AM調制的基本理論

第五章振幅調制與解調

§5-1概述目前一頁\總數(shù)四十九頁\編于十點一、基本概念調制類型連續(xù)波調制脈沖波調制調幅調頻調相脈寬脈幅脈位目前二頁\總數(shù)四十九頁\編于十點1.調制與解調的方式用調制的信號控制高頻信號某個物理量（幅度、頻率、相位）實現(xiàn)調制。瞬時振幅：瞬時頻率：瞬時相位：調頻：用vΩ控制高頻振蕩頻率對應解調鑒頻調幅：用vΩ控制高頻振蕩幅度檢波對應解調調相：用vΩ控制高頻振蕩相位對應解調鑒相目前三頁\總數(shù)四十九頁\編于十點2.調幅與解調的本質其本質是實現(xiàn)頻譜線性搬移可用相乘器實現(xiàn)目前四頁\總數(shù)四十九頁\編于十點§5-2振幅調制的基本特性和實現(xiàn)方法一、振幅調制的定義和分類1.定義：凡是能實現(xiàn)將調制信號頻譜搬移到載波一側或兩側的過程，稱為振幅調制。2.分類：按頻譜結構分普通調幅波（AM）雙邊帶調制波（DSB）單邊帶調制波（SSB）目前五頁\總數(shù)四十九頁\編于十點2.分類：按電路形式分高電平調制電路低電平調制電路集電極調幅基極調幅二極管調制器三極管調制器集成模擬調制器平衡環(huán)形環(huán)形組件單差分對雙差分對三差分對目前六頁\總數(shù)四十九頁\編于十點二、調幅波的基本特性(以單音調制為例)1.AM波基本特性1)表示方法

i)波形載波信號，調制信號

實現(xiàn)AM波的關鍵是在調制之前必須在調制信號上疊加一個直流電壓目前七頁\總數(shù)四十九頁\編于十點實際調制信號的調幅波形目前八頁\總數(shù)四十九頁\編于十點1)表示方法ii)數(shù)學表達式稱振幅調制的調制度目前九頁\總數(shù)四十九頁\編于十點tttvAM(t)vAM(t)vWttvcvAM(t)目前十頁\總數(shù)四十九頁\編于十點1)表示方法iii)頻譜表示

語音信號及已調信號頻譜目前十一頁\總數(shù)四十九頁\編于十點1)表示方法iv)矢量表示目前十二頁\總數(shù)四十九頁\編于十點2)能量關系：Pav音頻信號一個周期內在負載RL上的平均功率(高頻一周期的平均功率)能量傳送：從AM傳送→SSB傳送不僅僅節(jié)約了能量并且壓縮了占據(jù)頻帶其中稱為載波功率，稱為上下邊帶總功率目前十三頁\總數(shù)四十九頁\編于十點3)實現(xiàn)方法目前十四頁\總數(shù)四十九頁\編于十點2.DSB，SSB的基本特性1)表示方法i)波形雙邊帶單邊帶目前十五頁\總數(shù)四十九頁\編于十點1)表示方法ii)數(shù)學表達式目前十六頁\總數(shù)四十九頁\編于十點1)表示方法iii)頻譜雙邊帶單邊帶目前十七頁\總數(shù)四十九頁\編于十點2)能量關系

目前十八頁\總數(shù)四十九頁\編于十點3)單邊帶調制實現(xiàn)方法ii)移相法i)濾波法

目前十九頁\總數(shù)四十九頁\編于十點3)單邊帶調制實現(xiàn)方法iii)修正移相濾波器帶通濾波器帶通濾波器目前二十頁\總數(shù)四十九頁\編于十點§5-3振幅調制電路一、高電平調制電路：實現(xiàn)AM波的調制1.集電極調幅電路:

目前二十一頁\總數(shù)四十九頁\編于十點一、高電平調制電路：2.基電極調幅電路:目前二十二頁\總數(shù)四十九頁\編于十點§5-3振幅調制電路

一、低電平調制電路1.AM調制器（舉例）1)單差分對調制器i)電路ii)工作原理iii)討論：其中LC帶通濾波器，中心頻率為ωC，目前二十三頁\總數(shù)四十九頁\編于十點2)二極管調制器i)電路ii)工作原理iii)討論：其中LC帶通濾波器，中心頻率為ωC，目前二十四頁\總數(shù)四十九頁\編于十點3)

集成模擬AM調制器電路一：MC1596G(或XFC1596)目前二十五頁\總數(shù)四十九頁\編于十點3)

集成模擬AM調制器電路二：BG314(或MC1595L)目前二十六頁\總數(shù)四十九頁\編于十點2.DSB調制器1）二極管DSB調制器i)二極管平衡DSB調制器

v1=vc＝Vcmcosωctv2=vΩ＝VΩmcosΩtVcm>>VΩm，Vcm>>VD(on)i經(jīng)過LC帶通濾波器中心頻率ωc，BW3dB=2Ω得輸出目前二十七頁\總數(shù)四十九頁\編于十點1）二極管DSB調制器ii)二極管環(huán)形DSB調制器v1=vc＝Vcmcosωctv2=vΩ＝VΩmcosΩtVcm>>VΩm，Vcm>>VD(on)i經(jīng)過LC帶通濾波器中心頻率ωc，BW3dB=2Ω得輸出vo為不失真的vDSB

