調(diào)幅解調(diào)電路

1、調(diào)幅解調(diào)電路解調(diào)的基本概念調(diào)幅解調(diào)電路單邊帶解調(diào)電路雙邊帶解調(diào)電路外差檢波調(diào)幅接收機(jī)單片調(diào)幅接收機(jī)芯片練習(xí)本章復(fù)習(xí)內(nèi)容下一章預(yù)習(xí)內(nèi)容解調(diào)的基本概念解調(diào)解調(diào)的種類外差檢波解調(diào)通信方式(Communication Model)解調(diào)(Demodulation)或檢波(Detection)信號(hào) 發(fā)射機(jī) 傳輸介質(zhì)（電線、天空） 信號(hào) 接收機(jī) 發(fā)信方 收信方 解調(diào)電路（從已調(diào)波中檢出信號(hào)波） 信號(hào)波Signal Wave已調(diào)波Modulated Wave主要功能 問題：已調(diào)波(AM、FM、PM)能否直接被人們的耳朵感知到？解調(diào)的分類解調(diào)類型 調(diào)幅解調(diào)調(diào)頻調(diào)相解調(diào)單邊帶波解調(diào)信號(hào)波在已調(diào)波中以載波振幅的變化

2、而存在，故調(diào)幅的解調(diào)只要取出調(diào)幅波振幅的變化即可。波形見P.83圖3.2信號(hào)波在調(diào)頻和調(diào)相中以載波頻率的變化而存在，故解調(diào)方式與調(diào)幅有所不同，需先將調(diào)頻、調(diào)相波變換為調(diào)幅波后，再用調(diào)幅的方式解調(diào)。波形見P.83圖3.2單邊帶波的解調(diào)方法與其調(diào)制方法相同，有負(fù)負(fù)得正的感覺。比較P.83圖3.3與P.66圖2.19的波形外差檢波非線性電路 外差信號(hào)fi= fL - fc已調(diào)波fc本機(jī)振蕩器fL外差信號(hào)頻率 1kHz465kHz外差檢波超外差檢波用于莫爾斯電碼解調(diào)用于調(diào)幅波解調(diào)調(diào)幅解調(diào)電路解調(diào)電路的關(guān)鍵器件及特性解調(diào)電路的類型1. 非線性解調(diào)電路2. 線性解調(diào)電路解調(diào)電路的關(guān)鍵器件及特性解調(diào)電路的關(guān)

3、鍵器件：二極管二極管的正向特性：正向剛開啟那一段為非線性的，后面的很大部分均為線性二極管的工作區(qū)間決定了解調(diào)類型的線性，還是非線性調(diào)幅波的振幅0.5V：二極管工作于線性段非線性解調(diào)電路電路分析D上電流的表達(dá)式解調(diào)效率優(yōu)缺點(diǎn)非線性解調(diào)電路分析電路和波形：參見P.86圖3.6和圖3.7電路中電源和R1有何作用？電路中的D工作于何狀態(tài)？電路中的C2和C3各有何作用？為D提供偏置電壓D工作于正向?qū)ǖ姆蔷€性段，其特性曲線具有近似平方律特性C2為高頻旁路電容，濾除高頻，留下低頻； C3為耦合電容，隔直流，通交流此時(shí)二極管的伏安特性為平方律關(guān)系D上電流的表達(dá)式輸出：輸出時(shí)表達(dá)式中的直流和高頻成分分別被C3

