幅度调制与解调电路
信号电路调制解调原理
信号电路调制解调原理一、引言在通信系统中，信号的传输必须经过调制和解调两个过程。
调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号，解调则是将调制信号还原成原始信息信号。
调制解调技术在现代通信系统中起着至关重要的作用，本文将重点介绍信号电路调制解调原理。
二、调制原理调制是指将原始信息信号与高频载波信号相结合，通过改变载波信号的某些特性，将信息信号转移到载波信号上。
常用的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
不同的调制方式适用于不同的通信场景，下面以幅度调制为例进行介绍。
幅度调制(AM)是将原始信息信号的幅度变化与载波信号的幅度进行相应变化的调制方式。
具体原理如下：首先，将原始信息信号通过调制器进行调制处理，将其转换成与信息信号幅度相对应的调制信号。
然后，将调制信号与高频载波信号相乘，得到幅度调制信号。
最后，通过天线将幅度调制信号发射出去。
三、解调原理解调是将调制信号还原成原始信息信号的过程。
解调过程与调制过程相反，常用的解调方式有包络检波、相干解调和同步解调。
下面以包络检波为例进行介绍。
包络检波是一种简单且常用的解调方式。
具体原理如下：首先，将接收到的幅度调制信号经过放大器放大后，通过包络检波器进行解调处理，得到包络信号。
然后，将包络信号通过滤波器进行滤波处理，去除高频噪声。
最后，得到的信号即为原始信息信号。
四、应用场景调制解调技术广泛应用于各种通信系统中。
以广播系统为例，调制解调技术可以将声音信号转换成适合广播传输的调制信号，然后通过天线发射出去；接收端通过解调技术将接收到的调制信号还原成原始声音信号，实现广播内容的传输。
调制解调技术还应用于无线电通信、电视传输、移动通信等领域。
例如，在移动通信系统中，调制解调技术可以将语音、视频等信息信号转换成适合无线传输的调制信号，然后通过天线发射出去；接收端通过解调技术将接收到的调制信号还原成原始信息信号，实现通信内容的传输。
五、总结信号电路调制解调原理是现代通信系统中不可或缺的一部分。
幅度调制与解调
幅度调制与解调实验一、实现目的1、通过本次实验，起到理论联系实际的作用，将理论课中学到的调幅、检波电路的分析方法用到实验电路的分析和实验结果的分析中，使理论真正地用在实际电路中，落到实处。
要求学生必须从时域、频域对调制和解调过程中信号的变换分析清楚。
2、本次采用的实验电路既能实现普通调幅，又能实现双边带调幅，通过实验更进一步理解普通调幅（AM）和双边常调幅（DSB）在理论上、电路中的联系和区别。
3、实验中所测量的各种数据、曲线、波形是代表电路性能的主要参数，要求理解参数的意义和测量方法，能从一组数据中得出不同的参数并衡量电路的性能。
二、实验仪器1、数字示波器 TDS210 0~60MHz 1台2、频谱分析仪 GSP-827 0~2.7GHz 1台3、直流稳压电源 SS3323 0~30V 1台4、实验电路板自制 1块三、实验电路及原理1、实验电路介绍实验所采用的电路为开关调幅电路，如图所示。
既能实现AM调制，又能实现DSB调制，是一种稳定可靠，性能优良的实验电路，其基本工作原理是：调制信号经耦合电容C1输入与电位器输出的直流电压叠加，分别送到同相跟随器U1A 和反相跟随器U1B，这样在两个跟随器的输出端就得到两个幅度相等，但相位相反的调制信号（U+和U-）。
再分别送到高速模拟开关的两个输入端S1和S2，由开关在两个信号之间高频交替切换输出（由载波控制），在输出端就得到调幅波，通过调整电位器可以改变直流电压达到改变调制度m，当电位器调到中心位置时就得到了双边带的调幅信号。
放大器为高精度运放AD8552，开关为二选一高速CMOS模拟开关ADG779。
另外，为防止实验过程中由于调制信号幅度过大而损坏电路，特加了保护二极管D1、D2；由于运算放大器和模拟开关是单电源轨至轨型，只能单5V供电，在使用时所有信号是叠加在2.5V直流电平上的，电路中R7、R8就是提供该直流偏置电平的，R12、R13、T1是用来抵销直流电平的，以免对检波电路产生影响；R8、C5、C7、L1和R9、C6、C8、L2起到导通直流和低频信号、阻止高频信号的作用，防止开关泄露的高频载波信号对运算放大器产生影响；高频载波信号（1MHz,方波）由有源晶体振荡器X1产生。
调制电路与解调电路
调制电路与解调电路一、调幅电路调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。
调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。
通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅；反之，如果使用大功率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。
在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：（1）要求调制特性（调制电压与输出幅度的关系特性）的线性良好；（2）集电极效率高；（3）要求低放级电路简单。
