复旦 李旦 高频电路 7.模拟调制与解调.pptx

第 7 章模拟调制与解调 2017-6-4 高频电路基础 2 概 述 调制与解调 使高频信号（载波）的某一个或几个参量（幅度、频率、相位）按照频率较低的信息信号的变化规律改变，称为调制。调制后的高频信号称为已调波。从已调波中将原来的信息信号恢复出来称为解调。 调制与解调的目的 提高信息信号的频率，使它能够通过无线电波传输； 改变信息信号占用的频带，充分利用整个无线电频谱宽度。 2017-6-4 高频电路基础 3 从载波改变的参量区分，可将调制形式分为幅度调制、频率调制、相位调制以及几种调制形式的混合；从信息信号和已调波信号的频谱关系区分，可以将调制形式分为线性频谱变换和非线性频谱变换两种。 已调波解调时，按照是否需要原来的载波参与非线性运算，可将解调过程分为相干解调与非相干解调两大类。 调制与解调过程都是非线性过程，在已调波中具有原来载波和信息信号所不具有的频率成分。 2017-6-4 高频电路基础 4 振幅调制 振幅调制 载波的振幅随调制信号幅度的变化而变化 振幅调制的形式 普通调幅 AM（Amplitude Modulation） 双边带调幅 DSB AM（Double Side Band AM） 单边带调幅 SSB AM（Single Side Band AM） 残留边带调幅 VSB AM（Vestigial Side Band AM） 2017-6-4 高频电路基础 5 普通调幅 AM 载波信号 调制信号 已调信号 其中 称为调制系数，ka 称为调制灵敏度 2017-6-4 高频电路基础 6 AM信号的波形 正常调制：ma1 过调制： ma1 通常 ma＝30％ 2017-6-4 高频电路基础 7 AM信号的频谱 单频调制 2017-6-4 高频电路基础 8 AM信号的频谱 频带调制 2017-6-4 高频电路基础 9 AM信号的功率 载波功率 边带功率 总功率 普通调幅的效率不高 2017-6-4 高频电路基础 10 例 某AM发射机的载波发射功率为 9kW，当载波被频率W1调制时，发射功率为10.125kW，试计算调制度m1。如果再加上另一个频率W2的正弦波对它进行40%的调制，试求这两个正弦波同时进行调制时的总发射功率。 解：频率W1调制时， 第二种情况下， W1 和W2 之间满足线性叠加关系，所以 2017-6-4 高频电路基础 11 双边带调幅 DSB AM 抑制载波，只发送上下两个边带信号 效率提高，带宽不变 2017-6-4 高频电路基础 12 DSB AM 的波形 包络过零时载波反相 2017-6-4 高频电路基础 13 单边带调幅 SSB AM 抑制载波，仅发送一个边带（上边带或下边带） 效率提高，带宽减小 2017-6-4 高频电路基础 14 残留边带调幅 VSB AM 在DSB中保留部分载频，SSB与DSB的一种折衷 比较容易解调，能够传送带有直流的信号 2017-6-4 高频电路基础 15 不同形式的振幅调制比较 普通调幅：频谱利用率低、功率利用率低、调制电路简单、解调电路最简单 双边带调幅：频谱利用率低、功率利用率较高、调制与解调电路稍复杂 单边带调幅：频谱利用率高、功率利用率高、调制电路较复杂、解调较困难 残留边带调幅：频谱利用率高、功率利用率高、调制电路稍复杂、解调电路较简单 2017-6-4 高频电路基础 16 振幅调制电路 低电平调制电路 利用非线性器件的乘法作用构成调制 在小信号状态进行调制 高电平调制电路 利用丙类谐振功放的调制特性，作基极调制或集电极调制 电路简单、输出功率大、效率高 调制信号需要具有较大的功率 2017-6-4 高频电路基础 17 一、高电平调幅 1、基极调制 VBB 与 vW 形成实际的基极偏压 晶体管工作在欠压状态 普通调幅波的调制电路 2017-6-4 高频电路基础 18 特点： 所需调制功率相对较小 受调制特性非线性的影响，动态范围较小 工作于欠压状态，效率较低 2017-6-4 高频电路基础 19 2、集电极调制 VCC 与 vW 形成实际的集电极偏压 晶体管工作在临界－过压状态 2017-6-4 高频电路基础 20 特点： 需要的调制功率较大 工作在临界－过压状态，效率较高 2017-6-4 高频电路基础 21 3、双重调制 理想的高电平调制状态：效率高、线性好 影响高电平调制的因素： 工作在过压状态：效率高，但线性差 工作在欠压状态：线性好，但效率低 改善措施：双重调制 基极调制＋集电极调制 集电极调制＋集电极调制 特点：放大器始终工作在临界－弱过压状态 2017-6-4 高频电路基础 22 二、低电平调幅 1、AM 实现原理 实现方案 2017-6-4 高频电路基础 23