調(diào)幅電路是把調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)同時(shí)加在一個(gè)非線性元件上（例如晶體二極管或三極管）經(jīng)非線性變換成新的頻率分量，再利用諧振回路選出所需的頻率成分。

調(diào)幅電路分為二極管調(diào)幅電路和晶體管基極調(diào)幅、發(fā)射極調(diào)幅及集電極調(diào)幅電路等。

1、基極調(diào)幅電路

圖1是晶體管基極調(diào)幅電路，載波信號(hào)經(jīng)過(guò)高頻變壓器T1加到BG的基極上，低頻調(diào)制信號(hào)通過(guò)一個(gè)電感線圈L與高頻載波串聯(lián)，C2為高頻旁路電容器，C1為低頻旁路電容器，R1與R2為偏置的分壓器，由于晶體管的ic=f（ube）關(guān)系曲線的非線性作用，集電極電流ic含有各種諧波分量，通過(guò)集電極調(diào)諧回路把其中調(diào)幅波選取出來(lái)，基極調(diào)幅電路的優(yōu)點(diǎn)是要求低頻調(diào)制信號(hào)功率小，因而低頻放大器比較簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是工作于欠壓狀態(tài)，集電極效率較低，不能充分利用直流電源的能量。

2、發(fā)射極調(diào)幅電路

圖2是發(fā)射極調(diào)幅電路，其原理與基極調(diào)幅類似，因?yàn)榧拥交鶚O和發(fā)射極之間的電壓為1伏左右，而集電極電源電壓有十幾伏至幾十伏，調(diào)制電壓對(duì)集電極電路的影響可忽略不計(jì)，因此射極調(diào)幅與基極調(diào)幅的工作原理和特性相似。

3、集電極調(diào)幅電路

圖3是集電極調(diào)幅電路，低頻調(diào)制信號(hào)從集電極引入，由于它工作于過(guò)壓狀態(tài)下，故效率較高但調(diào)制特性的非線性失真較嚴(yán)重，為了改善調(diào)制特性，可在電路中引入非線性補(bǔ)嘗措施，使輸入端激勵(lì)電壓隨集電極電源電壓而變化，例如當(dāng)集電極電源電壓降低時(shí)，激勵(lì)電壓幅度隨之減小，不會(huì)進(jìn)入強(qiáng)壓狀態(tài);反之，當(dāng)集電極電源電壓提高時(shí)，它又隨之增加，不會(huì)進(jìn)入欠壓區(qū)，因此，調(diào)幅器始終工作在弱過(guò)壓或臨界狀態(tài)，既可以改善調(diào)制特性，又可以有較高的效率，實(shí)現(xiàn)這一措施的電路稱為雙重集電極調(diào)幅電路。

采用圖4的集電極、發(fā)射極雙重調(diào)幅電路也可以改善調(diào)制特性。注意變壓器的同名端，在調(diào)制信號(hào)正半波時(shí)，雖然集電極電源電壓提高，但同時(shí)基極偏壓也隨之變正，這就防止了進(jìn)入欠壓工作狀態(tài);在調(diào)制信號(hào)負(fù)半波時(shí)，雖然集電極電壓降低，但基極度偏壓也隨之變負(fù)，不致進(jìn)入強(qiáng)過(guò)壓區(qū)，從而保持在臨界、弱過(guò)壓狀態(tài)下工作。

圖一、基極調(diào)幅電路

圖二、發(fā)射極調(diào)幅電路

圖三、集電極調(diào)幅電路

圖四、雙重調(diào)幅電路

調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路圖（一）

調(diào)幅信號(hào)源的設(shè)計(jì)

（1）本振電路設(shè)計(jì)本振信號(hào)的產(chǎn)生采用西勒電路的接法，產(chǎn)生一14.6MHz左右的頻率。具體電路接法如圖5所示，其中，引腳1，2間為一可調(diào)電感。

（2）鎖相環(huán)電路設(shè)計(jì)

