幅度调制

模拟调制、解调电路原理

一、正弦信号的幅度调制

用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度的过程称为幅度调制(或调幅)。

既然高频载波的幅度随低频调制波而变，所以已调波同样随时间而变。即有

式中m是调幅波的调制系数(调幅度)。

同时当m＜1时，实现了不失真的调制，而当m＞1时，调制后的波形包络线，将与调制波不同，即产生了失真，或称超调。

利用三角公式将调制波表达式展开，可得：

其带宽为：

这表明，在m=1时，包含信息的边频功率仅为不包含信息的载波功率的一半。这将能量损失掉了，很不经济。通常把这种调幅制称为普通调幅制(AM)。这种调制对接收机可以简单，所以无线电广播仍采用。

由于载波只是一运动载信息的工具，不包含有用信息。所以在发送时为节约功率，可以只发送边带信号，而不发送载波。这种情况称为抑制载波的双边带(DSB)信号发送。

二、调幅波的解调电路(检波器)

调幅波的解调过程(不失真地还原信息)通常称为检波，实现该功能的电路也称振幅检波器(简称检波器)，它仍然是一种频谱搬移过程。从原理上讲，要将包含调制波信息的已调波中还原出调制波信息，必须要有非线性器件，使之产生新的频率分量，并把高频载波的高频分量滤除，因此，振幅检波器的组成框图如图所示：

对于DSB—双边带波和SSB—单边带波，它们的包络线不反映调制信号的变化规律，也就不能用包络线检波器。而是用同步检波器来实现。

三、调频与鉴频

1. 调频(FM)原理

高频载波的频率随调制信号幅度的增大而变化(增加)，其载波信号的幅度不变。

2. 调频(FM)的基本方法

主要有直接调频和间接调频两种

⑴直接调频法：通过直接改变振荡回路的参数(L and C)来获得调频信号。其优点是：容易调制，但中心频率不稳定。

⑵间接调频法：用调相来实现调频，中心频率稳定，但线路复杂。

3. 变容二极管调频器—直接调频法

4. 调频波的解调—鉴频器

将已调频波(高频)还原成低频信号，即把频率的变化变换成电压变化，这种电路称频率检波器(鉴频器)。

要求鉴频器的特性曲线如下：

输入是调频信号，最大频偏为： dfm经过鉴频后，就得到了正弦调制电压信号。为了能得到不失真的正弦调制信号，要求在已调频波的最大频偏范围内，鉴频器的电压/频率特性有良好的线性特性，而且斜率要大。

常见的鉴频器有斜率鉴频器、参差调谐鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器、RC鉴频器等。

图示电路是一个斜率鉴频器，又称回路鉴频器。

四、脉冲宽度调制

脉宽调制(PWM)：用连续的低频调制信号去调制序列脉冲的脉宽。其调制原理如图所示：

当方波载波信号和调制信号加入后，各点波形如图所示：载波信号经积分后的三角波与低频调制波比较，决定了输出的脉宽。

调制信号是低频正弦时，称为正弦脉宽调制(SPWM)。

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