信号调制解调电路
射频通信电路- 调制与解调电路
2020/7/28
Information&Communication Engineering Dept. XJTU
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9·1 调制与解调器
1、平衡调制器电路
vD1 vc vW , iD1 gD (vc vW )s(wct)
R
C
vo
设输入信号（普通调幅波AM信号）
vi (t) Vim (1 ma cos Wt) coswct
RC滤波器的取值原则一般为：
➢ RC>>1/wc，以保证电容C对高频载波近似短路，
滤除输出信号的高频部分； ➢ RC<1/Wmax，保证低频调制信号可以通过RC低通 滤波器。
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9·2 包络检波电路
把二极管用折线特性逼近，并考虑到平均直流偏压Vo对 二极管构成的负偏压，可以得到：
i
gD 0
(vD
VD
)
vD VD vD 0
vD vi Vo Vim coswct Vo i gD (Vim coswct Vo VD )
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9·2 包络检波电路
输入信号vi(t)是一普通调幅波AM信号:
vi (t) Vim (1 ma cos Wt) coswct iD (t) a0 a1Vim (1 ma cos Wt) coswct
电路基础原理应用解调器实现信号的解调与恢复
电路基础原理应用解调器实现信号的解调与恢复在现代通信系统中，解调器是一个非常重要的设备，它能够实现信号的解调与恢复。
要理解解调器的原理和应用，首先我们需要了解一些电路基础原理。
1. 信号的调制与解调在通信系统中，信息信号常常被调制到载波信号上，便于传输和处理。
调制是将信息信号变换为载波信号的一个过程，而解调则是将调制过的信号还原为原始的信息信号。
解调器就是实现这一过程的关键设备。
2. 调制与解调的基本原理调制过程一般分为两种类型：幅度调制(AM)和频率调制(FM)。
当信号的幅度或频率随时间变化时，就可以实现信息的传递。
解调的原理与之相反，在幅度或频率变化的信号中提取出原始的信息信号。
3. 解调器的基本结构和功能解调器通常由滤波器、放大器、检波器等基本电路组成。
滤波器用于去除噪声和干扰，保留所需的频率成分；放大器用于增强信号的强度；检波器用于提取信号的原始信息。
这些基本电路相互配合，实现信号的解调与恢复。
4. 解调器的应用领域解调器广泛应用于各种通信系统，包括调制解调器、调音解调器、调频解调器等。
在无线通信中，调制解调器用于将数字信号调制为模拟信号，实现数字与模拟的转换。
调音解调器则用于音频信号的传输和处理。
调频解调器则用于调频广播等领域。
5. 解调器的发展趋势随着信息技术的发展，解调器也在不断演进。
从最初的简单模拟电路到复杂的数字信号处理(DSP)技术的应用，解调器的功能和性能得到了极大的提升。
同时，解调器在通信系统中的应用也越来越广泛。
在总结中，解调器是实现信号的解调与恢复的关键设备，具有广泛的应用领域和重要的发展趋势。
理解解调器的基本原理和结构对于掌握通信技术和应用具有重要意义。
通过不断的学习和研究，我们可以更好地应用和发展解调器这一重要设备，为通信技术的进步做出贡献。
第四章 信号调制解调电路
+ + N1
R3 uA us
N+ uo=-us + 2
∞
c) 负输入等效电路
第二节 调幅式测量电路
4.2.3相敏检波电路 一、相敏检波的功用和原理 1、相敏检波电路 相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和 选频能力的检波电路。
第二节 调幅式测量电路
2、相敏检波 包络检波有两个问题：一是解调的主要过程是 对调幅信号进行半波或全波整流，无法从检波器的 输出鉴别调制信号的相位。第二，包络检波电路本 身不具有区分不同载波频率的信号的能力。对于不 同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流，以 恢复调制信号，这就是说它不具有鉴别信号的能力。 为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力， 提高抗干扰能力，需采用相敏检波电路。
O u A, u o O t
第二节 调幅式测量电路
三、相敏检波电路的选频与鉴相特性 1、相敏检波电路的选频特性 相敏检波电路的选频特性是指它对不同频率的输 入信号有不同的传递特性。以参考信号为基波， 所有偶次谐波在载波信号的一个周期内平均输出 为零，即它有抑制偶次谐波的功能。对于n=1,3,5 等各奇次谐波，输出信号的幅值相应衰减为基波 的1/ n，即信号的传递系数随谐波次数增高而衰减， 对高次谐波有一定抑制作用。
第二节 调幅式测量电路
4、相敏检波电路与调幅电路在结构上相似之处及区 别 将调制信号ux乘以幅值为1的载波信号就可以得 到双边带调幅信号us，将双边带调幅信号us再乘以 载波信号，经低通滤波后就可以得到调制信号ux。 这就是相敏检波电路在结构上与调制电路相似的原 因。 二者主要区别是调幅电路实现低频调制信号与 高频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏 检波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经 滤波后输出低频解调信号。这使它们的输入、输出 耦合回路与滤波器的结构和参数不同。