1、基极调幅电路图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f(ube)关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大器比较简单。
其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。
2、发射极调幅电路图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。
3、集电极调幅电路图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态；反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。
幅度调制
模拟调制、解调电路原理一、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m是调幅波的调制系数(调幅度)。
同时当m＜1时，实现了不失真的调制，而当m＞1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：式子表明，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fc+F，下边频分量fc-F。
其频谱图如图所示：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，如图所示：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P1、P2。
这表明，在m=1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。
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。
二、调幅波的解调电路(检波器)调幅波的解调过程(不失真地还原信息)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还原出调制波信息，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，振幅检波器的组成框图如图所示：对于DSB—双边带波和SSB—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。
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。
幅度调制及解调实验心得
幅度调制及解调实验心得一、实验目的幅度调制及解调实验是电子学中的基础实验之一，旨在通过实践操作与理论结合的方式，加深对幅度调制及解调原理的理解，掌握幅度调制与解调电路的设计和调试方法。
二、实验原理1. 幅度调制原理幅度调制是指用模拟信号（也称为基带信号）去控制高频信号（也称为载波信号）的振幅变化，从而将模拟信号转化为高频信号。
具体而言，假设模拟信号为m(t)，高频载波信号为c(t)，则幅度调制后得到的带载波信号s(t)可表示为：$$s(t)=(A_c+m(t))\cos(2\pi f_c t)$$其中，$A_c$为载波振幅，$f_c$为载波频率。
可以看出，当模拟信号m(t)变化时，带载波信号s(t)的振幅也会随之变化。
2. 幅度解调原理幅度解调是指将已经被幅度调制过的带载波信号还原成原始模拟信号。
常见的幅度解调电路有包络检测器和同步检测器两种。
包络检测器的原理是利用二极管的非线性特性，将带载波信号的正半周期和负半周期分别整流，然后通过一个低通滤波器得到原始模拟信号的包络。
具体而言，假设带载波信号为s(t)，则包络检测器输出的电压e(t)可表示为：$$e(t)=R_c\cdot C\cdot \frac{d}{dt}|s(t)|$$其中，$R_c$为电路中的电阻，$C$为电容。
同步检测器的原理是利用一个参考信号（也称为本振信号）与已经被幅度调制过的带载波信号相乘得到一个混频信号，然后通过低通滤波器得到原始模拟信号。
具体而言，假设参考信号为$f_r(t)$，带载波信号为$s(t)$，则同步检测器输出的电压e(t)可表示为：$$e(t)=K_d\cdot m(t)$$其中，$K_d$为检波灵敏度。
三、实验步骤1. 实验材料准备：示波器、函数发生器、二极管、电容、变阻器等。
2. 搭建幅度调制电路：将函数发生器输出接入变阻器中，并将变阻器输出接入二极管的正极，将二极管的负极接地。
将载波信号从函数发生器输出，并通过一个电容与变阻器输出相乘，得到幅度调制后的带载波信号。
幅度调制与解调电路实验报告
一、实验标题：幅度调制与解调电路实验二、实验目的1、加深理解调幅调制与检波的原理2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法3、掌握集成模拟乘法器的使用方法4、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真三、实验仪器与设备5、高频电子线路试验箱（TKGP）；6、双踪示波器；7、频率计；8、交流毫伏表。
