第06章 幅度調(diào)制與解調(diào)ppt課件.ppt

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1、第六章幅度調(diào)制與解調(diào)6.1概述6.2普通調(diào)幅和解調(diào)的基本性質(zhì)及電路分析6.3雙邊帶調(diào)幅和解調(diào)的基本性質(zhì)及電路分析6.4*單邊帶調(diào)幅和解調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方法6.5*殘留邊帶調(diào)幅和解調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方框6.6信號(hào)目標(biāo)與電路的形成6.1概述幅度調(diào)制也稱為調(diào)幅，相應(yīng)的解調(diào)稱為檢波。一般說(shuō)來(lái)，調(diào)幅的實(shí)現(xiàn)在時(shí)域上可以理解為：通過(guò)代表信息的基帶信號(hào)，即低頻信號(hào)，去控制高頻載波振幅來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)時(shí)域的理解有利于區(qū)別調(diào)幅和調(diào)角的差異，但對(duì)于區(qū)分不同調(diào)幅的產(chǎn)物——調(diào)幅波(也稱已調(diào)波)則是不夠的。至于各種調(diào)幅波的差異問(wèn)題，最好從頻域角度來(lái)考慮。解調(diào)

2、的作用是從已調(diào)波中還原一個(gè)與原基帶信號(hào)變化規(guī)律一致的電信號(hào)。6.2普通調(diào)幅和解調(diào)的基本性質(zhì)及電路分析為便于討論，我們?cè)O(shè)高頻載波為vc(t)=Vcmcos(ωct+θ0)式中，Vcm稱為載波振幅，ωc為載波角頻率，θ0為載波的初相，它們均為常數(shù)。同時(shí)，我們?cè)O(shè)基帶信號(hào)為vΩ(t)，通常也叫做調(diào)制信號(hào)，它代表需要傳送的信息。為了說(shuō)明實(shí)際AM波滿足式(6-2-5)的程度，我們定義一個(gè)無(wú)量綱的調(diào)制指數(shù)m，其定義如下：式中，a(t)max和a(t)min分別指a(t)的最大值和最小值。無(wú)論m是否大于1我們都將式(6-2-2)的

3、v(t)最大值連成的光滑曲線(如圖6-2-1中所示的v(t)波形上的虛線)稱為上包絡(luò)，將v(t)最小值連成的光滑曲線稱為下包絡(luò)。圖6-2-1調(diào)制指數(shù)對(duì)已調(diào)波的影響為了與后幾節(jié)要講的其它調(diào)幅相區(qū)別，我們常將普通調(diào)幅波記為vAM(t)或iAM(t)。此外，在vAM(t)頻譜中，常將大于-ωc小于-ωc+Ωm以及大于ωc-Ωm小于ωc的頻譜分量一起稱為下邊帶，把大于ωc和小于-ωc的頻譜分量稱為上邊帶。從以上的分析可看出，AM波中存在不能反映調(diào)制信號(hào)變化的頻率成分，這一成分所消耗的功率Pc比能反映調(diào)制信號(hào)變化的邊頻功率PSB

4、還要大。因此，從節(jié)約能源，提高調(diào)幅波輸出電路可靠性來(lái)講，采用AM調(diào)制的通信系統(tǒng)不是理想的通信系統(tǒng)。6.2.1AM波調(diào)制電路分析調(diào)制電路按輸出已調(diào)波功率的大小分為高電平振幅調(diào)制電路和低電平振幅調(diào)制電路兩大類(lèi)，如圖6-2-3所示。圖6-2-3大功率AM波形成分類(lèi)1.高電平調(diào)制技術(shù)高電平模擬調(diào)幅有直接的模擬調(diào)制方式和間接的數(shù)字調(diào)制方式兩大類(lèi)。它們的共同點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)AM波，差別在于后者的性能指標(biāo)明顯高于前者。如在直接的模擬調(diào)制時(shí)，采用的具體作法是：a)將功放的輸入信號(hào)源用一等幅、等頻的載波信號(hào)代替。b)將功放的直流電源用一

5、個(gè)變化較緩的、受調(diào)制信號(hào)控制的電源來(lái)代替，代替的具體方法與選用的電路有關(guān)。(1)直接的模擬調(diào)制電路這類(lèi)電路大體有三種基本類(lèi)型，它們分別是：基極調(diào)幅電路、集電極調(diào)幅電路以及D類(lèi)調(diào)幅電路。①C類(lèi)基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅原理電路如圖6-2-4(d)所示，圖中通過(guò)電容實(shí)現(xiàn)各種頻率信號(hào)的相互隔離。圖6-2-4基極調(diào)幅第一，由于此電路總是工作在欠壓區(qū)，因此集電極效率不可能很高。第二，由圖6-2-4(b)可知，當(dāng)靠近過(guò)壓區(qū)時(shí)，Iclm隨vBB增加而增大的數(shù)值略為減緩，在vBB較小時(shí)，Iclm又會(huì)出現(xiàn)下降不足的情況。因此，在vΩ(t

6、)變化范圍較大時(shí)，電路輸出電壓vo(t)的波形與理想AM波形是不可能一致的，這就是常說(shuō)的調(diào)制非線性。第三，由于調(diào)制信號(hào)是加于管子輸入回路的，因此電路所需vΩ(t)信號(hào)源的輸出功率(常稱調(diào)制功率)較小。②C類(lèi)集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅原理電路如圖6-2-5(a)所示。圖中的C2對(duì)包括調(diào)制信號(hào)在內(nèi)的交流信號(hào)起旁路作用；CC只對(duì)ωc附近及其以上頻率的信號(hào)旁路，對(duì)Ω則是開(kāi)路；CB為交流旁路電容。圖6-2-5C類(lèi)集電極調(diào)制③D類(lèi)集電極調(diào)幅電路這種調(diào)幅的原理電路如圖6-2-6所示。其中C1為交流旁路電容；C2對(duì)ωc分量短路，

7、對(duì)Ω和直流應(yīng)看成是開(kāi)路。圖6-2-6D類(lèi)集電極調(diào)制原理圖(2)*間接的數(shù)字調(diào)幅電路(DAM)數(shù)字調(diào)幅是近年來(lái)才出現(xiàn)的一種模擬調(diào)制技術(shù)，其主要優(yōu)點(diǎn)在于它的整機(jī)效率可達(dá)到86%，其中高頻功放的效率在90%左右，它的指標(biāo)也有明顯的優(yōu)越性。圖6-2-8(b)所示的波形是由多個(gè)同相PA輸出波經(jīng)疊加(或稱合成)得到的，PA的個(gè)數(shù)不同，輸出的幅度就不一樣。圖6-2-8數(shù)字調(diào)幅原理說(shuō)明圖圖6-2-9(a)所示是由兩個(gè)PA構(gòu)成的功率合成電路，它通過(guò)高頻變壓器耦合方式在輸出回路中形成串聯(lián)的功率電源。圖6-2-9功率合成型調(diào)幅特性分析2.

8、低電平調(diào)幅電路(MC1596)低電平調(diào)幅是利用信號(hào)分析中的頻譜位移理論實(shí)現(xiàn)的。具體說(shuō)來(lái)是將a(t)與載波信號(hào)通過(guò)時(shí)域內(nèi)的乘法器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(1)圖(b)中所示的電阻R5為MC1596中VT7、VT8提供了處于放大狀態(tài)的基極偏置，改變它的大小可使圖(a)中所示的I0數(shù)值不同，其關(guān)系為圖6-2-10AM調(diào)幅電路(2)圖