。,具有谐振特性和频率选择作用，这是它在高频电子线路中得到广泛应用的重要原因。,组成：,作用：,谐振频率：,振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最大或最小值的特性称为谐振特性，频率即谐振频率。,7,2.2 高频电路中的基本电路,1、简单振荡回路,（1）串联谐振回路,（2）并联谐振回路,8,（2）并联谐振回路,振荡回路的阻抗在某一

3、特定频率上具有最大或最小值的特性称为谐振特性。,谐振特性：,并联阻抗：,谐振条件：,9,（2）并联谐振回路,(a)谐振频率,并联阻抗：,(b)特性阻抗,10,并联谐振回路的等效电路,等效电路,谐振阻抗：,并联阻抗：,11,(a)谐振频率,(b)特性阻抗,(c)品质因数,(d)谐振阻抗,用 r 表示,用 R0表示,12,谐振回路的两个重要参数,（1）通频带,又称3dB通频带，或半功率点通频带。,定义：阻抗幅频特性下降为谐振值（中心频率处）的 时对应的频率范围。,计算：,得到：,13,1、简单振荡回路,（1）并联谐振回路,并联阻抗：,谐振频率：,品质因数：,并联谐振电阻：,通频带宽与矩形系数：,幅

4、频特性与相频特性：,14,并联谐振回路幅频特性,B,求通频带宽：,15,2.抽头并联振荡回路,在实际应用中，常用到激励源或负载与回路电感或电容部分连接的并联振荡回路，即抽头并联振荡回路。,作用：实现回路与信号源的阻抗匹配或者进行阻抗变换。,与外电路相连的那部分电抗与本回路参与分压的同性质总电抗之比。,（1）接入系数 p(或称抽头系数)：,p 也可用电压比表示：,16,信号源的折合,电压源的折合：,结论：电压源由低端向高端折合，电压变大，是原来的1/P倍。,（3）折算方法,17,电流源的折合,结论：电流源由低端向高端折合，电流变小，是原来的P倍。,折合前后功率不变：,信号源的折合,U,UT,18

5、,例 2-2 如图，抽头回路由电流源激励，忽略回路本身的固有损耗，试求回路两端电压 u1(t)的表示式及回路带宽。,CH3重点内容如下：,主要要求：增益要高、频率选择性要好、工作要稳定可靠,功用：用在无线电接收设备中，放大小信号，抑制干扰信号,接收装置：,微伏豪伏含有干扰,宽带放大器高频变压器或传输线变压器作负载,晶体管工作区：线性区,放大器工作状态：A（甲）类,高频谐振小信号放大器,3.1 高频小信号放大器,分类：窄带放大器选频网络作负载（重点）,高频小信号谐振放大器是由放大电路（由晶体管、场效应管或集成电路组成）与选频电路（主要是LC谐振回路）组成 作用是将微小的高频信号进行线性放大，选出

6、中心频率（输入信号对应）的信号，并滤除不需要的干扰频率信号。主要讨论高频小信号谐振放大器的主要性能指标：电压增益、功率增益、通频带和矩形系数等。高频小信号谐振放大器的分析方法主要采用Y参数等效电路法线性分析方法。,交流等效电路：去掉直流偏置电路。放大器的负载:是一个抽头并联谐振回路，对信号频率0谐振，完成阻抗匹配和选频滤波的功能。工作状态：放大器工作在A(甲)类状态。,2.提高放大器稳定性的方法,方法一：选择,小的管子,方法二：从电路上消除晶体管的反作用：中和法、失配法,（1）中和法,Yre的反馈电电导很小，可以忽略，用中和电容Cn来抵消Yre的虚部（即Cbc）的影响,根据电桥平衡：,得中和条

