AM调制的基本理论.ppt

第五章振幅调制与解调 5 1概述 一 基本概念 调制类型 连续波调制 脉冲波调制 调幅 调频 调相 脉宽 脉幅 脉位 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 实现调制 瞬时振幅 瞬时频率 瞬时相位 2 调幅与解调的本质 其本质是实现频谱线性搬移可用相乘器实现 5 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 按频谱结构分 普通调幅波 AM 双边带调制波 DSB 单边带调制波 SSB 2 分类 按电路形式分 高电平调制电路 低电平调制电路 集电极调幅 基极调幅 二极管调制器 三极管调制器 集成模拟调制器 平衡 环形 环形组件 单差分对 双差分对 三差分对 二 调幅波的基本特性 以单音调制为例 1 AM波基本特性1 表示方法i 波形 载波信号 调制信号 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 实际调制信号的调幅波形 1 表示方法 ii 数学表达式 称振幅调制的调制度 1 表示方法 iii 频谱表示 语音信号及已调信号频谱 1 表示方法 iv 矢量表示 2 能量关系 Pav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 能量传送 从AM传送 SSB传送不仅仅节约了能量并且压缩了占据频带 其中称为载波功率 称为上下边带总功率 3 实现方法 2 DSB SSB的基本特性 1 表示方法i 波形 双边带 单边带 1 表示方法 ii 数学表达式 1 表示方法 iii 频谱 双边带 单边带 2 能量关系 3 单边带调制实现方法 ii 移相法 i 滤波法 3 单边带调制实现方法 iii 修正移相滤波器 带通滤波器 带通滤波器 5 3振幅调制电路 一 高电平调制电路 实现AM波的调制1 集电极调幅电路 一 高电平调制电路 2 基电极调幅电路 5 3振幅调制电路一 低电平调制电路 1 AM调制器 举例 1 单差分对调制器 i 电路 ii 工作原理 iii 讨论 其中LC带通滤波器 中心频率为 C 2 二极管调制器 i 电路 ii 工作原理 iii 讨论 其中LC带通滤波器 中心频率为 C 3 集成模拟AM调制器 电路一 MC1596G 或XFC1596 3 集成模拟AM调制器 电路二 BG314 或MC1595L 2 DSB调制器 1 二极管DSB调制器i 二极管平衡DSB调制器 v1 vc Vcmcos ct v2 v V mcos t Vcm V m Vcm VD on i经过LC带通滤波器中心频率 c BW3dB 2 得输出 1 二极管DSB调制器 ii 二极管环形DSB调制器 v1 vc Vcmcos ct v2 v V mcos t Vcm V m Vcm VD on i经过LC带通滤波器中心频率 c BW3dB 2 得输出vo为不失真的vDSB 1 二极管DSB调制器 iii 环形组件DSB调制器 v1 vc Vcmcos ct v2 v V mcos t Vcm V m Vcm VD on i经过LC带通滤波器中心频率 c BW3dB 2 得输出vo为不失真的vDSB 2 三极管DSB调制器 i 单差分对调制器 v1 vc Vcmcos ct v2 v V mcos t 当26mv Vcm 260mv 当Vcm 260mv 同样实现不失真的DSB波 当Vcm 26mv 可实现理想DSB波 i频谱含有 c 3 c 经LC带通滤波 中心频率为 c BW3dB 2 可实现不失真的DSB波 ii 双差分对调制器 V m260mv 经LC带通滤波中心频率为 c BW3dB 2 可实现不失真的DSB波 可实现理想的DSB波 加RE后 iii 三差分对调制器 可实现理想DSB波 iv 集成模拟DSB调制器 MC1595L 或BG314 iv 集成模拟DSB调制器 MC1596 5 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 频谱线性搬移 混频 调幅 检波 检波器 包络检波 同步检波 串联型 并联型 乘积型 叠加型 一 二极管串联型峰值包络检波 1 电路与特点电路 特点 a vS D CLRL三者串联关系 b 具有平均电压负反馈效应 物理过程 i vo为高频脉冲电压 其平均值为输出的平均电压为VAV ii 若 RLCL 愈大 则vo脉冲愈小 VAV愈大 iii iD的流通角j很小 所以工作在输入信号的峰值附近 结论 分析 3 检波特性 1 求基本方程 2 检波特性 3 求j A 常数 3 检波特性 4 检波性能 i 检波效率 ii 等效输入电阻 iii 非线性失真 惰性失真 负峰切割失真 a 惰性失真 或称对角失真 现象 原因 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 Vmo b 负峰切割失真 削波失真 现象 原因 检波器与下一级级连时 必须加入隔直耦合电容引起的 克服条件 R RL Ri2称为检波器的音频交流负载 RL为直流负载 克服措施 RL RL1 RL2 RL1 0 1 0 2 RL2 采用射随器完成阻抗匹配 若Rg大 若Rg小 二 同步检波器 1 作用与类型1 作用 主要解调DSB SSB波 也可解调AM波2 类型 参考信号与原载波严格同步 同频同相 vav 2 电路与工作原理 1 叠加型 2 乘积型 i 二极管同步检波 a 二极管平衡同步检波 i 二极管同步检波 a 二极管平衡同步检波 i 二极管同步检波 b 二极管环型同步检波 ii 集成模拟同步检波 a MC1595L 电路 限幅器 相乘器 低通滤波器 ii 集成模拟同步检波 a MC1595L 框图 检波性能好 检波增益大 检波效率高 提高了前置放大器 对wc 工作稳定性 特点 ii 集成模拟同步检波 b MC1596 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 vs为很小的信号 所以RE2 100W即可以得到线性检波