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1、第五章第五章振幅调制与解调振幅调制与解调 5-1概述概述一、基本概念一、基本概念调制类型调制类型连续波调制连续波调制脉冲波调制脉冲波调制调幅调幅调频调频调相调相脉宽脉宽脉幅脉幅脉位脉位1.调制与解调的方式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）实现调制。（幅度、频率、相位）实现调制。瞬时振幅：瞬时振幅：瞬时频率：瞬时频率：瞬时相位：瞬时相位：调频：调频：用用v控制高频控制高频振荡振荡频率频率对应解调对应解调鉴频鉴频调幅：调幅：用用v控制高频振荡幅度控制高频振荡幅度检波检波对应解调对应解调调相：调相：用用v控制高频控制高频振荡振荡相
2、位相位对应解调对应解调鉴相鉴相2.调幅与解调的本质调幅与解调的本质其本质是实现频谱线性搬移其本质是实现频谱线性搬移可用相乘器实现可用相乘器实现5-2振幅调制的基本特性和实现方法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一、振幅调制的定义和分类1.定义：定义：凡是能实现将调制信号频谱搬移到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。载波一侧或两侧的过程，称为振幅调制。2.分类：分类：按频谱结构分按频谱结构分普通调幅波（普通调幅波（AM）双边带调制波（双边带调制波（DSB）单边带调制波（单边带调制波（SSB）2.分类：分类：按按电电路路形形式式分分高电平调制电路高电
3、平调制电路低电平调制电路低电平调制电路集电极调幅集电极调幅基极调幅基极调幅二极管调制器二极管调制器三极管调制器三极管调制器集成模拟调制器集成模拟调制器平衡平衡环形环形环形组件环形组件单差分对单差分对双差分对双差分对三差分对三差分对二、调幅波的基本特性二、调幅波的基本特性(以单音调制为例以单音调制为例)1.AM波基本特性波基本特性1)表示方法表示方法i)波形波形载波信号载波信号，调制信号，调制信号实现实现AM波的关键是在调制之前必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须在调制信号上叠加一个直流电压实际调制信号的调幅波形实际调制信号的调幅波形1)表示方法表示方法ii)数学表达式数学表
4、达式称振幅调制的调制度称振幅调制的调制度tttvAM(t)vAM(t)vW WttvcvAM(t)1)表示方法表示方法iii)频谱表示频谱表示语音信号及已调信号频谱语音信号及已调信号频谱1)表示方法表示方法iv)矢量表示矢量表示2)能量关系：能量关系：Pav音频信号一个周期内在负载音频信号一个周期内在负载RL上的平均功率上的平均功率(高频一周期的平均功率高频一周期的平均功率)能量传送：能量传送：从从AM传送传送SSB传送不仅仅节约了能量并且压缩了占据频带传送不仅仅节约了能量并且压缩了占据频带其中其中 称为载波功率，称为载波功率， 称为上下边带总功率称为上下边带总功率3)实现方法实现方法2.DS
5、B，SSB的基本特性的基本特性1)表示方法表示方法i)波形波形双边带双边带单边带单边带1)表示方法表示方法ii)数学表达式数学表达式1)表示方法表示方法iii)频谱频谱双边带双边带单边带单边带2)能量关系能量关系3)单边带调制实现方法单边带调制实现方法ii)移相法移相法i)滤波法滤波法3)单边带调制实现方法单边带调制实现方法iii)修正移相滤波器修正移相滤波器带通滤波器带通滤波器带通滤波器带通滤波器5-3振幅调制电路振幅调制电路一、低电平调制电路一、低电平调制电路1.AM调制器（举例）调制器（举例）1)单差分对调制器单差分对调制器i)电路电路ii)工作原理工作原理iii)讨论：其中讨论：其中L
6、C带通滤波器，中带通滤波器，中心频率为心频率为C，2)二极管调制器二极管调制器i)电路电路ii)工作原理工作原理iii)讨论：其中讨论：其中LC带通滤波器，中带通滤波器，中心频率为心频率为C，3)集成模拟集成模拟AM调制器调制器电路一电路一：MC1596G(或或XFC1596)3)集成模拟集成模拟AM调制器调制器电路二：电路二：BG314(或或MC1595L)2.DSB调制器调制器1）二极管）二极管DSB调制器调制器i)二极管平衡二极管平衡DSB调制器调制器v1=vcVcmcosctv2=vVmcostVcmVm，VcmVD(on)i经过经过LC带通滤波器中心频率带通滤波器中心频率c，BW3d
7、B=2得输出得输出1）二极管）二极管DSB调制器调制器ii)二极管环形二极管环形DSB调制器调制器v1=vcVcmcosctv2=vVmcostVcmVm，VcmVD(on)i经过经过LC带通滤波器中心频率带通滤波器中心频率c，BW3dB=2得输出得输出vo为不失真的为不失真的vDSB1）二极管）二极管DSB调制器调制器iii)环形组件环形组件DSB调制器调制器v1=vcVcmcosctv2=vVmcostVcmVm，VcmVD(on)i经过经过LC带通滤波器中心频率带通滤波器中心频率c，BW3dB=2得输出得输出vo为不失真的为不失真的vDSB2)三极管三极管DSB调制器调制器i）单差分对调