四、实验原理实验原理图图一：电路原理图MC1496 是双平衡四象限模拟乘法器。
引脚8 与10 接输入电压UX，1 与4 接另一输入电压Uy，输出电压U0 从引脚6 与12 输出。
引脚2 与3 外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6 产生串联电流负反馈，以扩展输入电压Uy的线性动态范围。
引脚14 为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电使），引脚5 外接电阻R5。
用来调节偏置电流I5 及镜像电流I0 的值。
五、 实验内容及步骤1、 乘法器失调调零2、 观察调幅波形调幅波形一-60-40-20020406001234567tU /m v图二：K502 1-2短接波形图调幅波形二-40-30-20-1001020304001234567tU /m v图三：K502 2-3短接波形图3、 观测解调输出解调波形-500-400-300-200-100010020030040050000.511.522.533.544.55tU /m v图四：解调输出波形图六、实验分析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m是调幅波的调制系数(调幅度)。
同时当m＜1时，实现了不失真的调制，而当m＞1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。
七、实验体会通过本次实验，我了解了集成模拟乘法器的基本工作原理、分类、特性等，在了解信号的调制和解调知识的。
温故而知新，本次试验使我熟悉了对实验仪器是使用，并且初步学会了集成模拟乘法器设计幅度调制的方法。
什么是解调电路它在电子电路中的作用是什么
什么是解调电路它在电子电路中的作用是什么解调电路是一种用于将调制信号还原为原始信号的电路。
在电子电路中，解调电路主要用于从调制信号中提取出原始信号，以便进行进一步的处理或分析。
一、解调电路的原理解调电路的原理基于调制信号可以通过调制器来叠加到载波信号上进行传输的特性。
在传输过程中，调制信号会被融合到载波信号的振幅、频率或相位上。
因此，解调电路需要识别并分离出这些调制信号。
二、解调电路的分类根据调制方式的不同，解调电路可以分为以下几种类型：1. 振幅解调电路：用于从幅度调制（AM）信号中提取出原始信号，常见的振幅解调电路包括二极管检波电路和同步检波电路。
2. 频率解调电路：用于从频率调制（FM）信号中提取出原始信号，常见的频率解调电路是锁相环（PLL）电路和鉴频器。
3. 相位解调电路：用于从相位调制（PM）信号中提取出原始信号，常见的相位解调电路是相移锁定环（PSK）电路和差分解调电路。
三、解调电路的作用解调电路在电子电路中起着至关重要的作用：1. 信息还原：解调电路能够将调制信号中蕴含的原始信号还原出来，使其可以被后续电路进行处理或分析。
2. 信号传输：解调电路可以将调制信号中的信息传递给接收器，以实现信号的传输与接收。
3. 通信系统：解调电路是通信系统中必不可少的组成部分，通过它可以实现信号的调制与解调，保证信号的传输质量和可靠性。
4. 数据处理：解调电路能够帮助将数字信号还原为原始数据，使其能够被数字系统进行处理和分析。
总结：解调电路是一种用于从调制信号中提取原始信号的电路。
根据调制方式的不同，解调电路可以分为振幅解调、频率解调和相位解调电路。
它在电子电路中起着重要的作用，包括信息还原、信号传输、通信系统和数据处理等方面。
只有通过解调电路，我们才能够将调制信号中的有用信息还原出来，并进行进一步的处理和分析。
高频电子电路振幅调制和解调ppt
集电极直流电源 Vcc 提供的功率: P PT VccIcoT
调制信号提供得平均功率:
Pc
P=ow
P
1 2
ma 2 PT
1 2
ma 2Vcc IcoT
平均输出功率:
1
POCW 2
1 2
I
R 2
cm1 p
d
(t
)
PoT
(1
1 2
ma2 )
Pcav
P=av
Poav
载波输出功率
PCT
(1
1 2
调幅度:
ma
2a2V a1
结论:
(1)调幅度得大小由调制信号电压振幅及调制器得特性曲线
所决定
(2)通常,a2<<a1因此用这种方法所得到得调幅度不大。
在平方律调幅中,管子工作于甲类非线性状态,效率低,只适用
于低电平调幅、
图 9、3、2 串联双二极管平衡调幅器简化电路
i1 a0 a1(V0 cos0t V cos Ωt) a2 (V0 cos0t V cos Ωt)2
3、 修正得移相滤波法 sin[(2 1) Ωt]
在单边带调幅与双边带调幅之间,有一种折衷方 式,即残留边带调幅。她传送被抑制边带得一部分,同 时又将被传送边带也抑制掉一部分。为了保证信号无失 真地传输,传送边带中被抑制部分与抑制边带中得被传 送部分应满足互补对称关系。
特点: 所占频带比单边带略宽一些; 她在ω０附近 得一定范围内具有两个边带,因此在调制信号(例如电 视信号)含有直流分量时,这种调制方式可以适用; 残
3、 检波得分类
检波
二极管检波器 器件
三极管检波器 小信号检波器
信号大小 大信号检波器 包络检波器
振幅调制、解调与混频电路
AMVΩmVcm AMVΩmVcm