本振信號(hào)輸出到由MC145152和MC12017構(gòu)成的電路中，構(gòu)成鎖相環(huán)。

MC145152是MOTOROLA公司生產(chǎn)的大規(guī)模集成電路，它是一塊采用半行碼輸人方式置定、由14根并行輸入數(shù)據(jù)編程的雙模CMOS-LSI鎖相環(huán)頻率合成器。該芯片內(nèi)含參考頻率振蕩器、可供用戶選擇的參考分頻器（12x8ROM參考譯碼器和12bit-R計(jì)數(shù)器）、雙端輸出的鑒相器、控制邏輯、10位可編程的10bit-N計(jì)數(shù)器、6位可編程的6bit/A計(jì)數(shù)器和鎖定檢側(cè)等部分。其中，lObit/N計(jì)數(shù)器·6bit/A計(jì)數(shù)器、模擬控制邏輯和外接雙模前置分頻器12017組成吞脈沖程序分頻器，吞脈沖程序分頻器的總分頻比為D=VN+A。本任務(wù)只要求輸出15MHz的信號(hào)，故將A，N固定接為A=01，N=0111，　1000（binary），電路接法如圖6。

（3）振幅調(diào)制電路設(shè)計(jì)

振幅調(diào)制即使載波峰值正比于調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)值的變換過(guò)程。MC1496構(gòu)成的振幅調(diào)制器電路如圖7所示。其中載波信號(hào)經(jīng)高頻禍合電容C1從10腳輸人，C3為高頻旁路電容，使8腳接地。調(diào)制信號(hào)經(jīng)低頻禍合電容C2，從1腳輸人。調(diào)幅信號(hào)從12腳單端輸出。器件采用雙電源供電方式，所以5腳的偏置電阻R5接地。

此外，為了使輸出幅值達(dá)到1.0+-0.1V，所以后接一電壓跟隨和射極放大器用作調(diào)節(jié)，如圖8所示。

2.高效高頻功率放大級(jí)的設(shè)計(jì)

該部分采用功率合成技術(shù)，應(yīng)用了傳輸線變壓器組成的反相功率合成電路。由于高頻功率放大級(jí)的輸人等效阻抗電阻小，故前級(jí)需要接激勵(lì)級(jí)，以免信號(hào)源輸出的信號(hào)被拉得過(guò)低。

（1）前級(jí)激勵(lì)級(jí)

需要較高的放大倍數(shù)以及較低的輸出電阻，故而采用諧振放大電路和電壓跟隨器級(jí)聯(lián)。為了方便可調(diào)，用一個(gè)可調(diào)中周來(lái)調(diào)節(jié)其諧振頻率，具體的電路如圖9所示，該電路輸人阻抗較低，輸出阻抗較高，為使前后級(jí)阻抗匹配，輸人與輸出端用中周實(shí)行阻抗變換以降低功率的衰減。

（2）高效高頻功率放大級(jí)

該部分最重要的為傳輸線變壓器的應(yīng)用，這種變壓器是用傳輸線（例如，兩根緊塞的平行線、扭紋線、帶狀傳輸線或同軸線等）繞在高磁導(dǎo)串的鐵芯磁環(huán)上構(gòu)成，傳輸線變壓器的工作原理是傳輸線原理與變壓器原理的結(jié)合，那么它的工作也可分為兩種方式：一種是按照傳輸線方式來(lái)　工作，即在它兩個(gè)線圈中通過(guò)大小相等、方向相反的電流，磁芯中的磁場(chǎng)正好互相抵消。因此，磁芯沒(méi)有功率損耗，磁芯對(duì)傳軸線的工作沒(méi)有什么影響。這種工作方式稱為傳輸線模式;另一種是按照變壓器方式工作，此時(shí)線圈中有激磁電流，并在磁芯中產(chǎn)生公共磁場(chǎng)，有鐵芯功率損耗。這種工作方式稱為變壓器模式。傳輸線變壓器通常同時(shí)存在著這兩種模式或者說(shuō)傳輸線變壓器正是利用這兩種模式來(lái)適應(yīng)不同的功用的。普通變壓器繞組間的分布電容是限制它工作帶寬的主要因素，而在傳輸線變壓器中，繞組間的分布電容則成為傳輸線特性阻抗的一個(gè)組成部分。因而這種變壓器可以在很寬的頻帶（可達(dá)幾百M(fèi)Hz）范圍內(nèi)獲得良好的響應(yīng)。這種變壓器極適合于作為高頻寬帶禍合網(wǎng)絡(luò)之用。

在高頻率時(shí)，傳輸線模式起主要作用，此時(shí)初級(jí)次級(jí)之間的能量傳輸主要依靠線圈之間分布電容的藕合作用;在低頻率時(shí)，變壓器模式起主要作用，初級(jí)次級(jí)之間的能量傳輸主要依靠線圈的磁禍合作用。為了擴(kuò)展低頻響應(yīng)范圍，應(yīng)該加大初級(jí)線圈的電感量，但同時(shí)線圈總長(zhǎng)度又不能過(guò)大，因此采用高頻磁芯來(lái)解決圈數(shù)少，而初級(jí)　線圈電感量又足夠大的問(wèn)題。最常用的為1：4的阻抗傳輸線變壓器。由此種傳輸線變壓器組成的功率合成電路能較好的解決高效率、大功率與寬頻帶等問(wèn)題。反相功率合成電路如圖10上半部分所示。