8、制器）单差分对调制器v1=vcVcmcosctv2=vVmcost当当26mvVcm260mv,当当Vcm260mv, ,，同样实现不失真的，同样实现不失真的DSB波。波。当当Vcm26mv，可实现理想，可实现理想DSB波；波；i频谱频谱含有含有c c，33c c ，经，经LC带通滤波，中心带通滤波，中心频率为频率为c，BWBW3dB 3dB = 2= 2，可实现不失真的，可实现不失真的DSB波；波；ii）双差分对调制器）双差分对调制器 Vm260mv，经经LC带通滤波中心频率为带通滤波中心频率为c，BWBW3dB3dB=2=2，可实现不失真的，可实现不失真的DSB波；波；可实现理想的可实现理
9、想的DSB波。波。加加RE后：后： 若若v1=v，v2=v c 若若v1=vc，v2=v iii）三差分对调制器）三差分对调制器v1=vcVcmcosct ， v2=vVmcost，可实现理想，可实现理想DSB波。波。iv）集成模拟）集成模拟DSB调制器调制器MC1595L(或或BG314)iv）集成模拟）集成模拟DSB调制器调制器MC15965-4检波器检波器检波：是从已调幅波中还原出原调制信检波：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。号的过程。它是振幅调制的逆过程。频谱线性搬移频谱线性搬移混频混频调幅调幅检波检波检波器检波器包络检波包络检波同步检波同步检波串联型串联型
10、并联型并联型乘积型乘积型叠加型叠加型一、二极管串联型峰值包络检波一、二极管串联型峰值包络检波1.电路与特点电路与特点电路：电路：特点：特点：(a)vS、D、CLRL三者串联关系；三者串联关系；(b)具有平均电压负反馈效应。具有平均电压负反馈效应。.物理过程：物理过程：i) vo为高频脉冲电压为高频脉冲电压,其平均值其平均值为输出的平均电压为为输出的平均电压为VAV；ii)若若(RLCL)愈大愈大,则则vo脉冲愈小，脉冲愈小，VAV愈大；愈大；iii) iD的流通角的流通角j j很小很小,所以工作所以工作在输入信号的峰值附近。在输入信号的峰值附近。结论：结论：分析：分析：t1t23.检波特性检波
11、特性(1)求基本方程求基本方程(2)检波特性检波特性()(3)求求j j=A（常数常数）3.检波特性检波特性(4)检波性能检波性能i)检波效率：检波效率：ii)等效输入电阻：等效输入电阻：iii)非线性失真非线性失真惰性失真惰性失真负峰切割失真负峰切割失真(a)惰性失真惰性失真(或称对角失真或称对角失真)现象：现象：原因：原因： 克服条件：克服条件：RLCL太大，说明放电速度跟不上包络下降的速度所致太大，说明放电速度跟不上包络下降的速度所致Vmo(b)负峰切割失真（削波失真）负峰切割失真（削波失真）现象：现象：原因：原因：检波器与下一级级连时，检波器与下一级级连时，必须加入隔直耦合电容引起的。
12、必须加入隔直耦合电容引起的。克服条件：克服条件：RRLRi2称为检波称为检波器的音频交流负载，器的音频交流负载，RL为直流负载。为直流负载。克服措施：克服措施： RL=RL1+RL2，RL1(0.10.2)RL2；采用射随器完采用射随器完成阻抗匹配。成阻抗匹配。u若若Rg大：大：u若若Rg小：小：二、同步检波器二、同步检波器1.作用与类型作用与类型1)作用：主要解调作用：主要解调DSB，SSB波，也可解调波，也可解调AM波波2)类型：类型：参考信号参考信号与原载波严格同步与原载波严格同步(同频同相同频同相)vav2.电路与工作原理电路与工作原理1)叠加型叠加型2)乘积型乘积型i)二极管同步检波
13、二极管同步检波a)二极管平衡同步检波二极管平衡同步检波i)二极管同步检波二极管同步检波a)二极管平衡同步检波二极管平衡同步检波i)二极管同步检波二极管同步检波b）二极管环型同步检波）二极管环型同步检波ii)集成模拟同步检波集成模拟同步检波a)MC1595L电路：电路：限限幅幅器器相乘器相乘器低通滤波器低通滤波器ii)集成模拟同步检波集成模拟同步检波a)MC1595L框图：框图：检波性能好；检波性能好；检波增益大、检波效率高；检波增益大、检波效率高；提高了前置放大器（对提高了前置放大器（对w wc）工作稳定性。）工作稳定性。特点：特点：ii)集成模拟同步检波集成模拟同步检波b）MC1596 特点：特点： R1，R2，R3对压控吉尔伯特电路对压控吉尔伯特电路T T1 1T T4 4偏置，并防止偏置，并防止T T1 1T T4 4进进入饱和，其他电阻保证入饱和，其他电阻保证T T5 5T T6 6工作在放大区；工作在放大区； 12V12V单电源供电，能采用电阻分压网络；单电源供电，能采用电阻分压网络； vs s为很小的信号，所以为很小的信号，所以RE2=100W W 即可以得到线性检波。即可以得到线性检波。