cos(c cos(c
)t )t
对于复杂信号调制上面的模型也成立。
通信工程学院
27
F ()
F f (t) cosct
F fˆ (t) sin ct
SUSB ()
SLSB ()
通信工程学院
28
4.1.2 振幅解调和混频电路的组成模型
P(t) 1
2
Vπ 2
-π m0
(1
Ma
cost ) 2
cos2
ctdct
1 2
Vm20
(1
Ma
cos t)2
P0 (1
Ma
cos t)2
式中，P0 Vm20 / 2 ：载波分量产生的平均功率。
Pmax P0 1 Ma 2
Pmin P0 1 Ma 2
通信工程学院
20
通信工程学院
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③组成模型 vO (t) AMVcmv (t) cosct AMVcm ka
④讨论 •其包络与调制信号不一致； •调制效率高； •信号的带宽与AM信号一样。
通信工程学院
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2. 单边带调制信号
①定义：仅传输一个边带(上边带或下边带)的调制方式称为单 边带调制 。 ②目的：节省发射功率；频谱宽度压缩一半，BWSSB = Fmax。
带通
通信工程学院
37
4.2 相乘器电路
•
实现：利用非线性器件。 电阻性
按非线性器件 电抗性
• 类别
两输入信号加到同一器件输入端
按输入信号注入方式 两输入信号加到不同器件输入端
电路中的信号调制与解调
电路中的信号调制与解调信号调制与解调是现代通信技术中不可或缺的一环。
它们负责将信息转换为适合传输的信号，并在接收端将信号恢复为原始的信息。
在电路中，调制和解调有着多种形式，每种形式都有其独特的特点和应用场景。
调制是指将原始信息信号与一定的载波信号相结合，形成适合传输的调制信号。
通过调制，原始信息信号的频率、振幅、相位等特性被转换成与载波信号相关的参数。
常见的调制方式包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。
幅度调制是最简单的调制方式之一。
它通过改变载波信号的幅度，来表示原始信息信号的变化。
当原始信号为高电平时，载波信号的幅度较大；当原始信号为低电平时，载波信号的幅度较小。
幅度调制广泛应用在调幅广播、电视和手机通信等领域。
频率调制是将原始信息信号的变化通过改变载波信号的频率来表示的一种调制方式。
当原始信号为高电平时，载波信号的频率较高；当原始信号为低电平时，载波信号的频率较低。
频率调制被广泛应用在调频广播、无线通信和音频传输等领域。
相位调制则是通过改变载波信号的相位，来表示原始信息信号的变化。
当原始信号为高电平时，载波信号的相位发生改变；当原始信号为低电平时，载波信号的相位保持不变。
相位调制常用于调相广播和数字通信系统中。
解调是将调制信号还原为原始信息信号的过程。
它在接收端起着至关重要的作用，能够使接收端正确地解读和解析接收到的信号。
常见的解调方式包括包络检测、鉴相解调、锁相环等。
包络检测是一种常用的解调方式，适用于幅度调制。
它通过提取调制信号的包络（即调制信号的振幅）来还原原始信息信号。
包络检测被广泛应用在调幅广播接收机中。
鉴相解调是一种用于解调相位调制信号的方法。
它通过比较接收信号与参考信号的相位差，来推测原始信息信号的变化。
鉴相解调在数字通信系统中得到广泛应用。
锁相环是一种复杂且高效的解调方法，通常用于频率调制。
它通过将接收信号的相位与本地参考信号的相位进行比较，通过调整本地振荡信号的频率和相位，使其与接收信号保持同步。
调幅与解调实验报告
调幅与解调实验报告一、引言调幅（Amplitude Modulation，简称AM）是一种将信息信号调制到载波信号上的调制方式，而解调则是将调制信号中的信息信号分离出来的过程。
调幅与解调是通信领域中基础而重要的技术，本实验旨在通过搭建调幅与解调电路，实现调幅与解调的过程，并验证调幅电路和解调电路的正常工作。
二、实验设备与原理2.1 实验设备本实验所用设备如下：- 信号发生器- 三角波生成器- 振荡器- 信号变换电路- 甄别电路- 示波器- 电阻、电容等元件2.2 实验原理2.2.1 调幅原理调幅原理是将一个较低频率的信息信号通过乘法运算调制到一个高频的载波信号上。
设载波信号为c(t) = A_c\cdot \cos(2\pi f_c t)，调制信号为m(t) =A_m\cdot \cos(2\pi f_m t)，调幅信号为s(t) = (A_c + A_m\cdot m(t))\cdot \cos(2\pi f_c t)。
2.2.2 解调原理解调过程即提取调制信号中携带的信息信号，常用的解调方法是相干解调。
相干解调的基本原理是将收到的调幅信号再与一个同频率同相位的载波进行乘法运算，然后通过低通滤波器滤除高频成分，得到信息信号。
三、实验步骤3.1 调幅实验1. 搭建调幅电路，将信号发生器输出的正弦波作为调制信号，通过信号变换电路将其调制到振荡器产生的载波信号上。
2. 将调幅信号连接至示波器，调整信号发生器的频率和振荡器的幅度，观察调幅信号的波形特点。
3.2 解调实验1. 将调幅信号连接至甄别电路，通过相干解调原理进行解调。
