4.3 振幅调制电路调制的方法有两种，如图 4.3.1所示。
4.3
图 4.3.1 振幅调制方法
（ a）高电平调制 （ b）低电平调制
4.3.1 低电平调制器低电平调制是将调制信号 ()t?
与载波信号
()c t? 通过时域内的相乘器实现的。
一、模拟乘法器调幅电路模拟乘法器是低电平调幅电路的常用器件，它不仅可以实现普通调幅，也可以实现双边带调幅与单边带调幅。
4.3.1
图 4.3.2 MC1596组成的普通调幅或双边带调幅电路二、大动态范围平衡调制器 AD630
1、组成原理
4.3.1
图 4.3.3是 AD630
的组成方框图。
图 4.3.3 AD630的组成方框图当开关 S接到端 1时,A1与 A3级联，并通过反馈电阻
fR
接成反相放大器，增益为：
11ffA R R
(动画 )
当开关 S接到端 2时。 A2与
A3级联，并通过反馈电阻 接
fR
成同相放大器，
增益为：
221ffA R R
为了使两个放大器的增益相等,必须满足下列关系式：
12
1ffRRRR 或 12//fR R R? （ 4.3.1）
图 4.3.3 AD630的组成方框图开关 S受电压比较器 C的输出电平的控制，而输出电平则由载波输入电压
c?
控制，假设,c o s
c c m cVt
正半周时 S接到端 2；负半周时 S接到 1端，
因而合成输出电压
o?
可以表示为：
2
1
()focR KtR （ 4.3.2）
构成工作在开关状态的平衡调制器，产生 DSB信号。
4.3.1
图 4.3.4 AD630的内部简化电路 4.3.1
2、内部简化电路和主要特性图 4.3.4是 AD630的内部简化电路。
三、二极管调制电路
1、二极管平衡调制器利用 图 4.2.4所示电路，令
1 c o smVt
，
2 c o sc c m cVt
，且 cm mVV?,
cmV
足够大，则二极管工作在受
c?
制的开关状态，即可构成二极管平衡调制电路，如 图 4.3.5所示。若设带通滤波器的谐振等效阻抗为
LR
。可以证明流过负载的电流
Li
为
1 2 1
2 ( ) ( )
2Lc DLi i i t k tRR
（ 4.3.3）
4.3.1
其中
DR
为二极管的导通内阻，
1()ckt?
是以
c?
为角频率的单向开关函数，将其傅立叶级数展开式代入式
（ 4.3.3）可得
2 1 2 2c o s ( c o s c o s 3 )
2 2 3L m c cDLi V t t tRR （ 4.3.4）
4.3.1
Li
中包含的频谱分量为? 和 (2 1)
cn( 0,1,2,3 )n?
若输出滤波器的中心频率为
cf
，带宽为 2F,则输出电压为
4( ) c o s c o s
2
L
o m c
DL
Rt V t t
RR
（ 4.3.5）
当
LDRR
时，有
42( ) c o s c o s c o s c o s
2
L
o m c m c
DL
Rt V t t V t t
RR
（ 4.3.6）
4.3.1
需要说明的是，二极管平衡调制器中，调制电压和载波信号的输入位置与所要完成的频谱搬移功能有密切的关系。
输出电压是双边带调幅（ DSB）信号。
若将图 4.3.5中的信号交换位置，如 图 4.2.4所示，
则流过负载的电流如式（ 4.2.17）所示，此时电路将实现普通调幅（ AM）功能。
图 4.3.5二极管平衡调制器的工作波形如图
4.3.6所示。
图 4.3.6 二极管平衡调制器的工作波形
2、二极管环形调制器为了进一步减少组合频率分量，提高调制效率，
可采用第二节中介绍的 图 4.2.7（ b） 所示的二极管环形电路。令
1 ( ) ( )ctt,2 ( ) ( )tt
代入式（ 4.2.19）中得到输出电流
Li
为
2
2 ()
2LcDLi k tRR
（ 4.3.7）
显然，
Li
中的频率分量为 (2 1)
cn
，利用中心频率为
cf
，带宽为 2F 的带通滤波器滤波后，输出信号为
4.3.1
（二极管双平衡调制器分析动画）
2 4( ) c o s c o s
2
m
o L c
DL
Vt R t t
RR
（ 4.3.8）
当
LDRR
时，输出电压可以进一步简化为
4( ) c o s c o s
o m ct V t t
（ 4.3.9）
很显然，式（ 4.3.9）的振幅比式（ 4.3.6）高一倍，输出的信号电压是双边带调幅信号。图 4.2.7的工作波形请自行分析。
4.3.1
集电极调制 —— 用调制信号控制集电极电源电压，
以实现调幅；
基 极 调制 —— 用调制信号控制基极电源电压，以实现调幅。
4.3.2
在调幅发射机（如广播发射机）中，一般采用高电平调制电路。
4.3.2 高电平调制器 （ High level AM ircuit）
高电平调幅：
根据调制信号控制的电极不同，调制方法主要有：
4.3.2
图 4.4.1 谐振功率放大器电路利用选频回路的选频作用，
输出信号电压放大器工作在丙类状态；集电极电流 为周期性的余弦脉冲。
Ci
()c t?
