第六章振幅调制及检波

uDSB kUmUcm cos t cosct
1 2
kU mU cm
cos(c
)t
cos(c
)t
若调制信号为限带信号：
uDSB kUcm
U
n
cos
nt
cos
c
t
n
1
2 kUcm
n
Un cos(c n )t
ma 2 2
双边带功率 平均总功率
ma2
2 1 ma2
ma2 2 ma2
2
分析：有用信息只携带在边频带内，而载波本身并不携带信息，但 它的功率却占了整个调幅波功率的绝大部分，因而调幅波的功率浪费 大，效率低。如当100%调制时(ma=1) ，双边带功率为载波功率的1/2， 只占用了调幅波功率的1/3。
掌握典型调幅信号解调电路的结构、工作 原理、分析方法和性能特点。
6.1 概述
定义：
语言
调制信号：需要传输的信号（原始信号） 图像 u U cos t
密码
信号 载波信号：（等幅）高频振荡信号
正弦波 方波 三角波 uc Uc cos(ct )
锯齿波
已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）
cm
2R
2
ma 2 4
Pc
(3) 在调制信号一周期内，调幅信号输出的平均总功率：
PAM
Pc
P上边
P下边
Pc 1
ma 2 2
(4) 边带功率，载波功率与平均功率之间的关系：
双边带功率 载波功率
ma 2 2
双边带功率 平均总功率
ma2
2 1 ma2
ma2 2 ma2
2
双边带功率 载波功率
第6章 振幅调制及检波
6.1 概述 6.2 二极管调幅电路 6.3 晶体管调幅电路 6.4 模拟乘法器调幅电路 6.5 二极管检波电路 6.6 同步检波器
教学要求
了解调制的作用。掌握调幅信号的定义、 表示式、波形、频谱等基本特征。
掌握典型的幅度调制电路的结构、工作 原理、分析方法和性能特点。
了解数字调幅的基本概念、典型方法和 实现电路。
由于调幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有：
U m (t) Ucm kaU cos t ka：比例常数
即：Um (t)
Ucm(1
kaU Ucm
cos t)
Ucm (1
ma
cos t)
ma为调制度，
ma
kaU U cm
常用百分比数表示。
uAM Ucm(1 ma cos t) cosct
但AM波调制方便，解调方便，便于接收。
6. 双边带（double side band，DSB）调幅信号
（1） 数学表达式
在AM调制过程中，如果将载波分量抑制就形成抑制载波 的双边带信号，简称双边带信号，它可以用载波和调制信号 直接相乘得到，即：
uDSB ku (t ) uc (t )
若调制信号为单一频率信号：
(2) 调幅度ma反映了调幅的强弱程度
。 一般m可a值以越看大出调：幅越深：mmaa
0时 1时
未调幅 最大调幅(百分之百)
ma 1时 过调幅,包络失真,实际电路中必须避免
3. 调幅波的频谱
（1）由单一频率信号调幅
uAM Ucm (1 ma cos t ) cosct
Ucm
cos c t
2. 调幅信号波形
uAM Ucm (1 ma cos t)cosct
u U cos t
U cm
uc Ucm cosct
Umax Ucm(1 ma )
Umin Ucm(1 ma )
波形特点：
ma
1 2
U max U min Ucm
maa 1
(1) 调幅波的振幅（包络）变化规律与
调制信号波形一致;
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
uAM Ucm 1
n
mn
cos
n
t
cos
c
t
U cm
cos
c
t
n
1 2
mn
cos(c
n )t
1 2
mn
cos(c
n )t
Ucm cosct
n
1 2
mn
cos(c
n
)t
n
1 2
mn
cos(c
n
)t
同样有三部 分频率成份
限带信号
u
相加器
乘法器
uAM
直流
uc
u
乘法器
相加器
uAM
uc So: 要完成AM调制，其核心部分是实现调制信号与载波相乘。
5. 调制波的功率
设调幅波传输信号至负载电阻R上，那么调幅波各分量功率为：
(1) (2)
R上消耗的载波功率： Pc 上、下边带的平均功率：
P上边
1 2
U
2 cm
R
P下边
1 2
maU
振幅检波 振幅调制的逆过程 鉴 频 频率调制的逆过程 鉴 相 相位调制的逆过程
（7）振幅调制分三种方式：
普通调幅（AM） 抑制载波的双边带调幅（DSB） 单边带调幅（SSB）
1. AM调幅波的数学表达式
设：载波信号： uc=Ucmcosωct 调制信号： uΩ =Ucost
则：调幅信号(已调波)为：uAM=Um(t)cosωct
载 波 分 量 (ωc) ：不含传输信息 上变频分量 (ωc+Ωn) ：含传输信息 下变频分量 (ωc-Ωn) ：含传输信息
载波
Ωmax
调幅波
ωc
ω
下边频带 上边频带
ωc-Ωmax ωc ωc+Ωma ω
4. AM信号的产生原理框图
由于： uAM Ucm1 ma costcosct
Ucm cosct ma cost Ucm cosct
(1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 (2) 解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。
（3）振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振 幅随调制信号线性变化。
（4）频率调制：由调制信号控制载波频率，使已调波的频率随调 制信号线性变化。
（5）相位调制：由调制信号控制载波相位，使已调波的相位随 调制信号线性变化。 （6）解调方式：
1 2
ma
cos(c
)t
1 2
ma
cos(c
)t
可见：调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量：
载 波 分 量 (ωc) ：不含传输信息 上变频分量 (ωc+Ω) ：含传输信息 下变频分量 (ωc-Ω) ：含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
ω U cm c
下边频
1 2 maU cm
1 2
maU
Hale Waihona Puke cm上边频一般实际传送的调制信号并非单一频率的信号，常为一个连续 频谱的限带信号 f(t) 。
则：
uAM Ucm[1 ka f (t)] cosct
若将 f (t) 分解为： f (t) Un cos(nt n ) n1
则有 uAM Ucm 1 mn cos(nt n ) cosct 其中： mn kaU n n1