调幅解调电路

1、调幅解调电路解调的基本概念调幅解调电路单边带解调电路双边带解调电路外差检波调幅接收机单片调幅接收机芯片练习本章复习内容下一章预习内容解调的基本概念解调解调的种类外差检波解调通信方式(Communication Model)解调(Demodulation)或检波(Detection)信号 发射机 传输介质（电线、天空） 信号 接收机 发信方 收信方 解调电路（从已调波中检出信号波） 信号波Signal Wave已调波Modulated Wave主要功能 问题：已调波(AM、FM、PM)能否直接被人们的耳朵感知到？解调的分类解调类型 调幅解调调频调相解调单边带波解调信号波在已调波中以载波振幅的变化

2、而存在，故调幅的解调只要取出调幅波振幅的变化即可。波形见P.83图3.2信号波在调频和调相中以载波频率的变化而存在，故解调方式与调幅有所不同，需先将调频、调相波变换为调幅波后，再用调幅的方式解调。波形见P.83图3.2单边带波的解调方法与其调制方法相同，有负负得正的感觉。比较P.83图3.3与P.66图2.19的波形外差检波非线性电路 外差信号fi= fL - fc已调波fc本机振荡器fL外差信号频率 1kHz465kHz外差检波超外差检波用于莫尔斯电码解调用于调幅波解调调幅解调电路解调电路的关键器件及特性解调电路的类型1. 非线性解调电路2. 线性解调电路解调电路的关键器件及特性解调电路的关

3、键器件：二极管二极管的正向特性：正向刚开启那一段为非线性的，后面的很大部分均为线性二极管的工作区间决定了解调类型的线性，还是非线性调幅波的振幅0.5V：二极管工作于线性段非线性解调电路电路分析D上电流的表达式解调效率优缺点非线性解调电路分析电路和波形：参见P.86图3.6和图3.7电路中电源和R1有何作用？电路中的D工作于何状态？电路中的C2和C3各有何作用？为D提供偏置电压D工作于正向导通的非线性段，其特性曲线具有近似平方律特性C2为高频旁路电容，滤除高频，留下低频； C3为耦合电容，隔直流，通交流此时二极管的伏安特性为平方律关系D上电流的表达式输出：输出时表达式中的直流和高频成分分别被C3

4、和C2滤除ttmtmmkVtmtmmkVttmVkkvics2s22cms2s22cm2cscm2io2cos2cos4sin4212cos4sin421sinsin1直流成份信号波成份信号波的二次谐波成份高频成份失真：输出中还含有信号波的二次谐波成份，会造成输出的失真非线性解调效率定义：发射的信号波在解调电路中以多大的比例作为信号波再现(针对任何类型)%RkV1002cm调制度输入载波振幅幅输出电阻中信号波的振输入信号波的振幅输出信号波的振幅讨论：Vcm、R2与的关系表达式: 非线性解调电路的优缺点优点：灵敏度高缘于二极管的非线性段范围较小，即使小信号也能解调缺点：1. 有二次谐波失真固有2

5、. 调制度不能加深二次谐波失真与调制度m成正比3. 效率较低Vcm不能加大线性解调电路平均值解调包络线解调解调效率比较平均值解调定义：电路如上图所示，由负载电阻R上流过的半波电流的平均值再现信号波成份，故称平均值解调(Average Demodulation)原理：参见P.89图3.10波形，输出半波电流的平均值的包络线包含信号波成份，解调时就取出该包络线解调输出：tRrRmVVsDcmosin平均值解调输出tRrRmVVtmRrRVRIVtmRrVtmItmIdtmIdtmIdiItmIRrviRrVItmVttmVvsDcmosDcmoaoasDcmsom0som0som0som20ooa

6、somDioDcmomscmcscmisin:sin1sin1sin11|cossin121sinsin121sinsin12121, 00,sinsin1sinsin1sinsin1量后得输出电压用隔直电容去掉直流分当当并令经过二极管的半波整流包络线解调定义：电路如上图所示，由电容C2和R的并联负载上流过的电流在R上产生的电压的包络线再现信号波成份，故称包络线解调(Envelope Demodulation)原理：参见P.91图3.11波形，靠电容的快冲慢放特性保持已调波的振幅包络来实现包络线的解调特点：实现容易，常用之。但参数选择不当，可能会产生失真包络线解调失真对角削波失真(diagon