将仍与输入信号电压 ()
b t?
成正比。
高电平调幅器广泛采用高效率的丙类谐振功率放大器。
一、谐振功率放大器的调制特性
( ) c osb bmt V t
若 ( ) c os
c c mt V t
则集电极输出电压的振幅
cmV
或 变化的特性。
BBV
跟随电源电压
CCV
（ 1）集电极调制特性图 4.4.2 集电极调制特性（ 2）基极调制特性 图 4.4.3 基极调制特性
4.3.2
二、集电极调幅图 4.3.7 集电极调幅电路
（ a）实际调幅电路 （ b）原理电路图 4.4.4 集电极调幅电路
tVt cbmb c o s)(
tVt m c o s)(?
若设
0( ) ( )CC CCV t V t
为集电极有效电源电压)(tV
CC
显然，为了实现不失真的调制，电路应工作在过压状态。
ttMVt cac m oc c o s)c o s1()(
集电极输出电压为：
图 4.3.8 集电极调幅工作波形
4.3.2
（动画）
4.3.2
图 4.3.9 基极调幅电路
（ a）实际电路 （ b）等效原理电路三、基极调幅电路
tVt cbmb c o s)(
tVt m c o s)(?
若设
0( ) ( )B B B BV t V t
为基极有效电源电压)(tVBB
显然，为了实现不失真的调制，电路应工作在欠压状态。
集电极输出电压为：
ttMVt cac m oc c o s)c o s1()(
需要说明的是：高电平调幅电路可以产生且只能产生普通调幅波。
图 4.3.10 基极调幅工作波形
4.3.2
（动画）
3、电路实例,
图 4.4.6 集电极调幅电路实例图 4.4.7 基极调幅电路实例图 4.3.11（ a）所示方框图为采用滤波法构成单边带发射机。若设调制信号的频谱分量自 100Hz到 3000 Hz，
则相应各点的频谱如图 4.3.11（ b）所示。
4.3.3
4.3.3 采用滤波法的单边带发射机图 4.3.11 采用滤波法的单边带发射机方框图及其各点信号的频谱图
4.3.3
4.3
图 4.3.1 振幅调制方法
（ a）高电平调制 （ b）低电平调制
4.3.1 低电平调制器低电平调制是将调制信号 ()t?
与载波信号
()c t? 通过时域内的相乘器实现的。
一、模拟乘法器调幅电路模拟乘法器是低电平调幅电路的常用器件，它不仅可以实现普通调幅，也可以实现双边带调幅与单边带调幅。
4.3.1
图 4.3.2 MC1596组成的普通调幅或双边带调幅电路二、大动态范围平衡调制器 AD630
1、组成原理
4.3.1
图 4.3.3是 AD630
的组成方框图。
图 4.3.3 AD630的组成方框图当开关 S接到端 1时,A1与 A3级联，并通过反馈电阻
fR
接成反相放大器，增益为：
11ffA R R
(动画 )
当开关 S接到端 2时。 A2与
A3级联，并通过反馈电阻 接
fR
成同相放大器，
增益为：
221ffA R R
为了使两个放大器的增益相等,必须满足下列关系式：
12
1ffRRRR 或 12//fR R R? （ 4.3.1）
图 4.3.3 AD630的组成方框图开关 S受电压比较器 C的输出电平的控制，而输出电平则由载波输入电压
c?
控制，假设,c o s
c c m cVt
正半周时 S接到端 2；负半周时 S接到 1端，
因而合成输出电压
o?
可以表示为：
2
1
()focR KtR （ 4.3.2）
构成工作在开关状态的平衡调制器，产生 DSB信号。
4.3.1
图 4.3.4 AD630的内部简化电路 4.3.1
2、内部简化电路和主要特性图 4.3.4是 AD630的内部简化电路。
三、二极管调制电路
1、二极管平衡调制器利用 图 4.2.4所示电路，令
1 c o smVt
，
2 c o sc c m cVt
，且 cm mVV?,
cmV
足够大，则二极管工作在受
c?
制的开关状态，即可构成二极管平衡调制电路，如 图 4.3.5所示。若设带通滤波器的谐振等效阻抗为
LR
。可以证明流过负载的电流
Li
为
1 2 1
2 ( ) ( )
2Lc DLi i i t k tRR
（ 4.3.3）
4.3.1
其中
DR
为二极管的导通内阻，
1()ckt?
是以
c?