7、件：,发射装置：,3.2 高频功率放大器的原理和特性,无线电发射机中，放大高频信号,高效输出大功率为目的,1、使用高频功率放大器的目的,2、高频功率信号放大器使用中需要解决的两个问题,高功率输出,高效率输出,C类(丙类)：工作点Q选在截止点外，信号导通角小于180。通角：90,原理线路：,3.2.1 工作原理,零、负值、较小正值常采用自给偏压或零偏,基极回路电压：,1电流、电压波形,集电极电压：,时：谐振阻抗RL最大,输出电压：,输入信号：,C（丙）类,思考：如何确定导通角,因为：,直流输入功率P0：,集电极损耗功率Pc：,2高频功放的能量关系,集电极效率：,A类,B类,C类,（电源供给的直流

8、能量转换为高频交流输出）,输出功率P1：,加激励信号并接负载阻抗时:icuce,ube,1高频功放的动特性,ube最大A：,ube=EbB：,ube最小C：,2 高频功放的工作状态,当c增加时，根据动态曲线经过区分为三种状态:欠压 临界 过压,欠压状态,Uc 不是很大：动态曲线在放大区、截止区。,临界状态,Uc 较大：动态曲线在临界点、放大区、截止区,过压状态,Uc 较大：动态曲线在饱和区、放大区、截止区。,RL增加,由上述分析可知，高频谐振功率放大器根据集电极电流是否进入饱和区可以分为欠压、临界和过压三种状态.如果满足uceminuces时，功放工作在欠压状态;如果ucemin=uces，功

9、放工作在临界状态;如果uceminuces，功放工作在过压状态。临界状态下，晶体管的输出功率P1最大，功放一般工作在此状态。,33,Review,A1,A2,A3,欠压状态：,A点在 线上，但是在放大区，输出电压幅度较小，iC为尖顶脉冲。,临界状态：,A点在 线和临界饱和线的交点上，输出电压幅度较大，iC为尖顶脉冲。,过压状态：,A点在 的延长线上（实际上是不存在），进入晶体管饱和区，输出电压幅度大，iC为凹顶脉冲,B2,B1,B3,34,Practice1：已知晶体管谐振功率放大 器工作于临界状态，晶体管的饱和临界线斜率,解：由于工作于临界状态，则有,35,Practice2:,36,某谐振

10、功率放大器参数如下：EC=18V；集电极基波振幅值IC1M=1A；在临界状态下集电极电压最小值uCEmin=2V。导通角=75O、0=0.259、1=0.455。,求（1）该放大器的最大输出功率PO；（2）电源提供功率PE；（3）该条件下的等效负载电阻RL。,Q:,37,如果功放由临界状态进入过压状态，那么高频功放的外部特性该如何变化才能避免集电极电流出现凹陷?,38,谐振功率放大器的管外电路由两部分组成：,直流馈电线路：匹配网络（耦合网络）：,一、直流馈电电路,集电极馈电电路,基极馈电电路,3.3 谐振功率放大器电路,给放大器提供合适的偏置；,实现滤波选频和阻抗变换。,图 3 27 集电极馈

11、电线路两种形式(a)串联馈电;(b)并联馈电,CH4重点内容如下：,反馈型振荡器的原理框图如图4 1所示。由图可见,反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路,放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载,是一调谐放大器,反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。,4.1.1 反馈振荡器的原理分析,环路电压放大倍数：由,得,其中 称为环路增益,自激振荡的条件就是环路增益为1,即,通常又称为振荡器的平衡条件。由式(4 5)还可知,形成增幅振荡,形成减幅振荡,为了使振荡过程中输出幅度不断增加,应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大,即振荡开始时应为增幅振荡,因而由式(4 8)可知,称为自

12、激振荡的起振条件,也可写为,分别称为起振的振幅条件和相位条件,其中起振的相位条件即为正反馈条件。,4.1.3 起振条件,物理意义是振荡为增幅振荡,物理意义是振荡器闭环相位差为零，即为正反馈。,基本电路就是通常所说的三端式(又称三点式)的振荡器 LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而成的电路,如图4 5所示。,图 4 5三端式振荡器的组成,振荡器的组成原则,第4章 正弦波振荡器,根据谐振回路的性质,谐振时回路应呈纯电阻性,因而有,X1、X2应为同性质的电抗元件。X3与 X1、X2的电抗性质相反,射同余异,反馈网络是由电容元件完成的,称为电容反馈振荡器,也称为考必兹(Colpitts)振荡

