第七章 高频电子线路

第七章振幅调制与解调7．2．1 调幅波的基本性质与功率关系调幅就是使载波电压(或电流)的振幅随调制信号的变化规律而变化。

图7．2．1就是当调制信号为正弦波形时，调幅波的形成过程。

调制信号 vΩ=VΩcosΩt未调制时的载波为 v=V0cosω0t已调波的振幅 V(t)=V0+k a VΩcosΩt已调波表示式为 v(t)=V(t)cosω0t=(V0+k a VΩcosΩt)cosω0t=V0(1+m a cosΩt)cosω0t (7．2．1)由式(7．2．2)可见，由正弦波调制的调幅波包含三个频率：载波ω0；上边频(ω0+Ω)和下边频(ω0-Ω)，其频谱如图7．2．2所示。

若调制信号为非正弦波，包含许多频率，则调幅波将包含上边带与下边带。

对于式(7．2．2)，将它加到负载电阻R上，则载波与两个边频的功率为：7．2．2平方律调幅设图7．2．3的非线性器件特性为v0=a0+a1v i+a2v i2 (7．2．6)式中，输入电压为v i=v(载波)+vΩ(调制信号)=V0cosω0t+VΩcosΩt (7．2．7)其中产生调幅作用的是a2v i2项，故称为平方律调幅。

滤波后，输出电压为由式(7．2．9)可以得出如下结论：1)调幅度m a的大小由调制信号电压振幅VΩ及调制器的特性曲线所决定，亦即由a1、a2所决定。

2)通常a2＜＜a1，因此用这种方法所得到的调幅度是不大的。

为了使电子器件工作于平方律部分，电子管或晶体管应工作于甲类非线性状态，因此效率不高。

所以，这种调幅方法主要用于低电平调制。

此外，它还可以组成平衡调幅器(balanced modulator)，以抑除载波。

在图7．2．4所示的平衡调幅器，它的输出电压为由式(7．2．10)可见，输出中没有载波，只有上下边带(ω±Ω)与调制频率Ω(可用滤波器滤除)。

载波在输出中被抑止，这是平衡调幅器的主要特点。

7．2．3 斩波调幅所谓斩波调幅就是将所要传送的信号vΩ(t)通过一个受载波频率ω控制的开关电路(斩波电路)，以使它的输出波形被“斩”成周期为2π/ω的脉冲，因而包含ω±Ω及各种谐波分量等。

第7章 反馈控制电路7.1填空题(1) 自动 增益 控制电路可以用以稳定整机输出电平，自动 频率 控制电路用于维持工作频率的稳定，锁相环路可用以实现 无频率误差的 跟踪。

(2) 锁相环路是一个相位误差控制系统，是利用 相位 的调节以消除 频率 误差的自动控制系统。

(3) 锁相环路由 鉴相器 、 环路滤波器 和 压控振荡器 组成，锁相环路锁定时，输出信号频率等于 输入信号频率 ，故可以实现 无频率误差的 跟踪。

(4) 锁相环路输出信号频率与输入信号频率 相等 ，称为锁定；若环路初始状态是失锁的，通过自身调节而进入锁定，称为 捕捉 ，若环路初始状态是锁定，因某种原因使频率发生变化，环路通过自身的调节维持锁定的，称为 跟踪 。

7.2 锁相直接调频电路组成如图P7.2所示。

由于锁相环路为无频差的自动控制系统，具有精确的频率跟踪特性，故它有很高的中心频率稳定度。

试分析该电路的工作原理。

[解] 用调制信号控制压控振荡器的频率，便可获得调频信号输出。

在实际应用中，要求调制信号的频谱要处于低通滤波器通带之外，并且调制指数不能太大。

这样调制信号不能通过低通滤波器，故调制信号频率对锁相环路无影响，锁相环路只对VCO 平均中心频率不稳定所引起的分量(处于低通滤波器之内)起作用，使它的中心频率锁定在晶体振荡频率上。

7.3 频率合成器框图如图P7.3所示，760~960N =，试求输出频率范围和频率间隔。

[解] 因为01001010f N =，所以1010100kHz=(76.0~96.0)MHz o f N N =⨯=⨯，频率间隔=100 kHz 7.4 频率合成器框图如图P7.4所示，200~300N =，求输出频率范围和频率间隔。

[解] 1222505MHz,0.01NMHz 2020f f N =⨯==⨯= 12(50.01)MHz o f f f N =-=-所以 max min 52000.01 3.00MHz53000.01 2.00MHz =0.01MHzo o f f =-⨯==-⨯=频率间隔 7.5 三环频率合成器如图P7.5所示，取r 100kHz f =，110~109N =，22~20N =。