为角频率的单向开关函数，将其傅立叶级数展开式代入式
（ 4.3.3）可得
2 1 2 2c o s ( c o s c o s 3 )
2 2 3L m c cDLi V t t tRR （ 4.3.4）
4.3.1
Li
中包含的频谱分量为? 和 (2 1)
cn( 0,1,2,3 )n?
若输出滤波器的中心频率为
cf
，带宽为 2F,则输出电压为
4( ) c o s c o s
2
L
o m c
DL
Rt V t t
RR
（ 4.3.5）
当
LDRR
时，有
42( ) c o s c o s c o s c o s
2
L
o m c m c
DL
Rt V t t V t t
RR
（ 4.3.6）
4.3.1
需要说明的是，二极管平衡调制器中，调制电压和载波信号的输入位置与所要完成的频谱搬移功能有密切的关系。
输出电压是双边带调幅（ DSB）信号。
若将图 4.3.5中的信号交换位置，如 图 4.2.4所示，
则流过负载的电流如式（ 4.2.17）所示，此时电路将实现普通调幅（ AM）功能。
图 4.3.5二极管平衡调制器的工作波形如图
4.3.6所示。
图 4.3.6 二极管平衡调制器的工作波形
2、二极管环形调制器为了进一步减少组合频率分量，提高调制效率，
可采用第二节中介绍的 图 4.2.7（ b） 所示的二极管环形电路。令
1 ( ) ( )ctt,2 ( ) ( )tt
代入式（ 4.2.19）中得到输出电流
Li
为
2
2 ()
2LcDLi k tRR
（ 4.3.7）
显然，
Li
中的频率分量为 (2 1)
cn
，利用中心频率为
cf
，带宽为 2F 的带通滤波器滤波后，输出信号为
4.3.1
（二极管双平衡调制器分析动画）
2 4( ) c o s c o s
2
m
o L c
DL
Vt R t t
RR
（ 4.3.8）
当
LDRR
时，输出电压可以进一步简化为
4( ) c o s c o s
o m ct V t t
（ 4.3.9）
很显然，式（ 4.3.9）的振幅比式（ 4.3.6）高一倍，输出的信号电压是双边带调幅信号。图 4.2.7的工作波形请自行分析。
4.3.1
集电极调制 —— 用调制信号控制集电极电源电压，
以实现调幅；
基 极 调制 —— 用调制信号控制基极电源电压，以实现调幅。
4.3.2
在调幅发射机（如广播发射机）中，一般采用高电平调制电路。
4.3.2 高电平调制器 （ High level AM ircuit）
高电平调幅：
根据调制信号控制的电极不同，调制方法主要有：
4.3.2
图 4.4.1 谐振功率放大器电路利用选频回路的选频作用，
输出信号电压放大器工作在丙类状态；集电极电流 为周期性的余弦脉冲。
Ci
()c t?
将仍与输入信号电压 ()
b t?
成正比。
高电平调幅器广泛采用高效率的丙类谐振功率放大器。
一、谐振功率放大器的调制特性
( ) c osb bmt V t
若 ( ) c os
c c mt V t
则集电极输出电压的振幅
cmV
或 变化的特性。
BBV
跟随电源电压
CCV
（ 1）集电极调制特性图 4.4.2 集电极调制特性（ 2）基极调制特性 图 4.4.3 基极调制特性
4.3.2
二、集电极调幅图 4.3.7 集电极调幅电路
（ a）实际调幅电路 （ b）原理电路图 4.4.4 集电极调幅电路
tVt cbmb c o s)(
tVt m c o s)(?
若设
0( ) ( )CC CCV t V t
为集电极有效电源电压)(tV
CC
显然，为了实现不失真的调制，电路应工作在过压状态。
ttMVt cac m oc c o s)c o s1()(
集电极输出电压为：
图 4.3.8 集电极调幅工作波形
4.3.2
（动画）
4.3.2
图 4.3.9 基极调幅电路
（ a）实际电路 （ b）等效原理电路三、基极调幅电路
tVt cbmb c o s)(
tVt m c o s)(?
若设
0( ) ( )B B B BV t V t
为基极有效电源电压)(tVBB
显然，为了实现不失真的调制，电路应工作在欠压状态。
集电极输出电压为：
ttMVt cac m oc c o s)c o s1()(
需要说明的是：高电平调幅电路可以产生且只能产生普通调幅波。
图 4.3.10 基极调幅工作波形
4.3.2
（动画）
3、电路实例,
图 4.4.6 集电极调幅电路实例图 4.4.7 基极调幅电路实例图 4.3.11（ a）所示方框图为采用滤波法构成单边带发射机。若设调制信号的频谱分量自 100Hz到 3000 Hz，
则相应各点的频谱如图 4.3.11（ b）所示。
4.3.3
4.3.3 采用滤波法的单边带发射机图 4.3.11 采用滤波法的单边带发射机方框图及其各点信号的频谱图
4.3.3
