AM調(diào)制的基本理論

第五章振幅調(diào)制與解調(diào)

§5-1概述目前一頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)一、基本概念調(diào)制類型連續(xù)波調(diào)制脈沖波調(diào)制調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相脈寬脈幅脈位目前二頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1.調(diào)制與解調(diào)的方式用調(diào)制的信號(hào)控制高頻信號(hào)某個(gè)物理量（幅度、頻率、相位）實(shí)現(xiàn)調(diào)制。瞬時(shí)振幅：瞬時(shí)頻率：瞬時(shí)相位：調(diào)頻：用vΩ控制高頻振蕩頻率對(duì)應(yīng)解調(diào)鑒頻調(diào)幅：用vΩ控制高頻振蕩幅度檢波對(duì)應(yīng)解調(diào)調(diào)相：用vΩ控制高頻振蕩相位對(duì)應(yīng)解調(diào)鑒相目前三頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2.調(diào)幅與解調(diào)的本質(zhì)其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)頻譜線性搬移可用相乘器實(shí)現(xiàn)目前四頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)§5-2振幅調(diào)制的基本特性和實(shí)現(xiàn)方法一、振幅調(diào)制的定義和分類1.定義：凡是能實(shí)現(xiàn)將調(diào)制信號(hào)頻譜搬移到載波一側(cè)或兩側(cè)的過(guò)程，稱為振幅調(diào)制。2.分類：按頻譜結(jié)構(gòu)分普通調(diào)幅波（AM）雙邊帶調(diào)制波（DSB）單邊帶調(diào)制波（SSB）目前五頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2.分類：按電路形式分高電平調(diào)制電路低電平調(diào)制電路集電極調(diào)幅基極調(diào)幅二極管調(diào)制器三極管調(diào)制器集成模擬調(diào)制器平衡環(huán)形環(huán)形組件單差分對(duì)雙差分對(duì)三差分對(duì)目前六頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)二、調(diào)幅波的基本特性(以單音調(diào)制為例)1.AM波基本特性1)表示方法

i)波形載波信號(hào)，調(diào)制信號(hào)

實(shí)現(xiàn)AM波的關(guān)鍵是在調(diào)制之前必須在調(diào)制信號(hào)上疊加一個(gè)直流電壓目前七頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)實(shí)際調(diào)制信號(hào)的調(diào)幅波形目前八頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1)表示方法ii)數(shù)學(xué)表達(dá)式稱振幅調(diào)制的調(diào)制度目前九頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)tttvAM(t)vAM(t)vWttvcvAM(t)目前十頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1)表示方法iii)頻譜表示

語(yǔ)音信號(hào)及已調(diào)信號(hào)頻譜目前十一頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1)表示方法iv)矢量表示目前十二頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2)能量關(guān)系：Pav音頻信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)在負(fù)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)3)實(shí)現(xiàn)方法目前十四頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1)表示方法ii)數(shù)學(xué)表達(dá)式目前十六頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1)表示方法iii)頻譜雙邊帶單邊帶目前十七頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2)能量關(guān)系

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

目前十九頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)3)單邊帶調(diào)制實(shí)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)§5-3振幅調(diào)制電路一、高電平調(diào)制電路：實(shí)現(xiàn)AM波的調(diào)制1.集電極調(diào)幅電路:

目前二十一頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)一、高電平調(diào)制電路：2.基電極調(diào)幅電路:目前二十二頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)§5-3振幅調(diào)制電路

一、低電平調(diào)制電路1.AM調(diào)制器（舉例）1)單差分對(duì)調(diào)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2)二極管調(diào)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)3)

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

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

v1=vc＝Vcmcosωctv2=vΩ＝VΩmcosΩtVcm>>VΩm，Vcm>>VD(on)i經(jīng)過(guò)LC帶通濾波器中心頻率ωc，BW3dB=2Ω得輸出目前二十七頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1）二極管DSB調(diào)制器ii)二極管環(huán)形DSB調(diào)制器v1=vc＝Vcmcosωctv2=vΩ＝VΩmcosΩtVcm>>VΩm，Vcm>>VD(on)i經(jīng)過(guò)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)1）二極管DSB調(diào)制器iii)環(huán)形組件DSB調(diào)制器v1=vc＝Vcmcosωctv2=vΩ＝VΩmcosΩtVcm>>VΩm，Vcm>>VD(on)i經(jīng)過(guò)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)2)

三極管DSB調(diào)制器i）單差分對(duì)調(diào)制器v1=vc＝Vcmcosωctv2=vΩ＝VΩmcosΩt當(dāng)26mv<Vcm<260mv,當(dāng)Vcm≥260mv,，同樣實(shí)現(xiàn)不失真的DSB波。當(dāng)Vcm<26mv，，可實(shí)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(shí)現(xiàn)不失真的DSB波；目前三十頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)ii）雙差分對(duì)調(diào)制器VΩm<26mv，Vcm>260mv，經(jīng)LC帶通濾波中心頻率為ωc，BW3dB=2Ω，可實(shí)現(xiàn)不失真的DSB波；可實(shí)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)iii）三差分對(duì)調(diào)制器v1=vc＝Vcmcosωct，v2=vΩ＝VΩmcosΩt，可實(shí)現(xiàn)理想DSB波。目前三十二頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)iv）集成模擬DSB調(diào)制器MC1595L(或BG314)目前三十三頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)iv）集成模擬DSB調(diào)制器MC1596目前三十四頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)§5-4檢波器檢波：是從已調(diào)幅波中還原出原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。它是振幅調(diào)制的逆過(guò)程。頻譜線性搬移混頻調(diào)幅檢波檢波器包絡(luò)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)一、二極管串聯(lián)型峰值包絡(luò)檢波1.電路與特點(diǎn)電路：特點(diǎn)：(a)vS、D、CLRL三者串聯(lián)關(guān)系；(b)具有平均電壓負(fù)反饋效應(yīng)。目前三十六頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)２.物理過(guò)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(hào)的峰值附近。結(jié)論：分析：t1t2目前三十七頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)目前三十八頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)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(fù)峰切割失真目前四十頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)(a)惰性失真(或稱對(duì)角失真)現(xiàn)象：

原因：

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

原因：檢波器與下一級(jí)級(jí)連時(shí)，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(fù)載，RL為直流負(fù)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?。耗壳八氖?yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)二、同步檢波器1.作用與類型1)作用：主要解調(diào)DSB，SSB波，也可解調(diào)AM波2)類型：

參考信號(hào)與原載波嚴(yán)格同步(同頻同相)vav目前四十三頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)i)二極管同步檢波a)二極管平衡同步檢波目前四十五頁(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)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(yè)\總數(shù)四十九頁(yè)\編于十點(diǎn)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(duì)w