第六章 高频信号处理电路（PPT）-2021-2022学年高一《电子基础技术与技能》同步教学

第六章 高频信号处理电路 调幅与检波 1 调频与鉴频 2 混频器 3 点击此处结束放映 任务一 调幅与检波 活动一 调幅波的基本性质 活动二 调幅电路 活动三 检波器 点击此处结束放映 活动一 调幅波的基本性质 一、调幅波的波形 调幅波的数学表达式可表示为 调幅波的振幅（又称包络或包迹）为 在输入调制信号的一个周期内，调幅波的最大振幅Ucm，max=Ucm(1+ma)，最小振幅Ucm，min=Ucm (1-ma)。 点击此处结束放映 画出调制信号、载波信号和调幅波的波形(ma＜1)，如图6-1(a)(b)(c)所示。 点击此处结束放映 二、调幅波的频谱与带宽 已调幅波的表达式展开后，可得单频调制调幅波的频谱。 上式表明，由单频余弦信号调制的已调波包含3个频率成分。一个是载波频率ωc，其振幅为Ucm；另外两个是和频ωc +Ω与差频ωc -Ω，其振幅均为12 maUcm。 点击此处结束放映 活动二 调幅电路 一、调幅波产生的原理 从调幅波的表达式可以知道，它是由两项组成的：一是载波分量，二是调制信号与载波相乘分量。为了产生调幅波，可用如图6-2所示的电路。 点击此处结束放映 二、二极管平衡调幅电路 二极管平衡调幅器如图6-3所示，其中V1，V2为两个特性相同的二极管；T1为具有次级中心抽头的低频变压器；T2为高频变压器；T3为具有初级中心抽头的高频变压器。 点击此处结束放映 在简化分析中，设T3的初、次级匝数比为2×1∶1。由于i1和i2在T3中产生的磁通量互相削减，则uo=iRL=(i1 - i2) RL，那么图6-3可简化为如图6-4所示的形式。 点击此处结束放映 活动三 检波器 一、概述 从高频已调信号中分离出调制信号的过程称为检波，又称解调。 检波是调制的逆过程。 对于普通调幅波检波，由于其包络反映了调制信号变化的规律，因此，检波器的输出电压uo (t)的波形应当与输入调幅波ui(t)包络的相同，如图6-5所示。 点击此处结束放映 点击此处结束放映 普通调幅波的频谱如图6-6(a)所示，而根据检波的概念，经过检波的频谱如图6-6(b)所示。 点击此处结束放映 综上所述，一个检波器由3个基本部分组成： (1)输入电路——选取高频调幅信号； (2)非线性元件——进行频率变换，产生许多新的频率成分，其中包括原调制信号； (3)低通滤波器——滤除无用的频率成分，取出原调制信号。 点击此处结束放映 检波器的组成方框图如图6-7所示。 点击此处结束放映 二、同步检波器 同步检波器常由模拟乘法器和低通滤波器组成，因此这种检波器也称为模拟相乘检波器，其原理电路如图6-8所示。 点击此处结束放映 uI为普通调幅波，ur为同步电压，若设 则乘法器的输出为 点击此处结束放映 任务二 调频与鉴频 活动一 调频波的基本性质 活动二 鉴频 点击此处结束放映 活动一 调频波的基本性质 设未调波uc(t)的表达式为 调制信号为单一频率余弦波 可以得到 点击此处结束放映 其中， ：瞬时频率； kf ：与调频电路有关的比例常数； ：瞬时频率相对于中心频率的偏移，称为瞬时频率偏移，简称频偏。 ：调频波的调频指数 ，以rad(弧度)为单位，表示了调频波的最大相位偏移； Ω ：调制信号频率。 点击此处结束放映 图6-9(c)为调频波的波形，这里的调制信号为正弦波，如图6-9(a)所示。 点击此处结束放映 活动二 鉴频 一、鉴频的方法 1.斜率鉴频 首先进行波形变换，将等幅调频波变换成幅度随瞬时频率变化的调频—调幅波，然后用包络检波器将振幅变化检测出来，以恢复调制信号，从而达到鉴频的目的。其实现模型方框图如图6-10所示。这种鉴频方法称为斜率鉴频。 点击此处结束放映 2.相位鉴频 先将输入的等幅调频波uI(t)通过线性网络进行频率—相位变换，得到附加相移随瞬时频率变化的调相—调频波，然后用鉴相器将其相对于uI(t)的附加相移变化检测出来，以恢复调制信号，从而达到鉴频目的，其实现模型如图6-11所示。这种鉴频方法称为相位鉴频。 点击此处结束放映 3.脉冲计数式鉴频 将输入的等幅调频波uI(t)通过非线性变换网络进行波形变换，得到数目与瞬时频率成正比，但幅度和形状相同的调频脉冲序列uP(t)，再让uP(t)经过低通滤波器。也可将uP(t)直接通过脉冲计数器，得到反映瞬时频率变化的原调制信号，实现模型如图6-12所示。这种鉴频器称为脉冲计数式鉴频器。 点击此处结束放映 二、对鉴频的主要性能要求 鉴频器的