第7章信号调制解调电路
少要求ωc>10Ω。这样，解调时滤波器能较好地将调
制信号与载波信号分开，检出调制信号。若被测信号 的变化频率为0~100Hz，则载波信号的频率ωc>1000 Hz。调幅信号放大器的通频带应为900~1100 Hz。
测控电路
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3. 信号调制解调电路
(1) 什么是调幅？写出调幅信号的数学表达式，画 出其波形。 调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。 常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制 信号x的线性函数变化。 调幅信号的一般表达式可写为：
Us=(Um+mx)cosωct
测控电路
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3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路
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3. 信号调制解调电路
调制解调的功用与类型
(6) 在测控系统中常用的调制方法有哪几种？
在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信 号。一个正弦信号Asin(ωt+φ)有幅值、频率、相位 三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为 调幅(Amplitude modulation)、调频(Frequency modulation)和调相(Phase modulation) 。
测控电路
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3. 信号调制解调电路
调制解调的功用与类型
理论基础：傅里叶变换的频移特性（调制定理）
若 f (t) F ( j) 则 f (t) ej0t F[ j( 0 )]
F[ f (t) cos0t] 1 F[ f (t)e j0t ] 1 F[ f (t)e-j0t ]
测控电路
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调制解调电路
第六章 频谱变换电路⎩⎨⎧非线性：调频、限幅频线性：调幅、混频、倍6.1概述频谱变换电路：频谱搬移，使之适合于传输.具备将输入信号频谱进行频谱变换，以获取具有所需频谱的输出信号这种功能的电路就叫做频谱变换电路。
6.2乘法器变跨导式模拟乘法器是以恒流源式差动放大电路为基础，并采用变换跨导的原理而形成的。
变跨导式模拟乘法器（恒流源式差分放大器）双入双出()()EQT EQT b b be i beco I U I U r r u r R u βββ+≈++=⋅-='111()21I U Tβ+= ∴I u U R u i TCo ⨯⋅-≈12若I u i ∞2成正比，则21i i o u u u ⨯∞ei e BE i e R u R u u I I 232≈-==∴21212i i e i i TC o U U R R u u U R u ⋅⋅=⋅⋅-=跨导222121i eI T T TEQ m u R UU U IU I g ∞⋅===∴称为变跨导乘法器.6.3调幅波一、幅度调制（AM ）()t u Ω－低频 ()t u c －高频定义：用()t u Ω去控制()t u c 的幅度，使幅度()t u Ω∞，称为调制称()t u Ω为调制信号，()t u c 为载波信号.1、 调幅特性.令()t U t u m Ω=ΩΩcos ()t w U t u c cm c cos = 则)()t w t M U t u c a cm AM cos cos 1⋅Ω+=其中cmm a U U k M Ω⋅=称为调制指数.（k 由电路决定的一个常数）()t w t M U t w U t u c a cm c cm AM cos cos cos ⋅Ω⋅⋅+⋅=()()[]t w t w M U t w U c c a cm c cm Ω-+Ω+⋅⋅+⋅=cos cos 21cos∴调幅波有3个频率分量c w 、Ω+c w 、Ω-c w .称Ω+c w 为上边频，Ω-c w 为下边频m AM B Ω=2载波不携带()t u Ω的信息，而且占用较大的发射功率，可以只发射边带。
第三章 信号调制解调电路4
3.3.1 调相原理与方法 3.3.1.1调相信号的一般表达式
调相就是用调制信号x去控制高频载波信号的相位。 常用的是线性调相，即让调相信号的相位按调制信号x的线 性函数变化。 调相信号us的一般表达式可写为：
us=Umcos(wc t +mx)
调频信号us的一般表达式可写为：
x O U O
x B T
t a) 调制信号 t b) 脉冲调宽信号
19
3.4.1.1 传感器调制
4 5 6 7 8 9 10 11
3
M θ
2
1