7、al clipping)时间常数 过大(P92.图3.12c)锯齿波失真(sawtooth distortion)时间常数 过小(P92.图3.12c)max s1m一般选择要适当负的削波失真(negative peak clipping)调制度太大，信号波振幅比直流大，包络线底部被截去(P93.图3.13b)解调效率比较平均值解调的解调效率%100DcmDcmcmoRrRVRrRVVV即使在rD为0时，=32%，通常 VBSBm包络检波vBSBvcvo (vs)外差检波外差检波的原理超外差接收法外差检波的原理何为莫尔斯电码（A1电波）？包络解调器A1电波解调输出输出能否被听见？为什么？用包络

8、检波对莫尔斯电码直接解码会发生什么现象？能否直接被听见？因为实际确实能听见。如何才能被听见？外差检波的原理（续）A1电波频率fc太高，所以听不见若想办法将其频率降低到音频fi呢？cLifff非线性电路io=k vi2fi=fL- fcA1电波fc低通滤波本机振荡fL如何才能做到这一点？超外差接收法超外差接收法的原理频率变换器的例子超外差接收机的优点举例（参见P.102）超外差接收法的原理在外差检波中将差频（也称拍频或中频）定在超声波范围，故称超外差接收法外差检波得到的中频是否就是我们想要的信号波？高 频放大器混频器本 机振荡器fcfLfL fcfi =fLfc中 频放大器检波器低 频放大器喇叭

9、频率变换器频率变换器的例子连动能保持fi =fLfc恒定中频变压器IFT采用双调谐形式选择性更好、抗干扰强超外差接收机的优点避免电磁、静电耦合引起的振荡高频信号经与本振差频后，降至中频后最放大，各级放大器的工作频率不同，不会引起振荡。这样信号可以放得足够大，检波时可采用线性解调调谐电路的频率选择性好，可以防止干扰因为fi可以保持恒定，故中频放大器可采用双调谐电路调幅接收机超外差接收机的构成框图和线路图高频放大器的作用变频器的作用中频放大部分的作用检波部分的作用低频放大部分的作用AGC电路的作用超外差接收机的框图和线路图高 频放大器混频器本 机振荡器fcfLfL fcfi =fLfc中 频放大器

10、检波器低 频放大器喇叭频率变换器高频放大器的作用提高接收机的信噪比选择F1小，增益G1高，可使F变小频率选择性好调谐级数越多，调谐特性越陡，选频特性越好使本机振荡频率成分不从天线发射高频放大器为高阻抗21312111GGFGFFF变频器的作用变频原理采用超外差检波变频器的作用将已调波的载波频率降到中频，便于放大到线性解调所需的信号幅度，而各级放大器的工作频率不同，也不会引起振荡本机振荡器的性能频率稳定性好，高次谐波成分少中频放大部分的作用得到高增益相对高频较低的固定频率，可以得到高增益，信号能充分放大，便于线性检波，提高检波灵敏度，减少检波失真提高选择性和保真度中频放大器的频率特性决定了频道的

11、选择性和保真度，参见P.106图3.27检波部分的作用将中频已调信号还原为信号波必要条件：1. 检波输出失真少2. 灵敏度高3. 电路结构简单4. 工作稳定低频放大部分的作用检波输出信号波很微弱，直接加到扬声器上，扬声器不会工作需用低频放大部分做电压和功率放大AGC电路的作用原因：若电波的电场强度因各种原因发生的衰落现象等而产生拨动，则接受机的输出也变动。故需AGC电路来防止这种现象。原理：由于或功率增益随静态电流（IC或IE ）的变化而变化，从而用检波输出低频信号来调节中频放大器的静态电流，进而改变它的放大倍数，达到AGC的目的。参见P.107图3.30单片调幅接收机芯片杭州友旺电子有限公司器件 (1) 单波段调幅收音机 UTC1600 (2) 单片调幅收音机电路 UTC7642 (3) 单片调频/调幅收音机电路UTC1800 (4) 单片调频/调幅收音