13、器。电感反馈振荡器,也称为哈特莱(Hartley)振荡器。,图 4 6两种基本的三端式振荡器(a)电容反馈振荡器;(b)电感反馈振荡器,图 4-8(a)是一电容反馈振荡器的电路,电容反馈振荡器,(a)实际电路;(b)交流等效电路;,第4章 正弦波振荡器,C为回路的总电容,当不考虑gie的影响时,反馈系 数F(j)的大小为,考毕兹电路的优点：,1）电容反馈三端电路的优点是振荡波形好。,2）电路的频率稳定度较高，适当加大回路的电容量，就可 以减小不稳定因素对振荡频率的影响。,3）电容三端电路的工作频率可以做得较高，可直接利用振 荡管的输出、输入电容作为回路的振荡电容。它的工作 频率可做到几十MHz

14、到几百MHz的甚高频波段范围。,电路的缺点：,调C1或C2来改变振荡频率时，反馈系数也将改变。但只要在L两端并上一个可变电容器，并令C1与C2为固定电容，则在调整频率时，基本上不会影响反馈系数。,图4 9是一电感反馈振荡器的实际电路和交流等效电路。,4.2.3 电感反馈振荡器,同电容反馈振荡器的分析一样,振荡器的振荡频率 可以用回路的谐振频率近似表示,即,式中的L为回路的总电感,由图4 9有,第4章 正弦波振荡器,哈特莱电路的优点：,1、L1、L2之间有互感，反馈较强，容易起振；,电路的缺点：,1、振荡波形不好，因为反馈电压是在电感上获得，而电感对高次谐波呈高阻抗，因此对高次谐波的反馈较强，使

15、波形失真大；,2、电感反馈三端电路的振荡频率不能做得太高，这是因为频率太高，分布参数的影响太大（线圈有分部电容使电感上的反馈电压减小，以至于可能停振）。,2、振荡频率调节方便，只要调整电容C的大小即可。,3、而且C的改变基本上不影响电路的反馈系数。,电容：改变C1,C2.1、线路简单，容易起振，反馈系数的改变：电感：改变L1,L2 或 抽头的位置。,电容反馈与电感反馈的比较,2、极间电容的影响：电容：性质不变，电容并联，工作频率较高。电感：性质可能变，高频时，其影响更大。,3、谐波问题：电容：谐波反馈小，波形好。电感：谐波反馈大。,4、工作频率的改变（一般调电容）：电容：影响反馈系数。电感：不

16、影响反馈系数，频带宽。,二、克拉泼（Clapp）振荡电路,在电感支路串接小电容C3满足C3C1，C3C2 回路总电容为：,1、电路特点,2、相位平衡条件（正反馈）为容抗，为容抗同性质。可等效为感抗，与、反性质。满足电容三点式振荡器相位平衡条件判断准则，为电容三点式振荡电路。,3、振荡频率,所以克拉泼（Clapp）振荡器的振荡频率为：,CLAPPER振荡器的特点：,CLAPPER振荡器频率的改变是通过调整C3实现的。优点：引入C3，减弱了晶体管与谐振回路之间耦合，提高频率稳定度。缺点：在高频段不易起振，波段覆盖范围1.21.3,三、西勒（Siler）振荡电路,2、相位平衡条件（正反馈）为容抗，为