用激光扫描的方法测量工件直径
20
3.4.1.2 电路调制
1、参量调宽
两个半周期通过不同的电阻通道向电容充电，输出信号的占 空比随两充电回路的阻值而变化
R 10k R1 10k C RP 5k ∞ R2 uo VS u +Ur +FUr
B
t N,uo t uo t -2 - 0 d) 2
13
2、RS触发器鉴相
Uc S R a) N,uo t t 0 B t uo t c)
14
Q Q
Uc O Us O Uc O Us O Q O b)
t
Us
1 2 π
2π
φ
3.3.2.4脉冲采样式鉴相
Uc 单稳 锯 齿 uj Uc′ 波 发 生 器 采样 保持 Us′ u′ 滤波器 uo
Uc
载波 频率
锯齿波 发生器
uj
+ ux
门限检 测电路
脉冲发 生器
输出调 相脉冲
us
a)
U0
Uc O uj O ux+uj U0 O us O uj=kΨ t c) t b)
【学习】第五章信号调理电路
一般采用音频交流电压（5～10kHZ）作为电桥电源。 这时，电桥输出将为调制波，外界工频干扰不易从线路 中引入，并且后接交流放大电路简单无零漂。
采用交流电桥时，必须注意影响测量误差的一些因素。
如：电桥中元件之间的互感影响；无感电阻的残余阻抗； 邻近交流电路对电桥的感应作用；泄漏电阻以及元件之间、 元件与地之间的分布电容等。
整理课件
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§2 调频与解调
（1）调频
调频（频率调制）是利用信号电 压的幅值控制一个振荡器，振荡 器输出的是等幅波，但其振荡频 率偏移量和信号电压成正比。
当信号电压为零时，调频波的频率等于中心频率（载波频 率）；信号电压为正值时频率提高，负值时则降低。所以调 频波是随信号而变化的疏密不等的等幅波。
-fm
fm
－f0
f0
时域分析
频域分析
由脉冲函数的卷积性质知：一个函数与单位脉冲函数卷积的结
果，就是将其以坐标原点为中心的频谱平移到该脉冲函数处。
即调制后的结果就相当于把原信号的频谱图形由原点平移至
载波频率 f 0 处，幅值减半。
整理课件
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从调幅原理看，载波频率 f 0 必须高于原 信号中的最高频率 f m 才能使已调波仍 保持原信号的频谱图形，不致重叠。
整理课件
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g(t)1 2x(t)1 2x(t)co4sf0t
据傅里叶变换性质可得：
G (f) 1 2X (f) 1 4X (f 2 f0 ) 1 4X (f 2 f0 )
若用一个低通滤波器滤去中心
频率为 2 f 0 的高频成分，那
么将可以复现原信号的频谱 （幅值减小为一半），若用放 大处理来补偿幅值减小，可得 到原调制信号。
cd4046构成的fsk调制解调电路
cd4046构成的fsk调制解调电路全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：CD4046是一种集成电路，常用于FSK调制和解调电路中。
FSK （Frequency Shift Keying）调制技术是一种数字调制技术，通过改变信号的频率来携带数字信息。
在通信系统中，FSK调制技术被广泛应用于数据传输和调频调制解调。
本文将详细介绍CD4046构成的FSK 调制解调电路的原理和应用。
一、CD4046简介CD4046是一种集成数字数字锁相环PLL（Phase Locked Loop）电路，由德州仪器公司生产。
它由一个相位比较器、一个VCO （Voltage Controlled Oscillator）和一个低通滤波器组成。
CD4046可以将输入信号的频率与VCO的频率进行比较，并自动调节VCO的频率，使得输入信号与VCO的频率同步。
这种锁相环的原理可以用于FSK调制和解调电路中。
二、FSK调制解调电路原理1. FSK调制原理：在FSK调制中，输入的数字信号被转换成两种不同频率的信号，并分别控制两个不同频率的载波信号。
这两种载波信号通过一个开关切换器，使得输出信号在两种频率之间切换，从而携带数字信息。
2. FSK解调原理：在FSK解调中，接收到的信号经过解调器解调，得到两种不同频率的信号。
这两种信号再经过一个比较器比较，得到解调后的数字信号。
CD4046通过其内部的相位比较器和VCO实现了FSK调制解调电路。
其电路连接如下：1. 输入信号经过一个低通滤波器，去除噪声和高频成分，然后输入到CD4046的相位比较器。
2. CD4046的VCO的频率由输入信号的频率控制，当输入信号的频率高于VCO的频率时，VCO的频率会增加；反之，当输入信号的频率低于VCO的频率时，VCO的频率会减小。
3. CD4046的输出信号通过一个比较器进行信号处理，得到FSK调制或解调后的数字信号。
1. 数据传输：FSK调制技术可以将数字信号转换成模拟信号进行传输，提高数据传输效率和可靠性。
第4章幅度调制与解调电路
4. 3幅度解调电路
4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较大
