通信电子线路ch5 调制与解调1.ppt
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由于 解得 结论: 1. 在大信号检波的情况下,二极管的电流通角是固定的,与输入信号大小无关,则传输系数也与输入信号大小无关。所以检波器输入输出关系是线性关系。当输入AM信号时, 2. 越小, 越接近于1, 随 增加而增加。当 , 输入电阻 输入电阻为输入载波电压的振幅 与检波器电流的基波分量振幅 之比。 当 时, 很小,因此: 代入上式,得: 检波器的非线性失真 1.惰性失真 如果检波器的 数值选择过大,当载波幅度下降到某一时刻 时,由于 电路放电速度慢,以致下一个载波周期的正半周最大值仍低于该时刻的 ,则二极管不能导通。 现象: 将按 决定的自身的放电规律变化,而不反映输入调幅信号的包络。 直到某一时刻 ,输入信号幅度又增长到超过该时刻的 值后,检波器才恢复正常工作。 这种失真现象,好像是沿正弦波的对角切了一刀,因此叫做“对角切割”失真。为避免这种失真,要求 的放电速度较调幅信号包络下降速度快。 P134 不失真的条件为: 设计时,应该将最大调幅度和最高调制 频率代入上式,以检验是否出现惰性失真。 2. 底部切割失真 底部切割失真是由于检波器的直流负载电阻R与交流负载电阻相差太大引起的一种失真。 底部切割失真(续) 无底部切割失真条件(P130): 假设 则 即: :载波幅值 DSB和SSB信号的解调 DSB和SSB信号的包络不同于AM信号,不能直接用包络检波器解调,需要采用同步解调,也叫相干解调。 同步解调包括叠加性同步检波和乘积型同步检波。 叠加性同步检波是指DSB信号或SSB信号加上适当的载波电压,构成AM信号,再利用包络检波器解调出原信号。 乘积型同步检波是指利用相乘器对DSB信号或SSB信号进行解调。 1.高频电压的叠加 设两个高频电压分别为: 根据矢量图,可以得到合成电压的振幅: 而且当 ,合成电压矢量与 相差不大, 则有: 可见,两个不同频率的高频电压叠加后是振幅和相位都随时间变化的调幅调相波。合成波振幅按两者频差规律变化的现象称为差拍现象。 再通过包络检波器,检波输出电压为: 这种检波方式称做差拍检波。 同步检波原理 (1)SSB信号的解调 叠加型解调 设输入电压 恢复载频 包络检波器 若 根据高频电压的叠加的分析可知,合成电压的振幅为: 经包络检波后,低频输出电压为: 乘积型解调 乘法器的输出电压为: 低通滤波器 再经过低通滤波后,得到输出电压为: 注意:乘积型解调并不要求 ,并且理想乘积解调器也没有失真,因此这点比叠加型更优越。 (2)DSB信号的解调 叠加型解调 在DSB信号中加入载波电压,当 可以得到没有过调失真的AM波,再通过包络检波器,就可以解调出原调制信号。 乘积型解调 相乘器的输出: 插入载频不同步引起的失真 (1) 插入电压频率与载频不同造成的失真 设 ,当解调SSB信号的时候, 输出电压频率不再是原调制信号的频率,造成失真. 当解调DSB信号的时候,输出电压为: 不同频使得输出电压的幅度受 调制.一般 很小,输出电压受到一个很低频率的电压的控制而缓慢变化. (2)插入电压与载频不同相 设信号载波电压 ,而恢复载波为 当解调SSB信号的时候, 输出电压相位出现失真,但对语言通信影响不大,对图象和数字影响很大. 当解调DSB信号的时候, 会减小输出电压的振幅,但不会引起失真.但是,若 是随机变化的,则输出信号也会起伏性衰减,影响解调质量. 5.3.3 模拟乘法器 差分对乘法器的组成: 组成差分对放大器; 为受 控制的恒流源. 由差分对管的对称性, 得 :PN结反向饱和电流. :温度的电压当量 的集电极电流: 常温(300K)下, 其中 所以 同理 等效差动输出电流: 在 的范围内 则 2.模拟乘法器调幅 双差分对平衡调制器 电路组成原理 T1与T2, T3与T4差分对, 输入信号v1; T5与T6差分对,输入信号v2,且由恒流源提供偏量. 平衡调制器的输出电流为: 得 得 当 有: 则 : 从而实现v1和v2的相乘运算 5.2.2 SSB信号的产生 边带滤波器 滤波法 原理:首先
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