调制电路与解调电路详细解析教学

　　一、调幅电路

　　调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。

　　调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。

　　通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅;反之，如果使用大功率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。

　　在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：（1）要求调制特性（调制电压与输出幅度的关系特性）的线性良好;（2）集电极效率高;（3）要求低放级电路简单。

　　1、基极调幅电路

　　图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f（ube）关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大器比较简单。其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。

　　2、发射极调幅电路

　　图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。

　　3、集电极调幅电路

　　图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态;反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。

　　采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。注意变压器的同名端，在调制信号正半波时，虽然集电极电源电压提高，但同时基极偏压也随之变正，这就防止了进入欠压工作状态;在调制信号负半波时，虽然集电极电压降低，但基极度偏压也随之变负，不致进入强过压区，从而保持在临界、弱过压状态下工作。

　　图一、基极调幅电路

　　图二、发射极调幅电路

　　图三、集电极调幅电路

　　图四、双重调幅电路

　　二、幅度检波电路

　　从调幅波中取出调制信号的过程，称为幅度检波，常用的检波电路有三种：小信号平方律检波，大信号包络全波和乘积检波，对检波器的要求有以下三点：

　　（1）检波效率（电压传输系数）

　　若检波器输入等幅高频电压峰值为Uc，检波后的输出电压为Uo，则检波效率K定义为：K=Uo/Uc

　　若检波器输入为包络调幅波，则检波效率寂静义为输出低频电压幅度UΩ与输入高频电压包络幅度 mUc之比：

　　K=UΩ/mUc

　　式中：m是调幅系数。K越大说明同样的输入情况下可以得到较大的低频输出信号，即检波效率高。

　　（2）检波失真

　　它反映输出低频电压波形和输入已调波包括形状的符合程度。

　　（3）输入电阻Ri

　　由检波器输入端看进去的等效电阻称为输入电阻Rio，通常检波器接于中频放大器的输出端，Ri看作是它的负载。因此，Ri越大对中频放大器的影响就会越小，

　　1、小信号平方律检波器

　　图5（a）是小信号检波电路。其特点是：（1）输入高频信号ui（t）的幅度为几十毫伏量级;（2）选择适当的偏置电压使工作点Q处于伏安特性的弯曲段上［见图5（b）］，在整个高频信号周期内均有电流通过二极管。经理论分析得该检波器的输出电压u2与输入电压Uc成正比，平方律检波正是由此得名，其参数如下：

　　（1）检波效率K=UΩ/mUc=Ra2Uc/（1+a1R ［考题输出电压反作用］

　　式中：R为检波器负载电阻，Uc为高频调幅波的载波幅度，a1、a2为与工作点电流有关的系数，在室温情况下其值近似为：

　　a1=38Io 及 a2=0.74&TImes;10Io （Io的单位为安培）

　　若检波器的工作点电流选定为Io=20微安，R=4.7千欧， Uc=50毫伏则检波效率为：

　　K=Ra2Uc/（1+a1R）=（4.7&TImes;10&TImes;0.47&TImes;10×20×10×50×10）/（1+38×20×10×4.7×10）=0.76

（2）非线性失真，由于二次谐波与基波相距很近，不易清