調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路圖（二）

下面介紹一款A(yù)M發(fā)射電路，其發(fā)射頻率可在500～1600kHz之間調(diào)整，電路原理圖如圖所示。

C1、C2、L1、VT2組成調(diào)幅振蕩器電路，振蕩頻率可以通過(guò)調(diào)整C1的電容量來(lái)調(diào)整。音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)VT1及其外圍元件組成的放大電路放大后，再經(jīng)過(guò)RP1，C3耦合到VT2基極，與VT2蕩器產(chǎn)生的載波疊加在一起后通過(guò)發(fā)射天線將音頻信號(hào)發(fā)射出去。發(fā)射天線可以用一根1m左右的金屬導(dǎo)線代替。元器件參數(shù)見(jiàn)圖。

調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路圖（三）

電阻R1和R2是利用直流偏置晶體管T1。電容C1為耦合之間的電容式麥克風(fēng)和晶體管T1的基礎(chǔ)。以同樣的方式，電阻R3，R4和R5提供直流偏置晶體管T2的。

振蕩器段是一個(gè)晶體管T2的，水晶的XTAL，電容C2，C3和電阻R3，R4和R5的組合。晶體晶體管T2的集電極部分的能量，通過(guò)反饋電容C2興奮。其基本頻率和晶體的震動(dòng)，因?yàn)樗д袷幇l(fā)生放置晶體管T2基地橫跨電阻R4。使用這種方法，取得了連續(xù)無(wú)阻尼振蕩。在此電路可取代任何晶體在短波范圍內(nèi)的頻率，即使操作嘗試使用12MHz晶振。

簡(jiǎn)易光發(fā)射機(jī)電路圖（一）

一個(gè)實(shí)際的光發(fā)射機(jī)電路中除了調(diào)制電路和光源這兩個(gè)部分外，還應(yīng)包括碼型變換電路和許多輔助電路，因比，實(shí)際的光發(fā)射機(jī)電路是十分復(fù)雜的，不便列出．下面，僅給出一個(gè)較簡(jiǎn)單的電路，這個(gè)電路是用在光中繼器上的，如圖3-37所示．

圖中包括了激光器和它的調(diào)制電路，以及正向偏置控制電路，控制電路是根據(jù)PIN管從LD得到的背向散射光來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)LD的控制．圖中沒(méi)有畫出碼型變換電路及其他輔助電路．

簡(jiǎn)易光發(fā)射機(jī)電路圖（二）

光發(fā)射機(jī)是在發(fā)射端將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)。光源是光發(fā)射機(jī)的主要器件，但僅有光源是不能構(gòu)成發(fā)射機(jī)的，光發(fā)射機(jī)還包括輸入接口、激光二極管（LD）驅(qū)動(dòng)電路、自動(dòng)功率控制（APC）電路、自動(dòng)溫度控制（ATC）電路、慢啟動(dòng)與限流保護(hù)電路、光源與光纖的耦合等，其組成框圖如圖1所示。

輸入電路將輸入的PCM脈沖信號(hào)進(jìn)行整形，變換成NRZ/RZ碼后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路調(diào)制光源（直接調(diào)制）或送到光調(diào)制器調(diào)制光源，輸出連續(xù)光波（外調(diào)制）。驅(qū)動(dòng)電路給光源一個(gè)預(yù)偏置電流。為穩(wěn)定輸出的平均光功率和工作溫度，通常設(shè)置一個(gè)自動(dòng)功率控制及自動(dòng)溫度控制電路。光發(fā)射機(jī)中的報(bào)警電路是對(duì)光源壽命及工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與報(bào)警。LD的溫控電路用于穩(wěn)定平均功率和工作溫度。

LD驅(qū)動(dòng)電路

驅(qū)動(dòng)電路將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)，將要傳輸?shù)碾娦盘?hào)調(diào)制到光源的輸出。LED的驅(qū)動(dòng)電路比較簡(jiǎn)單，而在較高速率下采用LD驅(qū)動(dòng)電路可能變得相當(dāng)復(fù)雜。無(wú)論是LED還是LD，一般都需要在一定的注入電流下進(jìn)行調(diào)制，因此驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)該能對(duì)光源同時(shí)提供偏置電流和隨信號(hào)變化的調(diào)制電流。

