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第四章 振幅调制与解调

第四章 振幅调制与解调. §4-1 概述. §4-2 振幅调制的基本特性和实现方法. §4-3 振幅调制电路. §4-4 检波器. 第四章 振幅调制与解调. §4-1 概述. 调幅. 基本概念. 调频. 连续波调制. 本章以调制信号为模拟信号的连续波调制为例进行讨论，其结论也适合于数字调制. （载波为高频正弦波）. 调相. 调制类型. 调幅. 脉冲波调制波. 调宽. （载波为脉冲波 ). 调相. 1 . 调制与解调的方式. 用调制的信号 控制高频信号某个物理量（幅度、频率、 相

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第四章 振幅调制与解调

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  1. 第四章 振幅调制与解调 §4-1 概述 §4-2 振幅调制的基本特性和实现方法 §4-3 振幅调制电路 §4-4 检波器

  2. 第四章 振幅调制与解调 §4-1 概述 调幅 基本概念 调频 连续波调制 本章以调制信号为模拟信号的连续波调制为例进行讨论，其结论也适合于数字调制 （载波为高频正弦波） 调相 调制类型 调幅 脉冲波调制波 调宽 （载波为脉冲波) 调相 1 . 调制与解调的方式 用调制的信号 控制高频信号某个物理量（幅度、频率、相 位）实现频率变换的过程称为调制；解调是调制的逆过程 ●

  3. 方式 ● 调幅 用 控制高频振荡幅度 检波 瞬时振幅 ▲ 调频 用 控制高频频率 鉴频 瞬时频率 ▲ 调相 用 控制高频相位 鉴相 瞬时相位 ▲ 2 . 振幅调制与检波的本质 是实现频谱线性搬移，可以用相乘器实现之。 3 . 调幅与检波的实现方法

  4. §4-2 振幅调制的基本特性和实现方法 一、振幅调制的定义和分类 二、 调幅波的基本特性（以单音调制为例说明）

  5. §4-2 振幅调制的基本特性和实现方法 一、振幅调制的定义和分类 1 .定义：凡是能实现将调制信号频谱搬移到载波一侧或两侧的过程，称为振幅调制。 2.分类： 普通调幅波（或称标准调幅波） （AM） 双边带调制波(DSB) 按波形分类 单边带调制波（SSB）

  6. 二极管调制器 低电平调制电路 晶体管调制器 集成模拟调制器 重点讨论低电平调制电路

  7. 二、 调幅波的基本特性（以单音调制为例说明） 载波信号调制信号 1. AM波基本特性 • 表示方法 i 波形 实现AM波的关键是在调制之前必须在调制信号上叠加一个直流电压 ii 数学表达式 称振幅调制的调制度 (或称调幅度)

  8. iii 频谱表示 iv 矢量表示 电压振幅

  9. 能量关系： P av 为音频信号一个周期内在负载RL上的平均功率 (高频一周期的平均功率) 其中 称为载波功率， 称为上下边带 总功率 能量传送：从AM波传送与SSB波传送相比，单边带传送不仅仅节约了能量并且压缩了占据频带

  10. 实现方法

  11. 2 . DSB，SSB的基本特性 表示方法 i 波形 单边带 ● 双边带 ● ii 数学表达式 （或 ）

  12. iii 频谱 双边带 ● 单边带 ● • 能量关系 其中 ● ●

  13. 双边带调制实现方法 ④单边带调制实现方法 i 滤波法

  14. ii 移相法

  15. iii 修正移相滤波法 说明： 为高载频， 为低载频，若要降低对第一次相乘滤波 性能的要求，尽量选择低载频f2接近音频，这样滤波器可 直接采用低通滤波器，取出下边带

  16. §4-3 振幅调制电路 低电平调制电路：主要实现DSB波，SSB波，也可 以实现AM波 一、AM调制器（举例） 二、DSB调制器

  17. §4-3 振幅调制电路 工作原理 ● 一、AM调制器（举例） 1. 单差分对管调制器 电路 ● ic经并联谐振电阻为Re，LC带通滤波器， （满足中心频率为: ） 即可实现AM波调制 情况下 输出v0 分别讨论:

  18. 2. 二极管调制器 电路 ● ● ● 得:

  19. 3. 集成模拟AM调制器 电路

  20. 二、DSB调制器 1.二极管DSB调制器 ①二极管平衡DSB调制器 点击仿真 υc=Vcmcosωct υΩ=VΩmcosΩt Vcm>> VD(on) Vcm>> VΩm i经过LC带通滤波器中心频率ωc，BW3dB=2Ω 得 输出 ＝iDSB.RL≈ cosωCt

  21. ② 二极管环形DSB调制器 i经LC带通滤波器中心频率 , ，则 输出υ0为不失真的

  22. ③环形组件DSB调制器 经LC带通滤波器，中心频率为 ，

  23. 2 . 晶体管DSB调制器 ① 单差分对DSB调制器 讨论: ● 原理: ● ◇当Vcm<26mv， ，实现 理想DSB波 ◇当 26m<Vcm<260mv，i 频谱 含有 ，经 LC带通滤波中心频率为 , 实现不失真DSB波。 ◇Vcm≥260mv, ， 同样实现不失真的DSB波

  24. ②双差分对管DSB调制器

  25. 讨论： 当VΩm<26mv, Vcm<26mv,时　　　　，可实现理想DSB波 ● 当 时,i频谱有 ， ，... 分量i经LC带通滤波器（中心频率为 ， ）， 滤波后输出可实现不失真的DSB波。 ● 当 ， ， 经LC带通滤波器（中心频率谐振在 ， ） 滤波后可实现不失真DSB波形。 ●

  26. ③三差分对管DSB调制器

  27. ④集成模拟DSB调制器 MC1595L(或BG314) ●

  28. XFC1596(或者MC1596） ● 抑制载漏的调整：当 可调

  29. §4-4 检波器 检波：是从已调幅波中还原出原调制信号的过程。 ● 它是振幅调制的逆过程。 实现频谱线性搬移 功能： ● 分类检波器 ● 一、二极管串联型峰值包络检波 二、同步检波器

  30. 一、二极管串联型峰值包络检波 特点： ▲ 三者串联关系 ▲具有平均电压负反馈效应 1.电路与特点 ● 电路： ● ２.物理过程： i 为高频脉动电压,其平均值为输出的平均电压为 ii 若 值愈大,则 脉动愈小, 愈大 iii 的导通角 很小,所以工作在输入信号的峰值附近

  31. 3 .检波特性 求基本方程 ● 检波特性( ) ● 求 ● 检波性能 ● 检波效率： ◆ 等效输入电阻： (并联型包络检波: ) ◆

  32. 非线性失真 ◆ A .惰性失真（或称对角失真） 现象 ● 原因：RLCL太大，说明放电速度跟不上包络下 降的速度所致 ● (单音) 克服条件： ●

  33. B 负峰切割失真（削波失真） 原因：检波器与下一级级联时， 现象 ● ● 加必须入隔直耦合电容 引起的。

  34. 克服条件： ● RΩ ＝ RL ∥Ri2称为检波器的音频交流负载，RL为直流负载 克服措施: 若Rg大: RL =RL1+RL2, RL1≈(0.1～0.2)RL2 ● 若Rg小:采用射随器完成阻抗匹配.

  35. 二、同步检波器 1.作用与类型 作用:主要解调DSB,SSB波,也可调解AM波. ● 类型 ● 参考信号vr=Vrmcosωct 与原载波严格同步(严格同频同相)

  36. 2.电路与工作原理 叠加型 ● 乘积型 i 二极管同步检波 a)二极管平衡同步检波 ●

  37. 电路一.

  38. 电路二.

  39. b）二极管环形同步检波

  40. ii）集成模拟同步检波 a）MC1595L 电路： ●

  41. 框图 ● 特点：检波性能好，检波效率高，具有检波增益；提高了前置放大器（对 ）工作稳定性。 ●

  42. b）XFC1596 特点： ◆　R1，R2，R3对压控吉尔伯特电路T1～T4偏置，并防 止T1～T4进入饱和，其他电阻保证T5～T6工作在放大区； ◆＋12V单电源供电，能采用电阻分压网络； ◆ 为很小的信号，所以 即可以得到线性检 　　　　 ● 波。

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