的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电 路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二 极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波 形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。
可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法 器实现调制信号与载波的相乘。
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4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
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4.1概述
2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包
络仍然是随调制信号变化的.但它的包络已不能完全准确地反映低频 调制信号的变化规律。双边带信号在调制信号的负半周.已调波高频 与原载频反相;调制信号的正半周.已调波高频与原载频同相。也就是 双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变180°
混频后.产生近似中频的组合频率.进入中放通带内形成干扰。 减小互调干扰的方法与抑制交叉调制干扰的措施相同。
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4. 5幅度调制和解调电路的制作、 调试及检测
4. 5. 1低电平振幅调制器(利用乘法器)
幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同.即振幅变化与调制信号的振幅成正 比。通常称高频信号为载波信号.低频信号为调制信号.调幅器即为产 生调幅信号的装置。
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4.1概述
3)调幅信号的功率分配 由式(4-3)知.普通调幅信号uAM(t)<C)在负载电阻RL上产生的功率
ASK调制解调电路设计
ASK调制解调电路设计调制解调电路是通信系统中的关键组成部分，它负责将原始信号转换成适合传输的模拟或数字信号，并在接收端将其恢复原始形式。
在本文中，将介绍调制解调电路的设计原理、常见的调制解调技术以及一些实际设计中的考虑因素。
调制解调电路的设计原理：调制的目的是将原始信号与载波信号进行合并，以便在传输过程中提高信号的传输效率。
调制技术主要分为模拟调制和数字调制两种类型。
模拟调制是将原始信号通过其中一种调制方式，将其频率、振幅或相位与载波信号进行调制，生成调制信号。
常见的模拟调制技术有幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。
对于模拟调制，常用的调制解调电路包括运算放大器、功率放大器、滤波器等。
数字调制则是通过将原始信号转换为数字形式，以便在数字通信系统中传输和处理。
常见的数字调制技术有振幅移键（ASK）、频率移键（FSK）、相位移键（PSK）和正交振幅移键（QAM）等。
常见的调制解调技术：1.ASK调制解调电路设计：ASK是一种简单的数字调制技术，它将二进制信号转换为有限数量的离散振幅级别。
在调制端，二进制信号通过将载波的振幅进行调制。
在解调端，使用信号检波器将调制信号转换为原始二进制信号。
2.FSK调制解调电路设计：FSK是一种将二进制信号转换为不同频率的数字调制技术。
调制端通过控制两个频率，将二进制信号转换成相应频率的调制信号。
解调端通过对不同频率信号的检测，将调制信号恢复为原始二进制信号。
3.PSK调制解调电路设计：PSK是一种将二进制信号转换为不同相位的数字调制技术。
调制端通过控制载波的相位，将二进制信号转换成相应相位的调制信号。
解调端通过相位解调器将调制信号恢复为原始二进制信号。
考虑因素：在设计调制解调电路时1.带宽和数据率：调制解调电路的带宽需要与传输信号的带宽相匹配，以确保传输的完整性。
2.抗噪性能：调制解调电路需要在有噪声存在的环境中工作，并恢复原始信号的准确性。
3.功耗：调制解调电路在设计中应尽可能降低功耗，以提高系统的效率和延长电池寿命。
电路基础原理模拟信号的调相与解调相
电路基础原理模拟信号的调相与解调相电路基础原理：模拟信号的调相与解调相在电路基础原理中，调相和解调相是模拟信号处理中非常重要的概念。
调相是指对输入信号进行相位调整，而解调相则是将调制后的信号转化回原始信号。
本文将详细介绍调相和解调相的基本原理以及常用的调相和解调相电路。
一、调相的基本原理调相是通过改变输入信号的相位，来实现对信号的处理。
相位调制是其中一种调相的方式，其基本原理是改变信号的相位角度，从而改变信号在时间轴上的位置。
最常见的相位调制方式有正弦调制和脉冲调制。
在正弦调制中，输入信号与调制信号相乘，通过改变调制信号的相位角，使得输出信号的相位发生变化。
而在脉冲调制中，输入信号的幅度与脉冲信号相乘，通过改变脉冲信号的相位角，实现对输入信号相位的调整。
调相在无线通信中起到了重要的作用。
例如，在调频调制中，输入信号的相位和频率都会发生变化，从而实现信号的传输。