目前二十八頁\總數(shù)四十九頁\編于十點1）二極管DSB調制器iii)環(huán)形組件DSB調制器v1=vc＝Vcmcosωctv2=vΩ＝VΩmcosΩtVcm>>VΩm，Vcm>>VD(on)i經(jīng)過LC帶通濾波器中心頻率ωc，BW3dB=2Ω得輸出vo為不失真的vDSB

目前二十九頁\總數(shù)四十九頁\編于十點2)

三極管DSB調制器i）單差分對調制器v1=vc＝Vcmcosωctv2=vΩ＝VΩmcosΩt當26mv<Vcm<260mv,當Vcm≥260mv,，同樣實現(xiàn)不失真的DSB波。當Vcm<26mv，，可實現(xiàn)理想DSB波；i頻譜含有ωc±ωΩ，3ωc±ωΩ

……，經(jīng)LC帶通濾波，中心頻率為ωc，BW3dB=2Ω，可實現(xiàn)不失真的DSB波；目前三十頁\總數(shù)四十九頁\編于十點ii）雙差分對調制器VΩm<26mv，Vcm>260mv，經(jīng)LC帶通濾波中心頻率為ωc，BW3dB=2Ω，可實現(xiàn)不失真的DSB波；可實現(xiàn)理想的DSB波。加RE后：

若v1=vΩ，v2=vc

若v1=vc，v2=vΩ

目前三十一頁\總數(shù)四十九頁\編于十點iii）三差分對調制器v1=vc＝Vcmcosωct，v2=vΩ＝VΩmcosΩt，可實現(xiàn)理想DSB波。目前三十二頁\總數(shù)四十九頁\編于十點iv）集成模擬DSB調制器MC1595L(或BG314)目前三十三頁\總數(shù)四十九頁\編于十點iv）集成模擬DSB調制器MC1596目前三十四頁\總數(shù)四十九頁\編于十點§5-4檢波器檢波：是從已調幅波中還原出原調制信號的過程。它是振幅調制的逆過程。頻譜線性搬移混頻調幅檢波檢波器包絡檢波同步檢波串聯(lián)型并聯(lián)型乘積型疊加型目前三十五頁\總數(shù)四十九頁\編于十點一、二極管串聯(lián)型峰值包絡檢波1.電路與特點電路：特點：(a)vS、D、CLRL三者串聯(lián)關系；(b)具有平均電壓負反饋效應。目前三十六頁\總數(shù)四十九頁\編于十點２.物理過程：i)vo為高頻脈沖電壓,其平均值為輸出的平均電壓為VAV；ii)若(RLCL)愈大,則vo脈沖愈小，VAV愈大；iii)iD的流通角j很小,所以工作在輸入信號的峰值附近。結論：分析：t1t2目前三十七頁\總數(shù)四十九頁\編于十點目前三十八頁\總數(shù)四十九頁\編于十點3.檢波特性(1)求基本方程(2)檢波特性()(3)求j=A（常數(shù)）目前三十九頁\總數(shù)四十九頁\編于十點3.檢波特性(4)檢波性能i)檢波效率：ii)等效輸入電阻：iii)非線性失真惰性失真負峰切割失真目前四十頁\總數(shù)四十九頁\編于十點(a)惰性失真(或稱對角失真)現(xiàn)象：

原因：

克服條件：RLCL太大，說明放電速度跟不上包絡下降的速度所致Vmo目前四十一頁\總數(shù)四十九頁\編于十點(b)負峰切割失真（削波失真）現(xiàn)象：

原因：檢波器與下一級級連時，必須加入隔直耦合電容引起的。

克服條件：RΩ

＝RL

∥Ri2稱為檢波器的音頻交流負載，RL為直流負載。

克服措施：RL=RL1+RL2，RL1≈(0.1～0.2)RL2；采用射隨器完成阻抗匹配。若Rg大：若Rg小：目前四十二頁\總數(shù)四十九頁\編于十點二、同步檢波器1.作用與類型1)作用：主要解調DSB，SSB波，也可解調AM波2)類型：

參考信號與原載波嚴格同步(同頻同相)vav目前四十三頁\總數(shù)四十九頁\編于十點2.電路與工作原理1)疊加型

2)乘積型i)二極管同步檢波a)二極管平衡同步檢波目前四十四頁\總數(shù)四十九頁\編于十點i)二極管同步檢波a)二極管平衡同步檢波目前四十五頁\總數(shù)四十九頁\編于十點i)二極管同步檢波b）二極管環(huán)型同步檢波目前四十六頁\總數(shù)四十九頁\編于十點ii)集成模擬同步檢波a)

MC1595L電路：限幅器相乘器低通濾波器目前四十七頁\總數(shù)四十九頁\編于十點ii)集成模擬同步檢波a)

MC1595L框圖：檢波性能好；檢波增益大、檢波效率高；提高了前置放大器（對w