2. 将甄别电路的输出信号通过低通滤波器滤除高频成分，并连接至示波器。
3. 调整振荡器的幅度和频率，观察解调后波形的恢复情况。
四、实验结果与分析4.1 调幅实验结果通过调幅电路实验，观察示波器上的调幅信号波形特点。
可以发现调幅信号的幅度在载波频率下发生变化，且幅度变化的幅度与调制信号的幅度成正比关系。
幅度调制及解调实验2
幅度调制及解调实验一、实验目的1、理解幅度调制与检波的原理；2、掌握用集成乘法器构成调幅与检波电路的方法。
二、实验原理实验电路图如图2-2所示调幅就是用低频调制信号去控制高频载波信号的幅度，使高频载波信号的振幅按调制信号变化。
而检波则是从调幅波中取出低频信号。
振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅（AM ）信号，抑制载波的双边带调制（DSB ）信号，单边带调制（SSB ）信号。
此实验主要涉及普通调幅（AM ）及检波原理。
三、实验设备1、测控电路（二）实验挂箱2、函数信号发生器3、虚拟示波器 四、实验内容及步骤1、“测控电路二”实验挂箱接入12V ±直流电源；2．调幅波的观察（1）把“U12信号产生单元”电源开关拨到“开”方向，调节此单元的电位器（电位器W1调节信号幅度，电位器W2调节信号频率），使之输出频率为Z 3KH .1、幅值为P P 1V -的正弦波信号，接入“U1调幅单元”的调制波输入端；（2）调节实验屏上的函数信号发生器，使之输出频率为Z 100KH 、幅值为P P 4.0V -的正弦波信号，接入“U1调幅单元”的载波输入端。
0tUs图2-1 普通调幅（AM ）波波形 （3）“U1调幅单元”的输出端接入示波器CH1，调节“U1调幅单元”的电位器W ，在示波器上观测到如图2-1所示的普通调幅（AM ）波。
3．解调波的观察（1）在保持调幅波的基础上，将“U1调幅单元”的输出端接入“U2解调单元”的调幅波输入端，把输入“U1调幅单元”的载波信号接入“U2解调单元” 载波输入端； （2）“U2解调单元”的输出端接入虚拟示波器的CH2，调节“U2解调单元“的电位器W1，观测到解调信号。
五、实验注意事项1、实验挂箱中的直流电源正负极切忌接反，否则就会烧坏实验箱上的集成芯片。
2、为了得到更好的实验效果，实验时，外加信号的幅度不宜过大，请按照“实验内容及步骤”说明部分做实验。
8101423145612MC1496C20.1u FR5750R6750R71K R81KR251R11KC30.1u FR41KR31K R103.3KR113.3KC50.1u FR96.8KW147K-8V+12V132V VGNDINOUT 79L08-12V8101423145612MC1496C10.1u FC20.1u FR5910R6910R71KR81KC40.1u FR251R11KC30.1u FR41KR31K R103.3KR113.3KC60.01uF R96.8KW147K+12VR1310KC50.01uFR1210KR1451K R16200KR17200KR1551K3261574U?TL081+VCC -VEE0.33uF0.1u F调制信号输入载波输入C?10u F载波输入调幅波输出调幅波输入解调输出图2-2 幅度调制与解调单元六、思考题集成乘法器调幅及解调电路有何特点？试简述它们的工作原理。
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
振幅调制与解调电路
vO
Vm
t
≥
t t1
t tt1
(a)
(b)
图 4-4-9 惰性失真
(a)不产生惰性失真
(b)产生惰性失真
单音调制时不产生惰性失真的充要条件：
(3) 分析
RLC ≤
1 - Ma2 ΩMa
Ma和 越大，包络的下降速度越快，不产生惰性失真
所要求的 RLC 值必须越小。
多音调制时，作为工程估算， 和 Ma 应取其中的最大 值。一般按 maxRLC ≤ 1.5 计算 。
若
Vrm
V>rmV(m10，VVmrMm0 aco<s
t)cosct
1，合成了不失真的调幅信号，可
通过包络检波器检波。
4．同步检波的关键：产生与载波同频同相的同步信号
① 对双边带，可从已调波信号取出 例：双边带调制信号
vS (t) kav (t)cosct
取平方，vS2 (t ) ka2v2 (t ) cos 2 ct ，取角频率为 2c 的分量
(2)小信号检波 ① 条件：vS 振幅 Vm 足够小(几至十几毫伏)，此时，二 极管应设有很小的偏置电流。
五、二极管包络检波电路中的失真
设： vS(t) =Vm0(1+Macos t)cosct，要求：
（1）
Vm0(1 - Ma) ≥ 500 mV
（2）RLC 的低通滤波器带宽应大于 Fmax。
1．惰性失真
RLC C 向 RL的放电速度 C 的泄放电荷量 D 导通时间 锯齿波动 vAV 增大。
为提高检波性能，RLC
取值应足够大。当满足
RL
1
cC
和 RL>> RD 的条件时，可以认为，VAV Vm，即检波电压传
振幅调制、解调电路概要