17、容抗同性质。可等效为感抗，与、反性质。满足电容三点式振荡器的相位平衡条件判断准则，为电容三点式振荡电路。,3、振荡频率,1、电路特点：西勒电路是在克拉泼电路基础上，在电感 L 两端并联一个电容。电路条件仍是C3C1，C3C2，与 同数量级回路总电容为：,siler振荡器的特点：,C3微调频率作用C4-改变振荡器的工作波段改变频率主要通过C4完成，波段内输出幅度较平稳，C4改变，提高振荡器的频率覆盖系数达1.61.8适用于较宽波段工作，实际应用多。,三、晶体振荡电路,根据晶体在振荡器中的作用原理可分为两类：,并联型晶体振荡器：晶体作为高品质的电感 工作频率：,串联型晶体振荡器：晶体作为高选择性的

18、短路元件 工作频率：,并联泛音振荡器,Miller振荡器,Pierce振荡器,CH5重点内容如下：,63,频谱搬移的概念：频谱搬移电路是通信系统最基本的单元电路之一，主要完成将信号频谱从一个位置搬移至另一个位置。频谱搬移的分类：频谱的线性搬移和非线性搬移两大类。,图5-1 频谱搬移电路（a）频谱的线性搬移;（b）频谱的非线性搬移,64,我们知道，在频谱搬移电路中，输出信号的频率成分与输入信号的频率成分不同，因此，要实现频谱搬移，要求电路必须能够产生新的频率成分。根据我们所学知识，线性电路是不能产生新的频率成分的，因此要实现频谱搬移，必须使用非线性电路，在非线性电路中，其核心是非线性器件。,65

19、,二、线性时变电路分析法 1、线性时变参数分析法的原理 则在EQ+u2上用泰勒级数展开有,若u1足够小,可以忽略式中u1的二次方及其以上各次方项,则该式化简为：,66,和 是与u1无关的系数，但都随u2的变化而变化，是时变的，称为时变参量。,是当输入u1=0时的值，称为时变静态电流或时变工作电流，用I0(t)表示。,增量电导在u1=0的值，称为时变增益或时变电导（跨导），用g(t)表示。,为时变偏置电压，用EQ(t)表示。,从上式可以看出，输入电压与输出电流之间的关系是线性的，但他们的系数是时变的。,67,二、二极管平衡电路 引入：尽管二极管电路在一定条件下可以简化为线性时变电路，使其输出的频

20、率成分大大减少，但还是包含了不少不必要的成分，有必要进一步减少。,1电路结构 图5-7（a）是二极管平衡电路的原理电路。它是由两个性能一致的二极管及中心抽头变压器T1、T2接成平衡电路的。为了分析简单,假设变压器的变比n1:n2=1:1。,图5-7 二极管平衡电路,68,2工作原理 与单二极管电路的条件相同,二极管处于大信号工作状态,即U20.5V。这样,二极管主要工作在截止区和线性区,二极管的伏安特性可用折线近似。U2U1,二极管开关主要受u2控制。（1）忽略输出电压的反作用若忽略输出电压的反作用，则加到两个二极管的电压uD1、uD2为：uD1=u2+u1 uD2=u2-u1,69,由于加到

21、两个二极管上的控制电压u2是同相的,因此两个二极管的导通、截止时间是相同的,其时变电导也是相同的。由此可得流过两管的电流i1、i2分别为,i1、i2在T2次级产生的电流分别为:,但两电流流过T2的方向相反,在T2中产生的磁通相消,故次级总电流iL应为,70,显然有以下频率分量：1基频分量；(2n+1)2 1分量 与一般二极管电路相比较，消去了2的偶次谐波和2的基波分量，这是利用平衡原理抵消的缘故。当通过带通滤波器后，可以得到我们想要的分量，如2 1，实现了频谱搬移。,考虑u1U1cos1t,代入上式可得：,71,三种开关函数波形关系图:,说明：,72,由此可得K（2t-）、K(2t）的傅里叶级

22、数:,所以：,73,图示二极管平衡电路，输入信号u1=U1COS1t，u2=U2COS2t,且21，U2U1。输出回路对2谐振，谐振阻抗为R0，带宽B=2F1(F1=1/2）。（1）不考虑输出电压的反作用，求输出电压u。的表示式；,CH6重点内容如下：,(1)调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。,定义：,信号,载波信号：（等幅）高频振荡信号,正弦波,方波,三角波,锯齿波,调制信号：需要传输的信号（原始信号）,语言,图像,数据,已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）,(2)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。,(7)振幅调制分三种方式：,（5）相位调