而在调幅调制中，输入信号的相位保持不变，只改变信号的幅度。
调相也广泛应用于音频处理、图像处理等领域。
二、解调相的基本原理解调相是将调制后的信号转化回原始信号的过程。
它是调相的逆过程，通过提取信号的相位信息，来还原原始信号。
最常见的解调相方式有相移解调和频率解调。
在相移解调中，通过对输入信号进行频率选择和相位检测，使得输出信号能够还原原始信号的相位信息。
而在频率解调中，通过改变输入信号的频率，从而实现对输入信号的解调。
解调相同样在通信领域中起到了重要的作用。
在调频解调中，通过频率选择电路和相位检测电路，将调频调制后的信号恢复为原始的信息信号。
在调幅解调中，通过振幅检波电路，将调幅调制的信号还原为原始信号。
三、调相和解调相电路调相和解调相都需要特定的电路来实现。
下面介绍两种常用的调相和解调相电路。
1. 相移调制电路相移调制电路是一种常见的调相电路。
它通过改变输入信号的相位，来实现对信号的调制。
常见的相移调制电路包括环路调制器和差分调频发生器。
环路调制器通过反馈电路产生相移信号，而差分调频发生器则通过改变电容和电感来实现相位调制。
信号的调制与解调(完整版)
信号与系统课程设计设计题目：信号的调制与解调院系：机械电子工程系专业班级：09应用电子技术学生姓名：谢焱松吴杰谭雨恒刘庆学号：09353017 09353018 09353019 09353020专业班级：文如泉起止时间：2010.12.13-2010.12.25设计任务：信号的调制与解调•目的：理解Fourier变换在通信系统中的应用：掌握调制与解调的基本原理。
•要求：实现信号的调制与解调。
•内容：调制信号为一取样信号（自己选，一般取常见的信号），利用MATLAB分析幅度调制（AM）产生的信号频谱，比较信号调制前后的频谱并解调已调信号。
设载波信号的频率为100HZ。
•方法：应用MATLAB平台。
•参考资料：MATLAB相关书籍。
教师点评：一、课程设计目的利用MATLAB 集成环境下的Simulink 仿真平台，设计一个2ASK/2DPSK 调制与解调系统。
用示波器观察调制前后的信号波形；用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化；加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率；最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
二、课程设计要求（1）熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台，熟悉2ASK/2DPSK 系统的调制解调原理，构建调制解调电路图。
（2）用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号的频谱的变化。
并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。
（3）在调制与解调电路间加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率，并给出仿真波形，改变信噪比并比较解调后波形，分析噪声对系统造成的影响。
（4）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计学年论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。
三、基本原理1 ASK 调制与解调ASK 即幅移键控（振幅键控），是一种相对简单的调制方式。
对于振幅键控这样的线性调制来说，在二进制里，2ASK 是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出，有载波输出时表示发送“1”，反之表示发送“0”。
第五章 信号变换一：振幅调制、解调
二、双边带调制和单边带调制
1. 双边带调制
（1） 双边带调制电路的模型 ）
例题
设载波功率Pc为100W，问调幅度为1及0.3 设载波功率 ，问调幅度为 及 总边频功率、总平均功率各为多少？ 时，总边频功率、总平均功率各为多少？ （ma =1时， P = 50W、 P∑a=150W、 时 、 、 ma = 0.3 时， P = 4.5W、 P∑a=104.5W） 、 ）
7.调幅波的几种调制方式 调幅波的几种调制方式
二、混频器组成框图及工作原理
⒈ 组成框图
⒉ 工作原理
两个不同频率的高频电压作用于非线性器 件时，经非线性变换， 件时，经非线性变换，电流中包含直流分 基波、谐波、和频、差频分量等。 量、基波、谐波、和频、差频分量等。其 中差频分量f 中差频分量 Lo-fs就是混频所需要的中频成 分，通过中频带通滤波器把其它不需要的 频率分量滤掉，取出差频分量完成混频。 频率分量滤掉，取出差频分量完成混频。 若同一个非线性器件既完成混频、又作为 若同一个非线性器件既完成混频、 本地振荡，则这个混频器通常称为变频器 变频器。 本地振荡，则这个混频器通常称为变频器。
5.1.1 振幅调制电路
一、普通调幅（AM） 普通调幅（ ）
什么是调幅？ ⒈ 什么是调幅？ ——载波的振幅值随调制信号的大小作线 载波的振幅值随调制信号的大小作线 性变化，称为振幅调制，简称调幅 调幅（ 性变化，称为振幅调制，简称调幅（AM） ） 2. 普通调幅电路模型