2．负载效应 检波器作为中频放大器的 输出负载，可以用检波输入电 阻 Ri 来表示这种负载效应。 (1) Ri 定义：输入高频电 压振幅对二极管电流 i 中基波 分量振幅的比值。 (2) Ri 的求法：可近似从能量守恒原理求得。 设输入高频等幅电压 vS(t) = Vm cosct，相应的输出 为直流电压 VAV，则检波器从输入信号源获得的高频功 2 率为 Pi = Vm / 2Ri ，经过二极管的变换作用，一部分转
② 载频减小为 50 kHz，上、下边频间隔仍为0.2 kHz，则两边频的相对间隔为(0.2/50.1) × 100% = 0.4%。
相对间隔越大，滤波器就越容易实现。故单边带发 射机在低载波频率上产生单边带信号，而后用混频器将 载波频率提升到所需的载波频率上。 (2) 组成
本振频率(kHz) 边带最小频率间隔 相对频率间隔 (kHz) 0.2 0.2% 平衡调制器 100(载波) 2000 第一混频器 200.2 9.4% 第二混频器 26000 4200.2 14.9%
且其值与输入调幅信号包络 Vm0(1 + Macost) 成正比：
VAV = dVm0，Vm=d)，恒小于1。
3.讨论 (1) D的作用 原理上，D起着受载波电压控制的开关作用 实际上，受 RLC 电压反作用，D 仅在载波一个周 期中接近正峰值的一段时间(vS ＞ vC)内导通(开关闭合)， 而在大部分时间内截止(开关断开)。导通与截止时间与 RLC 大小有关。 例： RLC ↑→C向RL的放电速度↓→C的泄放电荷量 ↓→D 导通时间↓→锯齿波动↓→vAV 增大。
二、低电平调制电路——单边带发射机 1.用途：主要用来实现双边带和单边带调制 2.要求：调制线性好，载波抑制能力强，功率和 效率的要求是次要的。 载波抑制能力的强弱可用载漏（输出泄漏的载波分 量低于边带分量的分贝数）表示，分贝数越大，载漏就 越小。 3.种类：前面介绍的各种乘法器均可构成性能优良 的平衡调制器，例1596、AD630 平衡调制器等。 实用的低电平调制电路这里不再作讨论。下面仅 讨论——
电路中的脉冲调制与解调设计与分析
电路中的脉冲调制与解调设计与分析在现代电子通信中，脉冲调制与解调是至关重要的技术。
它们被广泛应用于各种通信系统，如无线电通信、数字电视和移动通信等。
在这篇文章中，我们将探讨脉冲调制与解调的原理、设计和分析方法。
一、脉冲调制（Pulse Modulation）的原理和应用脉冲调制是一种将信息信号转换成脉冲信号的技术。
它主要包括脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation，简称PAM）、脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）和脉冲位置调制（Pulse Position Modulation，简称PPM）。
1.1 脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation，PAM）脉冲幅度调制是通过改变脉冲的幅度来传输信息信号。
具体而言，它的原理是将连续的模拟信号进行采样，然后根据模拟信号的幅度变化来改变脉冲的幅度。
在解调端，可以通过测量脉冲幅度来恢复出原始的模拟信号。
脉冲幅度调制主要应用于音频信号的传输，如电话系统。
它具有简单、成本低廉的优点，但信号质量相对较差。
1.2 脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）脉冲宽度调制是通过改变脉冲的宽度来传输信息信号。
与脉冲幅度调制不同的是，脉冲宽度调制不关注脉冲的幅度变化，而是通过改变脉冲的宽度来携带信息。
脉冲宽度调制主要应用于数字信号的传输，如电机控制系统中的速度控制。
它具有高效率、抗干扰能力强的优点，但需要精确的解调技术来恢复原始信号。
1.3 脉冲位置调制（Pulse Position Modulation，PPM）脉冲位置调制是通过改变脉冲的位置来传输信息信号。
它与脉冲宽度调制类似，但是脉冲位置调制关注的是脉冲的位置变化。
脉冲位置调制主要应用于稳定性要求较高的系统中，如卫星通信、雷达系统等。
它具有传输容量大、抗噪声能力强的优点，但需要较复杂的解调电路。
二、脉冲解调（Pulse Demodulation）的原理和方法脉冲解调是将脉冲信号转换成原始信息信号的过程。
《高频电子线路》振幅调制与解调实验报告
《高频电子线路》振幅调制与解调实验报告课程名称：高频电子线路实验类型：设计型实验项目名称：振幅调制与解调一、实验目的和要求通过实验，学习振幅调制与解调的工作原理、电路组成和调试方法，学习用差分对电路实现AM调制和包络检波电路的设计方法，利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。
二、实验内容和原理1、实验原理幅度调制就是载波的振幅(包络)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。
调幅波的解调是调幅的逆过程，即从调幅信号中取出调制信号，通常称之为检波。
调幅波解调方法主要有二极管峰值包络检波器，同步检波器。
2、实验内容（1）设计单差对管实现AM调幅信号电路图。
（2）在电路中双端输入频率为1MHz的载波信号，单端输入频率为10kHz的调制信号，模拟仿真产生AM信号，并用双踪示波器观察调制信号和AM信号波形。