23、制：调制信号控制载波相位，使已调波的相位随调 制信号线变化。,（6）解调方式：,（4）频率调制：调制信号控制载波频率，使已调波的频率随调制 信号线性变化。,（3）振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振 幅 随调制信号线性变化。,6.1.1 振幅调制信号分析1.调幅波的分析1)表示式及波形 设载波电压为 uC=UCcosct 调制电压为 u=U cost,通常满足 c。根据定义，已调信号的振幅随调制信号u线性变化，由此可得振幅调制信号振幅Um(t)：调幅度(调制度)：ka又称为调制灵敏度。可得调幅信号的表达式：,2、调幅信号波形,波形特点：（1）调幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号

24、波形一致(2)调幅度ma反映了调幅的强弱程度，可以看出：,一般m值越大调幅越深：,返回,由于：,3、AM信号的产生原理框图,可见要完成AM调制，其核心部分是实现调制信号与载波相乘。,（1）由单一频率信号调 幅,可见,调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量：,4、调幅波的频谱,返回,强调重要的结论：,1.普通调幅波不是简单的余弦波，它包含有三个频率 分量：载波 fc、上边频 fc+F、下边频 fc-F,3.载波分量不包含调制信号的信息，上下两个边频才携带者 调制信息，它们的振幅反映了调制信号的振幅大小。,4.调幅波从频谱的角度看，就是把低频调制信号的频谱线性 对称地搬移到高频载波的两边

25、，故属于线性频谱变换。,2.上下两个边频分量对称的分布在载波两边，它们的振幅 为，且是包络振幅 的一半。,3)调幅波的功率平均功率(简称功率)是对恒定幅度、恒定频率的正弦波而言的。调幅波的幅度是变化的，所以它存在几种状态下的功率，如载波功率、最大功率及最小功率、调幅波的平均功率等。在负载电阻RL上消耗的载波功率为在负载电阻RL上，一个载波周期内调幅波消耗的功率为,调制信号周期内平均功率,AM信号的平均功率,调幅波的最大功率和最小功率，它们分别对应调制信号的最大值和最小值为:Pmax=Pc(1+m)2 Pmin=Pc(1m)2 Pmax限定了用于调制的功放管的额定输出功率PH,要求PHPmax。

26、,某发射机的输出级在RL=100负载上的输出电压信号为vs(t)=4(1+0.5cost)cosct(V)，求发射机总的输出功率Pav、载波功率Pc和边频功率PSB各为多少？,课 堂 练 习,某发射机的输出级在RL=100负载上的输出电压信号为vs(t)=4(1+0.5cost)cosct(V)，求发射机总的输出功率Pav、载波功率Pc和边频功率PSB各为多少？,课 堂 练 习,为了提高功率利用率,可以只发送两个边频分量而不发送载频分量,或者进一步仅发送其中一个边频分量,同样可以将调制信息包含在调幅信号中。这两种调幅方式分别称为抑制载波的双边带调幅(简称双边带调幅，DSB)和抑制载波的单边带调

27、幅(简称单边带调幅，SSB)。,调幅波的功率,uAM(t)=Um(t)cosct=UC(1+mcost)cosct,双边带信号,在AM调制过程中，如果将载波分量抑制，就形成抑制载波的双边带信号，它可以用载波和调制信号直接相乘得到，即：,uDSB(t)=kUCUcost cosct,双边带信号,uDSB(t)=kUCUcost cosct,双边带抑制载波调幅方式中，不含固定载波分量，因而可以有效地利用发射机的功率传递信息。但它是双边带信号，所占带宽仍为调制信号最高角频率的两倍。,双边带信号,由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，它们都携带了调制信号的全部信息，因此从有效传输信息的角度看，只