常用的LD驅(qū)動(dòng)電路可分為單管集電極和射級(jí)耦合2種驅(qū)動(dòng)電路。這里采用一種簡(jiǎn)單的，但可實(shí)際應(yīng)用的射級(jí)耦合LD驅(qū)動(dòng)電路，如圖2所示。

圖2中，通過(guò)偏置電路，使LD的偏置電流在其閾值附近，晶體管VBG3構(gòu)成一個(gè)恒流源，向LD提供調(diào)制電流，晶體管VBG1和VBG2構(gòu)成對(duì)LD調(diào)制電流的開(kāi)關(guān)電路，VBG2的基極加有固定的參考電壓VBB，當(dāng)輸入為“0”碼時(shí)，VBG1的基極電位比VBB低，因此VBG1截止而VBG2導(dǎo)通，是恒流源通過(guò)VBG2流過(guò)LD而發(fā)射出光脈沖；反之，當(dāng)輸入信號(hào)為“1”碼時(shí)，VBG1的基極電位比VBB高，因此VBG1導(dǎo)通而VBG2截止，不發(fā)出光脈沖，如果在信號(hào)輸入VBG1之前加一個(gè)反相器，則可以在LD上得到與電信號(hào)脈沖一致的光脈沖輸出。

自動(dòng)功率控制（APC）電路

為了穩(wěn)定激光器的輸出功率，需要在發(fā)射機(jī)中具有自動(dòng)功率控制（APC）電路，APC電路一般利用與LD封裝在一起的PIN二極管檢測(cè)LD后向輸出的光信號(hào)，根據(jù)PIN輸出的大小而自動(dòng)改變對(duì)LD的偏置電流，使其輸出功率保持恒定。可能引起激光輸出功率變化的因素是芯片溫度變化和激光器老化效應(yīng)。

圖3給出APC電路原理圖，PIN二極管檢測(cè)到的信號(hào)與直流參考電壓進(jìn)行比較后，送到集成運(yùn)算放大器的反向輸入端，另一方面再生信號(hào)電壓通過(guò)調(diào)節(jié)R2后送到集成運(yùn)算放大器的同相輸入端，集成運(yùn)算放大器和晶體管VQ1組成可自動(dòng)調(diào)節(jié)的恒流源向LD提供直流偏置，偏流的大小可由直流參考電壓的調(diào)整而進(jìn)行預(yù)置。該APC電路可以保證在輸入信號(hào)為“1”碼時(shí)，激光器發(fā)出強(qiáng)度恒定的“1”碼；而當(dāng)輸入信號(hào)為“0”碼時(shí)，激光器工作在閾值附近。

自動(dòng)溫度控制（ATC）電路

導(dǎo)體激光器的輸出特性受溫度影響很大，當(dāng)溫度發(fā)生變化（包括環(huán)境溫度變化和注入電流引起的溫度變化）時(shí)，LD的P-I特性和光譜特性都要發(fā)生變化，因此在光發(fā)射機(jī)中需要有自動(dòng)溫度控制電路，以保證激光器在恒定溫度下工作。一般說(shuō)來(lái)，在實(shí)用的半導(dǎo)體激光器封裝中，都帶有一個(gè)半導(dǎo)體致冷器和一只能夠檢測(cè)激光器芯片溫度變化的熱敏電阻，可采用圖4的ATC電路實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器工作溫度的穩(wěn)定。

簡(jiǎn)易光發(fā)射機(jī)電路圖（三）

這套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作，性能優(yōu)良，發(fā)射功率約0.3W的UHF頻段彩色電視發(fā)射機(jī)。既可用來(lái)開(kāi)路發(fā)射錄像機(jī)、衛(wèi)星電視接收機(jī)，攝像頭，VCD影碟機(jī)等音視頻輸出的節(jié)目信號(hào)。當(dāng)用室外天線接收、發(fā)送時(shí)，傳輸距離可達(dá)500米以上。在本發(fā)射機(jī)輸出端口加裝一個(gè)UHF頻段相應(yīng)頻道的濾波器后，又可以進(jìn)行閉路傳送。供多用戶收看UHF頻道電視節(jié)目。其收發(fā)效果要比VHF頻段干擾小，圖像穩(wěn)定，音質(zhì)和畫面都要清晰很多。