AM调制的基本理论

.,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=vcVcmcosct,v2=vVmcost,VcmVm，VcmVD(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=vcVcmcosct,v2=vVmcost,VcmVm，VcmVD(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=vcVcmcosct,v2=vVmcost,VcmVm，VcmVD(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=vcVcmcosct,v2=vVmcost,当26mvVcm260mv,当Vcm260mv,，同样实现不失真的DSB波。,当Vcm26mv，,，可实现理想DSB波；,i频谱含有c，3c，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,Vm260mv，,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：,RRLRi2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(0.10.2)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。