28、要传送一个边带就够了，这就是单边带调幅，简称SSB。可以选择上边带也可以采用下边带。,双边带信号,单边带信号,单边带（SSB）信号是由DSB信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中,直接将一个边带抵消而成。单频调制时,当取上边带时,（617）,（618）,取下边带时,课 堂 练 习,某调幅发射机的制式为普通调幅波，已知调制信号频率为100Hz5kHz，载波频率为500kHz，载波功率为10W，调制系数为0.5，试求：（1）该调幅波的频带宽度；（2）该调幅波的总功率；（3）最大调幅系数下的总功率。,课 堂 练 习,某调幅发射机的制式为普通调幅波，已知调制信号频率为100Hz5kHz，载波频率为

29、500kHz，载波功率为10W，调制系数为0.5，试求：（1）该调幅波的频带宽度；（2）该调幅波的总功率；（3）最大调幅系数下的总功率。,课 堂 练 习,某调幅发射机的制式为普通调幅波，已知调制信号频率为100Hz5kHz，载波频率为500kHz，载波功率为10W，调制系数为0.5，试求：（1）该调幅波的频带宽度；（2）该调幅波的总功率；（3）最大调幅系数下的总功率。,AM信号的产生可以采用高电平调制和低电平调制两种方式完成。目前AM信号大都用于无线电广播,因此多采用高电平调制方式。高电平调制主要用于AM调制,这种调制是在高频功率放大器中进行的。通常分为基极调幅、集电极调幅以及集电极基极(或发

30、射极)组合调幅。,振幅调制电路,低电平调幅电路,用单二极管电路和平衡二极管电路作为调制电路,都可以完成调幅信号的产生。,uAM,DSB调制电路,单二极管电路只能产生AM信号,不能产生DSB信号，二极管平衡电路和环形电路可以产生DSB信号。,图619 二极管平衡调制电路,DSB调制电路,(633),iL中包含F分量和(2n+1)fcF(n=0,1,2,)分量,若输出滤波器的中心频率为fc,带宽为2F,谐振阻抗为RL,则输出电压为,(634),DSB调制电路,SSB调制电路,SSB信号是将双边带信号滤除一个边带形成的。根据滤除方法的不同,SSB信号产生方法有好几种,主要有滤波法和移相法两种。,SS

31、B调制电路,图626 滤波法产生SSB信号的框图,下边带滤波器,（2)移相法同相分量f(t)cosct和正交分量f(t)sinct为两个DSB信号，两个分量相加时为下边带信号;两个分量相减时，为上边带信号。,6.2.1 调幅解调的方法从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调，又称为检波。解调是调制的逆过程，实质上是将高频信号搬移到低频端，这种搬移正好与调制的搬移过程相反。搬移是线性搬移，故所有的线性搬移电路均可用于解调。对于振幅调制信号,解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。,包络检波:是指检波器输出电压与输入已调波的包络成正比的 检波方法。这种方法只适用于AM波。,同步检波:是本地

32、载波和发送载波必须保持同频同相，即完全 同步的检波方法。它对于AM、DSB、SSB、VSB都 适用，但解调AM信号比包络检波复杂。,DSB和SSB信号的包络不同于调制信号，不能用包络检波，必须使用同步检波。为了正常地进行解调，恢复载波应与调制端的载波电压完全同步(同频同相)。同步检波也可解调AM信号，但因它比包络检波器复杂，所以很少采用。,同步检波的框图及输入、输出信号频谱,同步检波又可以分为乘积型和叠加型两类。它们都需要用恢复的载波信号ur进行解调。,同步检波器,6.3.1 混频器原理,1.混频器的变频作用,混频器是频谱的线性搬移电路，是一个三端口（六端）网络,本地振荡信号,一个中频输出信号

