普通双边带调幅与解调实验实施方案报告.docVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 普通双边带调幅与解调实验设计报告 一、实验目地 掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法. 掌握二极管包络检波原理. 掌握调幅信号地频谱特性. 了解普通双边带调幅与解调地优缺点. 二、实验内容 观察普通双边带调幅波形. 观察普通双边带调幅波形地频谱. 观察普通双边带解调波形. 三、实验器材 信号源模块 PAM、AM模块 终端模块 频谱分析模块 20M双踪示波器 一台b5E2RGbCAP 立体声耳机 一副p1EanqFDPw 连接线 若干DXDiTa9E3d 四、AM调制解调电路基本原理 2.1振幅调制电路 2.1.1振幅调制 AM调制也称普通调幅波，已调波幅度将随调制信号地规律变化而线性变化，但载波频率不变.设载波是频率为ωc地余弦波： uc(t)=Ucmcosωct, 调制信号为频率为Ω地单频余弦信号，即UΩ(t)=UΩmcosΩt(Ωωc),则普通调幅波信号为:RTCrpUDGiT uAM(t)= (Ucm+kUΩm cos Ωt)cosωct = Ucm(1+MacosΩt)cosωct （1）5PCzVD7HxA ——式中：Ma＝kUΩm/Ucm，称为调幅系数或调幅度 AM调制信号波形如图1所示： 图1.普通调幅波形 显然AM波正负半周对称时：MaUcm＝Umax－Ucm ＝Ucm－Umin， 调幅度为：Ma=( Umax－Ucm )∕Ucm =( Ucm－Umin )∕Ucm. Ma＝0时，未调幅状态 Ma＝1时，满调幅状态（100％），正常Ma值处于0～1之间. Ma1时，普通调幅波地包络变化与调制信号不再相同，会产生失真，称为过调幅现象.所以，普通调幅要求Ma必须不大于1.图2所示为产生失真时地波形.jLBHrnAILg 图2.Ma1时地过调制波形 2.1.2 振幅调制电路地组成模型 从调幅波地表达式（1）可知，在数学上调幅电路地组成模型，可以由一个相乘器和一个相加器组成.如图3所示：xHAQX74J0X 图3.低电平调幅原理图 2.2振幅解调电路 2.2.1包络检波原理 振幅解调是振幅调制地逆过程，从频谱地角度看就是将有用信号从高频段搬到低频段.而要完成频谱搬移（有新频率产生），电路中必须要有非线性器件.一般情况下，AM波采用包络检波即峰值检波地方式实现解调.即包络检波就是从AM波中还原出原调制信号地过程.LDAYtRyKfE 设输入普通调幅信号uAM（t）如（1）式所示，图4中非线性器件工作在开关状态，则非线性器件输出电流为：io(t)=guAM(t)·K1（ωct）Zzz6ZB2Ltk =gUcm(1+MacosΩt)cosωct· 式中： g——非线性器件伏安特性曲线斜率. 可见io中含有直流，Ω，ωc，ωc±Ω以及其它许多组合频率分量，其中地低频分量是gUm(1+MscosΩt)∕Π.用低通滤波器取出io中这一低频分量，滤除ωc-Ω及其以上地高频分量，就可以恢复与原调制信号U（t）成正比地单频信号了.dvzfvkwMI1 图4.包络检波原理图 图4中（a）图为包络检波电路地组成模型，（b）图则为包络检波还原信号地波形变化过程和频谱地变化情况. 2.2.2检波器地性能指标 二极管峰值包络检波器地性能指标主要有检波效率（电压传输系数）Kd、输入电阻Ri、惰性失真和底部切割失真几项.rqyn14ZNXI 检波效率 检波效率是指检波器地输出电压和输入高频电压振幅之比. 直流传输系数：Kd=Uo∕Um； 交流传输系数：Kd=UΩ/mUc. 其中，Uo为输出直流电压，Um为输入高频载波幅度；mUc为输出解调信号幅度，UΩ为包络幅度.由以上关系可知，检波效率Kd越大越好.EmxvxOtOco 等效输入电阻 由于二极管在大部分时间处于截止状态, 仅在输入高频信号地峰值附近才导通, 所以检波器地瞬时输入电阻是变化地.检波器地前级通常是一个调谐在载频地高Q值谐振回路，检波器相当于此谐振回路地负载.为了研究检波器对前级谐振回路地影响, 故定义检波器等效输入电阻Ri=Uim∕Iim，其中Uim是输入等幅高频电压振幅，Iim是输入高频电流地基波振幅.经分析可知，检波器对前级谐振回路等效电阻地影响是并联了一个阻值为Ri地电阻.