（3）用频谱分析仪测试AM信号的频谱，并进行理论分析对比。
（4）对AM信号采用包络检波，设计检波电路，仿真分析，用双踪示波器观察检波后的调制信号波形。
（5）混频实验仿真分析。
三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、函数发生器、频谱分析仪、直流电源。
四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、设计单差对管实现AM调幅信号电路图2、在电路中Q1和Q2的基极双端接入函数发生器，函数发生器的频率设为1MHz，幅度设为10Vp。
在Q3的基极单端接入函数发生器，其频率设为10kHz，幅度为20Vp。
进行模拟仿真，用双踪示波器观察产生AM信号和调制信号。
3、在Q2的集电极接入频谱分析仪，观察AM信号的频谱结构。
为了便于观察，可将Q3的基极的函数发生器的频率设置为0.5MHz，测量并记录输出信号的频率成分。
C1200pF R2100ΩR1100ΩL1126uH R43kΩXSC3V112VR31.2kΩR55.6kΩR64.7kΩR74.7kΩV212VR810kΩXFG1COMXFG2COMQ12N2923Q22N2923Q32N2923XSA1TINAM 输出信号 f 1（MHz ）f 2（MHz ）f 3（MHz ）测量频率 理论计算频率4、包络检波实验，用双踪示波器观察原调制信号和包络检波后恢复的调制信号。
第5章 幅度调制与解调电路
5.3.2 普通调幅波的产生电路
在无线电发射机中，按功率电平的高低，普通调幅电
路可分为高电平调制电路和低电平调制电路两大类。前者
属于发射机的最后一级，直接产生发射机输出功率要求的
已调波；后者属于发射机前级产生小功率的已调波，再经
过线性功率放大达到所需的发射机功率电平。
的方波。经过傅立叶级数展开可得
uy
a0 2
an
n1
cos(nct)
故 uo (t) AM uxuy (t)
AMUs (1 ma
cos t)[ a0 2
n1
an
cos( nct )] cos(ct )
当n=1时
uo1(t) AMUs (1 ma cost) cos(ct)[4 cos(ct)]
放电时间常数RC大。故调
检波过程的波形
制包络可以保留下来，然后经过隔直流耦合电容Cc，隔除了
直流分量。所以输出信号只有调制的包络信号。实现了幅度
调制的目的。 2.普通调幅波的同步解调 用模拟乘法器也可以完成对普通调幅波的同步解调。如
图所示。
普通调幅波的解调电路
当放大限幅器放大增益足够大时，uy(t)接近频率为ωc
u(t) U DSB(t) Ku (t) cosct
5.4.4
若 u(t) uDSB(t) Ku(t)cos(ct) , 本机载波 uc(t) Ucm cos(ct)
两者相乘有
up(t) uDSB(t)uc(t) Ku(t)cosctUcm cosct
KUcmu(t) [1 2
5.3.2
则uAM(t)的频谱函数为
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4. 4混频器
4.互调干扰(互调失真) 互调干扰是指两个或多个干扰信号同时作用在混频器输入端.经
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4. 4混频器
2.外来干扰与本振的组合频率干扰(副波道干扰) 这种干扰是指在混频器输入回路选择性不好的条件下.外来强干
扰信号进入了混频器。这些干扰信号与本振信号同样也会形成接近中 频的组合频率干扰。 3.交叉调制干扰(交调失真)
如果接收机前端电路的选择性不够好.使有用信号与干扰信号同 时加到接收机输入端.而且这两种信号都是受音频调制的.就会出现交 叉调制干扰现象。这种现象就是当接收机调谐在有用信号的频率上时. 干扰电台的调制信号也能听得清楚.而当接收机的有用信号消失时.干 扰也消失。
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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
2.检波电路的分类 振幅检波的方法有两类:一类是包络检波.另一类是同步检波。包
络检波是从已调波振幅变化的包络中提取出调制信号的方法。由于双 边带调制与单边带调制信号的振幅变化不同于调制信号.因此不能用 包络检波方法解调。包络检波只适用于普通调幅(AM)信号的解调。 同步检波是利用一个与载波同步的本地振荡信号与已调波进行差拍. 从而实现检波的方法。本地振荡信号简称本振信号.所谓的同步就是 本振信号与已调波的载波同频同相。这种方法适用于各种振幅调制信 号的解调。 3.检波电路的组成
4. 4. 3混频干扰
混频器的各种非线性干扰是很严重的问题.在讨沦各种混频器时. 常把干扰的多少作为衡量混频器性能优劣的标准之一。非线性干扰中 很重要的一类就是组合频率干扰和副波道干扰。这类干扰是混频器特 有的。
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4. 4混频器
1.信号与本振的组合频率干扰(干扰哨声) 当信号与本振信号同时输给混频器时.由于混频器的非线性特性.