33、：,两个输入信号与输出信号之间的关系：,的包络形状相同，频谱结构相同，只是填充频谱不同，即，其中心频率：,其中,6.3 混频器原理及电路,uc(fc),uL(fL),uI(fI),有两个输入信号：,高频调制波,混频器是频谱的线性搬移电路，完成频谱线性搬移功能的关键是获得两个输入信号的乘积项，具有这个乘积项，就可以实现所需的频谱线性搬移功能。,混频器的一般结构框图,设输入已调波信号：,那么两信号的乘积项为：,2.混频器的基本工作原理：,本振信号:,则经带通滤波器的输出为：,uI,uc,uL,(1)调幅(DSB为例),（2）检波,（3）混频,3.振幅调制、检波与混频器的相互关系,三种频谱线性搬移功

34、能,混 频 干 扰,除了有用信号之外的所有信号统称为干扰。混频器件的非线性是产生各种干扰的根源，混频干扰主要包括：,信号与本振自身形成的组合频率干扰；,外来干扰与本振形成的副波道干扰；,外来干扰之间形成的互调干扰；,外来干扰与信号形成的交调干扰；,CH7重点内容如下：,频率调制又称调频FM，使高频信号的振荡频率按调制信号的规律变化，而振幅保持恒定的一种调制方式。调频信号的解调成为鉴频或频率检波。,调频和调相统称为角度调制，属于频谱的非线性变换，其抗干扰和噪声的能力较强。,相位调制又称调频PM，使高频信号的相位按调制信号的规律变化，而振幅保持恒定的一种调制方式。调相信号的解调成为鉴相或相位检波。

35、,任意正弦波信号：,amphitude modulation AM:,frequency modulation FM:,phase modulation PM:,角度调制,AM,AM,DSB,属于频谱线性搬移电路,调制信号寄生于已调信号的振幅变化中,FM,PM,调制方式中：属于频谱的非线性搬移电路,已调波为等幅波,调制信息寄生于已调波的频率和相位变化中,SSB,7.1 调频信号,(1)瞬时频率：,3.调频信号与调相信号的比较,(2)瞬时相位：,(3)最大频偏,(4)最大相位：,(5)表达式:,CH8重点内容如下：,1、自动增益控制(Automatic Gain Control，简称AGC)，它

36、主要用于接收机中，控制接收机的增益，以维持整机输出恒定，使之几乎不随外来信号的强弱变化。2、自动频率控制(Automatic Frequency Control，简称AFC)，它主要用于维持电子设备中工作频率的稳定。3、自动相位控制(Automatic Phase Control，简称APC)，又称为锁相环路(Phase Lock Loop，简称PLL)，它用于锁定相位，能够实现许多功能，是应用最广的一种反馈控制电路。,总结：锁相环的工作原理,图10-10 锁相环的基本构成,一、工作原理 1、电路结构 锁相环是一个相位负反馈控制系统。它由鉴相器(Phase Detector，缩写为PD)、环路

37、滤波器(Loop Filter，缩写为LF)和电压控制振荡器(Voltage Controlled Oscillator，缩写为VCO)三个基本部件组成，如图10-10所示。,鉴相器(PD)：是相位比较器，它把输出信号uo(t)和参考信号ur(t)的相位进行比较，产生对应于两信号相位差e(t)的误差电压ud(t)。环路滤波器(LF)：其作用是滤除误差电压ud(t)中的高频成分和噪声，保证环路性能，提高系统稳定性。电压控制振荡器(VCO)：受控制电压uc(t)的控制，使其振荡频率向参考频率靠近，使两者频率误差越来越小，直至频差消除而被锁定。,2、工作原理 设参考信号为：,(10-10),设输出信号为：,(10-11),两信号之间的瞬时相差为：,（10-12）,由频率和相位之间的关系可得两信号之间的瞬时频差为,(10-13),因此，锁相环的工作原理为：首先鉴相器把输出信号和参考信号的相位进行比较，产生一个反映两信号相位差大小的误差电压；此电压经环路滤波器过滤后得到控制电压；最后由控制电压去控制振荡器的振荡频率，使其向参考频率靠近，直到两者频率相等而相位同步实现锁定。,