4、和C2濾除ttmtmmkVtmtmmkVttmVkkvics2s22cms2s22cm2cscm2io2cos2cos4sin4212cos4sin421sinsin1直流成份信號(hào)波成份信號(hào)波的二次諧波成份高頻成份失真：輸出中還含有信號(hào)波的二次諧波成份，會(huì)造成輸出的失真非線性解調(diào)效率定義：發(fā)射的信號(hào)波在解調(diào)電路中以多大的比例作為信號(hào)波再現(xiàn)(針對(duì)任何類型)%RkV1002cm調(diào)制度輸入載波振幅幅輸出電阻中信號(hào)波的振輸入信號(hào)波的振幅輸出信號(hào)波的振幅討論：Vcm、R2與的關(guān)系表達(dá)式: 非線性解調(diào)電路的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高緣于二極管的非線性段范圍較小，即使小信號(hào)也能解調(diào)缺點(diǎn)：1. 有二次諧波失真固有2

5、. 調(diào)制度不能加深二次諧波失真與調(diào)制度m成正比3. 效率較低Vcm不能加大線性解調(diào)電路平均值解調(diào)包絡(luò)線解調(diào)解調(diào)效率比較平均值解調(diào)定義：電路如上圖所示，由負(fù)載電阻R上流過的半波電流的平均值再現(xiàn)信號(hào)波成份，故稱平均值解調(diào)(Average Demodulation)原理：參見P.89圖3.10波形，輸出半波電流的平均值的包絡(luò)線包含信號(hào)波成份，解調(diào)時(shí)就取出該包絡(luò)線解調(diào)輸出：tRrRmVVsDcmosin平均值解調(diào)輸出tRrRmVVtmRrRVRIVtmRrVtmItmIdtmIdtmIdiItmIRrviRrVItmVttmVvsDcmosDcmoaoasDcmsom0som0som0som20ooa

6、somDioDcmomscmcscmisin:sin1sin1sin11|cossin121sinsin121sinsin12121, 00,sinsin1sinsin1sinsin1量后得輸出電壓用隔直電容去掉直流分當(dāng)當(dāng)并令經(jīng)過二極管的半波整流包絡(luò)線解調(diào)定義：電路如上圖所示，由電容C2和R的并聯(lián)負(fù)載上流過的電流在R上產(chǎn)生的電壓的包絡(luò)線再現(xiàn)信號(hào)波成份，故稱包絡(luò)線解調(diào)(Envelope Demodulation)原理：參見P.91圖3.11波形，靠電容的快沖慢放特性保持已調(diào)波的振幅包絡(luò)來實(shí)現(xiàn)包絡(luò)線的解調(diào)特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)容易，常用之。但參數(shù)選擇不當(dāng)，可能會(huì)產(chǎn)生失真包絡(luò)線解調(diào)失真對(duì)角削波失真(diagon

7、al clipping)時(shí)間常數(shù) 過大(P92.圖3.12c)鋸齒波失真(sawtooth distortion)時(shí)間常數(shù) 過小(P92.圖3.12c)max s1m一般選擇要適當(dāng)負(fù)的削波失真(negative peak clipping)調(diào)制度太大，信號(hào)波振幅比直流大，包絡(luò)線底部被截去(P93.圖3.13b)解調(diào)效率比較平均值解調(diào)的解調(diào)效率%100DcmDcmcmoRrRVRrRVVV即使在rD為0時(shí)，=32%，通常 VBSBm包絡(luò)檢波vBSBvcvo (vs)外差檢波外差檢波的原理超外差接收法外差檢波的原理何為莫爾斯電碼（A1電波）？包絡(luò)解調(diào)器A1電波解調(diào)輸出輸出能否被聽見？為什么？用包絡(luò)

8、檢波對(duì)莫爾斯電碼直接解碼會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？能否直接被聽見？因?yàn)閷?shí)際確實(shí)能聽見。如何才能被聽見？外差檢波的原理（續(xù)）A1電波頻率fc太高，所以聽不見若想辦法將其頻率降低到音頻fi呢？cLifff非線性電路io=k vi2fi=fL- fcA1電波fc低通濾波本機(jī)振蕩fL如何才能做到這一點(diǎn)？超外差接收法超外差接收法的原理頻率變換器的例子超外差接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn)舉例（參見P.102）超外差接收法的原理在外差檢波中將差頻（也稱拍頻或中頻）定在超聲波范圍，故稱超外差接收法外差檢波得到的中頻是否就是我們想要的信號(hào)波？高 頻放大器混頻器本 機(jī)振蕩器fcfLfL fcfi =fLfc中 頻放大器檢波器低 頻放大器喇叭