本制作采用集成模拟乘法器1496来构成调幅器.图4-31为1496芯片 内部电路图.它是一个四象限模拟乘法器的基本电路。 1.直流调制特性的侧试 2.实现全载波调幅 3.实现抑制载波调幅
因为双边带信号不包含载波.它的全部功率都为边带占有.所以发 送的全部功率都载有信息.功率有效利用率高于AM制。另外.双边带 调幅波和普通调幅波所占有的频谱宽度是相同的为2Ω
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4.1概述
3)双边带调幅的实现方法 实现双边带调幅的电路模型如图4-6所示 3.单边带调幅(SSB)
单边带信号是由双边带信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制 过程中.直接将一个边带抵消而成的。 1)单边带调幅信号数学表达式
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4.1概述
4. 1.2幅度解调原理
1.检波电路的功能 振幅检波器的功能是从调幅信号中不失真地解调出原调制信号。
当输入信号是高频等幅波时.检波器输出为直流电压.如图4-11( a)所示。 当输入信号是正弦调制的调幅信号时.检波器输出电压为正弦波.如图 4-11(b)所示。当输入信号是脉冲调制的调幅信号时.检波器输出电压 为脉冲波.如图4-11(c)所示。
4. 3. 2同步的框图分别示于图4-2 4中。
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4. 4混频器
4. 4. 1混频的概述
混频又称变频.是一种频谱的线性搬移过程.它使信号自某一频率 变换成另一个频率。完成这种功能的电路称为混频器。例如在超外差 收音机中.把接收到的外来信号变换为465kHz的固定中频(低中频).这 样能提高收音机的灵敏度和邻道选择性。又如在工作频率为2 ~30MHz的单边带通信接收机中.把接收到的外来信号变为70MHz的高 中频.这样可以大大减少混频器产生的组合频率干扰和副波道干扰.以 提高接收机的抗干扰性能。
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4.1概述
根据定义.在理想情况下.普通调幅波的振幅为 因此.普通调幅波可以表示为
图4-1所示为普通调幅(AM)调制过程中的信号波形。
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4.1概述
2)普通调幅信号频谱与带宽 将式(4-2)用三角公式展开.可得
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4.1概述
由此可见.单音信号调制的普通调幅信号包含3个不同频率的正弦 波:第一项为末调幅的载波;第二项的频率等于载波频率与调制频率之 和.叫做上边频;第三项的频率等于载波频率与调制频率之差.叫做下边 频。后两个频率显然是由于调制产生的新频率。把这3组正弦波的相 对振幅与频率的关系画出来.就得到了图4-2所示的频谱图。由于M的 最大值只能等于1.因此边频振幅的最大值不能超过载波振幅的1/2。调 制信号的幅度及频率信息只包含于边频分量中。其频带宽度为
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4. 4混频器
4.4.2混频电路
1.集成模拟乘法器混频器 由集成模拟乘法器MC1596组成的混频电路中.本振信号和已调
波信号分别由1, 4脚和8, 10脚输入.中频信号(9MHz)由6脚单端输出。 输出端经二型带通滤波器调谐在9MHz.回路带宽为450kHz。电路如 图4-2 7所示。 2.二极管混频器
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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
如下所列。 载波功率 上边频(或下边频)功率 上、下边频总功率 普通调幅信号总平均功率
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4.1概述
4)普通调幅的实现方法 根据普通调幅波的数学表达式.即
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4. 3幅度解调电路
4. 3. 1二极管峰值包络检波电路
二极管峰值包络检波器电路如图4-20所示。大信号检波时.由于 输入电压幅度大.加在二极管两端的电压实际上是输入电压与输出电 压之差.二极管只在部分时间导通.其余时间截止.通过二极管后输出的 电流就是尖顶余弦脉冲.最后通过RC组成的低通滤波器.取出接近包络 的信号输出。 1.工作原理 图4-21所示为二极管峰值包络检波波形.其工作原理如下。
调幅信号的频谱由载频和边频分量组成.它包含有调制信号的信 息.但并不包含调制信号本身的频率。检波电路的组成如图4-12所示. 应由3部分组成.即高频信号输入回路、非线性器件和低通滤波器。
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4. 2幅度调制电路
4. 2.1高电平调幅电路
高电平调幅主要用于AM调制.这种调制是在高频功率放大器中进 行的。通常分为基极调幅、集电极调幅以及集电极一基极(或发射极) 组合调幅。其基本工作原理就是利用改变某一电极的直流电压以控制 集电极高频电流振幅。
由双边带调制信号的表达式可知.当取上边带时有
取下边带时有
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4.1概述
2)单边带调幅信号波形与频谱 单边带调幅信号的波形与频谱如图4-8所示
3)单边带调幅信号的实现方法 要获得单边带信号.首先就要产生载波被抑制的双边带.然后再设
法除去一个边带.只让一个边带发射出去。获得单边带信号的方法有: 滤波法和相移法。 (1)滤波法。在乘法器后面加上一个合适的带通滤波器.把不需要的边带 滤除.只让一个边带输出.如图4-9所示.这就叫滤波法。 (2)相移法。相移法是利用移相的方法.消去不需要的边带。图4-10为表 示这种方法的方框图。
第4章幅度调制与解调电路
4.1概述 4.2幅度调制电路 4.3幅度解调电路 4.4混频器 4.5幅度调制和解调电路的制作、调试及检测
4.1概述
4.1.1幅度调制原理
幅度调制是由调制信号去控制载波的振幅.使它按调制信号的规 律变化.严格地讲.是使高频振荡的振幅与调制信号呈线性关系.其频率 和相位不变。这是使高频振荡的振幅载有消息的调制方式。幅度调制 分为3种方式:普通调幅(AM)方式、抑制载波的双边带调幅(DSB)方式 及抑制载波的单边带调幅(DSB)方式。所得到的已调信号分别称为调 幅波信号、双边带信号及单边带信号。 1.普通调幅(AM) 1)普通调幅信号数学表达式与波形 假设调制信号是正弦信号.其表示式为: 若载波信号电压为
在高质量通信设备中以及工作频率较高时.常使用二极管平衡混 频器或环形混频器。其优点是噪声低、电路简单、组合分量少。图42 8是二极管平衡混频电路的原理图。
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