模拟调制与解调电路.docx

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1、模拟调制与解调电路一、正弦信号的幅度调制用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度的过程称为幅度调制（或调幅）。既然高频载波的幅度随低频调制波而变，所以已调波同样随时间而变。即有式中Ul是调幅波的调制系数（调幅度）。同时当ml时,调制后的波形包络线，将与调制波不同，即产生了失真，或称超调。利用三角公式将调制波表达式展开，可得：式子说明，载波信号经单一信号调制后将出现三个频率分量，即载波频率分量fc,上边频分量fcF,下边频分量fc-Fo其频谱图如下图：由频谱图可见，幅度调制在频域上是将调制信号F搬移到了载频的两边，其实质是一种频率变换。其带宽为：在实际应用中，调制信号不是单一频率，例如：我们的讲话

2、的语音信号，其信号频率为几百至几千赫，经调制后，各个频率产生了各自的上边频和下边频，叠加后形成了上边带和下边带，如下图：图中上下边频幅度相等，对称出现，这时调幅波的带宽为：是调制信号频率的二倍调幅波中各频率分量的功率关系：将已调波加在负载电阻两端时，可以得到载波功率PC和每个边频分量功率Pl、P2o载波功率，上下边频功率。在调制信号一周期内的平均功率为：。式子说明：调幅波的输出功率随m增大而增大。当In=I时，。这说明，在m=l时，包含信息的边频功率仅为不包含信息的载波功率的一半。这将能量损失掉了，很不经济。通常把这种调幅制称为普通调幅制(AM)。这种调制对接收机可以简单，所以无线电广播仍采用

3、。由于载波只是一运动载信息的工具，不包含有用信息。所以在发送时为节约功率，可以只发送边带信号，而不发送载波。这种情况称为抑制载波的双边带(DSB)信号发送。它可以看成是调制信号和高频载波信号相乘得到：K为乘法系数。由于上下边带对称，为节省频带，采用抑制载波的单边带（SSB）信号发送，其表达式为：或二、调幅波的解调电路（检波器）调幅波的解调过程（不失真地复原信息）通常称为检波,实现该功能的电路也称振幅检波器（简称检波器），它仍然是一种频谱搬移过程。从原理上讲，要将包含调制波信息的已调波中复原出调制波信息，必须要有非线性器件，使之产生新的频率分量，并把高频载波的高频分量滤除，因此，振幅检波器的组成

4、框图如下图：在各种幅度调制中，由于波形差异和频谱构造的不同，其解调的方法也不同，但基本的解调方法是两种：包络线检波和同步检波。包络线检波：把反映调制信号信息规律的已调波的包络线检测出来。图示是最常见的二极管包络线检波电路。检波电路的基本原理：当输入电压大于电容上电压时,电容充电，输入电压小于电容器上电压时，电容放电，充电快，放电慢，到达平衡时，电容上的电压将会不失真地跟随已调波的包洛线变化，再经隔直就会输出调制波信号。对于DSB一双边带波和SSB一单边带波，它们的包络线不反映调制信号的变化规律，也就不能用包络线检波器。而是用同步检波器来实现。三、调频与鉴频1 .调频(FM)原理高频载波的频率随

5、调制信号幅度的增大而变化(增加)，其载波信号的幅度不变。由高频载波和调制信号得已调波的角频率：调频波任一时刻的相角：所以调频波为：由已调波的角频率可知，角频率的最大偏移为：令，则调频指数：所以已调频波形式有：2 .调频(FM)的基本方法主要有直接调频和间接调频两种(1)直接调频法：通过直接改变振荡回路的参数(1.andC)来获得调频信号。其优点是：容易调制，但中心频率不稳定。间接调频法：用调相来实现调频，中心频率稳定，但线路复杂。3 .变容二极管调频器一直接调频法因变容二极管的等效电容随二端反压而变，而反向电压随调制信号电压而变化，从而变容二极管的电容量也随调制电压而变化，实现了调频。4 .调

6、频波的解调一鉴频器将已调频波（高频）复原成低频信号，即把频率的变化变换成电压变化，这种电路称频率检波器（鉴频器）。要求鉴频器的特性曲线如下：输入是调频信号，最大频偏为：经过鉴频后，就得到了正弦调制电压信号。为了能得到不失真的正弦调制信号，要求在已调频波的最大频偏范围内，鉴频器的电压/频率特性有良好的线性特性，而且斜率要大。常见的鉴频器有斜率鉴频器、参差调谐鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器、RC鉴频器等。图示电路是一个斜率鉴频器，又称回路鉴频器。鉴频的基本思路是，通过回路对调频波的载频产生适当的失谐而起鉴频作用。将调频波送至1.C谐振电路，产生失谐后的调频一调幅波，再用幅度检波器将中的调制信号检出。四、脉冲宽度调制脉宽调制（PWM）：用连续的低频调制信号去调制序列脉冲的脉宽。其调制原理如下图：双运放组成脉宽调制电路，由积分器和模拟比较器组成。当方波载波信号和调制信号参加后，各点波形如下图：载波信号经积分后的三角波与低频调制波比较，决定了输出的脉宽。调制信号是低频正弦时，称为正弦脉宽调制（SPWM）。