9、頻率變換器頻率變換器的例子連動(dòng)能保持fi =fLfc恒定中頻變壓器IFT采用雙調(diào)諧形式選擇性更好、抗干擾強(qiáng)超外差接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn)避免電磁、靜電耦合引起的振蕩高頻信號(hào)經(jīng)與本振差頻后，降至中頻后最放大，各級(jí)放大器的工作頻率不同，不會(huì)引起振蕩。這樣信號(hào)可以放得足夠大，檢波時(shí)可采用線性解調(diào)調(diào)諧電路的頻率選擇性好，可以防止干擾因?yàn)閒i可以保持恒定，故中頻放大器可采用雙調(diào)諧電路調(diào)幅接收機(jī)超外差接收機(jī)的構(gòu)成框圖和線路圖高頻放大器的作用變頻器的作用中頻放大部分的作用檢波部分的作用低頻放大部分的作用AGC電路的作用超外差接收機(jī)的框圖和線路圖高 頻放大器混頻器本 機(jī)振蕩器fcfLfL fcfi =fLfc中 頻放大器

10、檢波器低 頻放大器喇叭頻率變換器高頻放大器的作用提高接收機(jī)的信噪比選擇F1小，增益G1高，可使F變小頻率選擇性好調(diào)諧級(jí)數(shù)越多，調(diào)諧特性越陡，選頻特性越好使本機(jī)振蕩頻率成分不從天線發(fā)射高頻放大器為高阻抗21312111GGFGFFF變頻器的作用變頻原理采用超外差檢波變頻器的作用將已調(diào)波的載波頻率降到中頻，便于放大到線性解調(diào)所需的信號(hào)幅度，而各級(jí)放大器的工作頻率不同，也不會(huì)引起振蕩本機(jī)振蕩器的性能頻率穩(wěn)定性好，高次諧波成分少中頻放大部分的作用得到高增益相對(duì)高頻較低的固定頻率，可以得到高增益，信號(hào)能充分放大，便于線性檢波，提高檢波靈敏度，減少檢波失真提高選擇性和保真度中頻放大器的頻率特性決定了頻道的

11、選擇性和保真度，參見P.106圖3.27檢波部分的作用將中頻已調(diào)信號(hào)還原為信號(hào)波必要條件：1. 檢波輸出失真少2. 靈敏度高3. 電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單4. 工作穩(wěn)定低頻放大部分的作用檢波輸出信號(hào)波很微弱，直接加到揚(yáng)聲器上，揚(yáng)聲器不會(huì)工作需用低頻放大部分做電壓和功率放大AGC電路的作用原因：若電波的電場(chǎng)強(qiáng)度因各種原因發(fā)生的衰落現(xiàn)象等而產(chǎn)生撥動(dòng)，則接受機(jī)的輸出也變動(dòng)。故需AGC電路來防止這種現(xiàn)象。原理：由于或功率增益隨靜態(tài)電流（IC或IE ）的變化而變化，從而用檢波輸出低頻信號(hào)來調(diào)節(jié)中頻放大器的靜態(tài)電流，進(jìn)而改變它的放大倍數(shù)，達(dá)到AGC的目的。參見P.107圖3.30單片調(diào)幅接收機(jī)芯片杭州友旺電子有限公司器件 (1) 單波段調(diào)幅收音機(jī) UTC1600 (2) 單片調(diào)幅收音機(jī)電路 UTC7642 (3) 單片調(diào)頻/調(diào)幅收音機(jī)電路UTC1800 (4) 單片調(diào)頻/調(diào)幅收音