第7章 调制解调电路.ppt

7.1 基本概念 调制信号为非单一余弦波时的情况 一般非周期调制信号uΩ(t)的频谱是一连续频谱, 假设其频率范围是Ωmin～Ωmax, 如载频仍是ωc，各对上、下边频的迭加组成了上、下边带, 相应的波形和频谱如图。 总频带宽度为调制信号最高频率（带宽）的两倍，即： BW=2Ωmax  普通调幅波实现框图 采用具有相乘特性的非线性器件和带通滤波器可 实现调制功能。 2、相移法（采用加法网络时得下边带） uSSB(t)= 相移法的实现难点：基带（音频信号）各频率 分量同时相移90o 3、相移滤波法 相移滤波法的关键在于将载频ωc分成ω1和ω2两 部分, 其中ω1是略高于Ωmax的低频, ω2是高频, 即ωc=ω1+ω2, 且ω1ωc, ，用低通可得下边带， 相移网络只对ω1和ω2二个频点相移90度，较易实 现。（P163图7.9） 残留边带调幅方式 发送信号中包括一个完整边带、 载波及另一个边带的小部 分(即残留一小部分)。 电视广播系统中,对图像信号采用了残留边带调幅方式, 而对 于伴音信号则采用了调频方式。 7.3 振幅解调电路 二极管包络检波过程：利用二极管的单向导电性，对检波负载RC的充放电过程（充电时间常数RDC很小，放电时间常数足够大）。 检 波 器 实 例 7.4 角度调制电路 FM与PM波的比较 单音频调制时的FM波频谱特点 (1)由载频和无穷多组上、下边频组成, 边频分量与载频分量相隔调制频率的整数倍，满足ωc±nΩ；振幅由各阶贝塞尔函数值确定，为Jn(M)Ucm（n=0, 1, 2, …），,两边对应上、下边频分量振幅相同, n为奇数时相位相反。 (2) M值越大, 具有较大振幅的边频分量数目越多。 (3)载频分量振幅呈衰减振荡趋势, 对某些M值(如M=2.40、5.52等), 载频分量（Jo）为零。所以适当选择M值，可降低载频功率，提高设备利用率及传输效率 。 (4)调频前后平均功率不变。改变M，只引起载波分量和各边频分量之间功率的重新分配，但总功率不变。 扩展线性频偏电路框图 7.5 FM波的解调电路 显然，鉴频特性如图： f＝fc时，Uo＝0； f fc时，Uo 0，且Uom＝KdU2m f fc时，Uo 0，且Uom＝－KdU2m 相位鉴频器电路简单，线性较好， 灵敏度较高，但频偏较窄。 注意：以上结果中忽略了U2 随频率变化情况 在考虑到寄生调幅时，将产生干扰形成失真。实际使用中， 在鉴频前应接入限幅器，以保证输入调频波为等幅波。 直接脉冲计数式鉴频器: 7.6 数字调制与解调电路 本 章 小 结 (1) 四种调幅方式(普通调幅、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅)在相同调制信号时产生的已调波信号的时域波形不同, 频谱不同, 带宽不完全相同, 调制与解调的实现方式与难度不同, 适用的通信系统也不同。  (2) 两信号相乘是实现线性频谱搬移的最直接方法, 所以模拟乘法器是进行调幅、检波的最常用器件。 在有关专用集成电路里, 具有相乘功能的双差分电路也是最常见的。 (3) 二极管峰值包络检波器由于电路简单而被广泛采用。 但它只适用于普通调幅信号的检波, 而且要正确选择元器件的参数, 以免产生惰性失真与负峰切割失真。 (4) 同步检波需要一个与发射端载频同频同相(或固定相位差) 的同步信号。采用锁相环电路是提取同步信号的好方法。 (5) 调制与解调电路的输入或输出端需要采用滤波器, 正确设 计滤波器的类型和参数是提高电路性能指标、 减小失真的重要措施。 (6) 调频信号的瞬时频率变化Δf(t)与调制电压成线性关系, 调相信号的瞬时相位变化Δφ(t)与调制电压成线性关系, 两者都是等幅信号。 (7) 最大频偏Δfm、最大相偏Δφm(即调制指数mf或mp)和带宽BW是调角信号的三个重要参数。要注意区别Δfm和BW两个不同概念, 注意区别调频信号和调相信号Δfm、 Δφm与其它参数的不同关系。 (8) 直接调频方式可获得较大的线性频偏, 但载频稳定度较差, 间接调频方式载频稳定度较高, 但可获得的线性频偏较小。采用倍频和混频等措施可扩展调频波的线性频偏。 (9) 斜率鉴频和相位鉴频是两种主要鉴频方式。差分峰值鉴 频和正交移相式鉴频电路便于集成、调谐容易、 线性性较好, 故得到了普遍应用。 (10) 在鉴频电路中, LC并联回路作为线性网络, 利用其幅频 特性和相频特性, 完成“调频—调幅”转换。 在调频电路中, 由变容二极管(或其它可变电抗元件)组成的LC并联回 路作为