第五章 调幅、检波第一节 概述
1．调制的定义
2．调制的分类：AM、FM、PM
3．调制的目的
①升高频率；
②充分利用频率资源；
③避免各电台之间的干扰。
4．调幅的分类：AM（中短波广播）、DSB（色差调制、副信号调制）、SSB（军事）、VSB（亮度信号调制）
第二节 AM
一、调幅的原理
1．单音频信号调幅
⑴原理调制信号：uΩ=UΩmcosΩt
载波信号：uc=Ucmcosωct
条件：ωc>>Ω
调幅波信号：i=Imo(1+MacosΩt)cosωct
=Imocosωct＋MaImocos(ωc+Ω)t＋MaImocos(ωc-Ω)t
Ma：调幅系数，Ma≤1
频率成分：ωc、ωc+Ω、ωc－Ω，后两项携载低频信号信息。
⑵波形图
⑶频谱图调幅是频谱搬移的过程。
上下边频的振幅不及载波振幅的一半。
⑷调幅波带宽B=2F，2πF=Ω
2．复杂的调幅
⑴原理调制信号：uΩ=UΩ1mcosΩt+ uΩ=UΩ2mcosΩt
载波信号：uc=Ucmcosωct
条件：ωc>>Ω1；ωc>>Ω2
调幅波信号：i=Imo(1+Ma1cosΩ1t+Ma2cosΩ2t)cosωct
=Imocosωct＋Ma1Imocos(ωc+Ω1)t＋Ma1Imocos(ωc-Ω1)t
＋Ma2Imocos(ωc+Ω2)t＋Ma2Imocos(ωc-Ω2)t
Ma1、Ma2：调幅系数，Ma1≤1；Ma2≤1
频率成分：ωc、ωc+Ω1、ωc－Ω1、ωc+Ω2、ωc－Ω2，后四项携载低频信号信息。
⑵波形图
⑶频谱图调幅是频谱搬移的过程。
上下边频的振幅不及载波振幅的一半。
⑷调幅波带宽B=2Fm，2πFm=Ωm
二、调幅波功率以单音频调幅波为例。
当电流I流经RL时，所消耗的功率平均值如下：
1．一个高频周期内
P=I2mo(1+MacosΩt)2RL
=Po(1+MacosΩt)2
其中，Po=I2moRL为载波功率。
最大状态功率：当Ma=1时，Pmax=4Po
设备容量利用率低。
2．一个调制信号周期内
Pav= (1+) Po
其中，Po为载波功率，Po为边频功率。
边频功率不及载波功率的一半，效率低。
例题：Po=100W，分别计算当Ma=1和Ma=0.3时，调幅波边频功率及最大状态功率。
第三节 DSB、SSB、VSB
一、DSB
抑制AM波中的载波成分，提高了效率。
1．原理调制信号：uΩ=UΩmcosΩt
载波信号：uc=Ucmcosωct
条件：ωc>>Ω
调幅波信号：i=ImoMacosΩtcosωct
=MaImocos(ωc+Ω)t＋MaImocos(ωc-Ω)t
Ma：调幅系数，Ma≤1
频率成分：ωc+Ω、ωc－Ω，全携载低频信号信息。
2．波形图
3．频谱图调幅是频谱搬移的过程。
4．调幅波带宽B=2Fmax
二、SSB
抑制DSB波中的一个边带，提高了频率利用率。
1．频谱图调幅是频谱搬移的过程。
2．调幅波带宽B=Fmax
三、VSB
抑制AM波中的半个边带，提高了效率。
第四节 调制电路一、高电平调幅电路末级不需要加低效率的高功放，发射机整机效率高。AM发射机多半采用。
1．基极调幅电路
（参见P189图4-7）
载波与调制信号都是从基极输入。
谐振放大器工作于欠压状态，线性较好。
Ma较小，调制效率低。
2．集电极调幅电路
（参见P193图4-10）
载波与调制信号都是从集电极输入。
谐振放大器工作于过压状态，线性较差。
Ma较大，调制效率高。
3．双重调制电路
（参见P196图4-13）
集电极—发射极双重调制电路。
增大了Ma，改善了线性。
二、低电平调幅电路输出功率小，线性好。
可以实现AM、DSB、SSB的调制。主要用于实现DSB。
1．场效应管平方律调幅电路
（参见P199图4-17）
利用平方律特性，产生新的频率成分，经过选频得到调幅波。频率分量多。
2．平衡调制器工作于斩波调幅原理。
斩波调幅：（参见P201图4-19）
uΩ通过一个受uc控制的开关电路（斩波电路），输出信号被“斩”成周期为载波周期的脉冲串，其包含ωc±Ω及其它谐波分量；此信号通过中心频率为ωc的带通滤波器，得到DSB信号。频率分量少。
若输入信号为uΩ＋uc，则实现AM调制。
平衡调制器特点：（参见P204图4-25）
抑制了载波，消除组合频率干扰。
3．环形调制器工作于斩波调幅原理。
（参见P202图4-26）
特点：
进一步抑制载波，消除组合频率干扰。
输出信号幅度大。
第五节 检波器一、基本概念
1．检波的定义
2．检波器的组成：非线性器件、滤波器
3．检波工作过程：非线性变换——滤波
4．波形举例：正弦波、三角波、矩形波二、大信号峰值包络检波器
1．大信号的概念
2．电路（参见P213图4-33）
说明：检波器与负载之间应加耦合电容。
3．基本工作原理电容的反复充放电。
借助波形，简单讲述：应用二极管的单向导电性，削去负半周；电容滤波，得到调制信号。
4．输出电压uo与RL、CL的关系
①RL越大，uo越大；
②CL越大，输出信号越纯。
说明：RL、CL取值过大，会引起惰性失真。
5．应用仅实用于AM、VSB波的解调。
例如：中短波AM收音机、电视机亮度解调。
DSB、SSB的解调需要同步检波器。
例如：FM立体声解码、电视机色差解调。
三、同步检波器
1．概念
①“同步”：参考信号与输入调幅波的载波同步。
②应用：FM立体声解码、电视机色差解调。
2．乘积同步检波器参考信号与输入调幅波相乘，产生新频率，低通滤波。
3．相加同步检波器输入调幅波加上参考信号（载波），得到AM波，包络检波。
四、小信号平方律检波器利用二极管的平方律特性，产生新频率，滤波。
输出信号变化规律是：uo=u2Ω
仅用于测量仪器中，不能用于接收机中。
五、三级管检波利用三极管的开关特性，产生新频率，滤波。
输出信号变化规律是：uo=uΩ
六、检波器的非线性失真
1．惰性失真产生原因：RLCL及Ma取值过大，CL的放电速度跟不上包络的下降。
（参见P222图4-41）
不失真的充要条件：RLCL≤
2．负峰切割失真产生原因：交、直流阻抗不相等，交流阻抗小于直流阻抗。
由于二极管的单向导电性，交流电流分量最大值应不大于直流电流分量，即IΩm≤Iavo。若某一时间段，IΩm≥Iavo，则二极管必然处于截止状态，电容不能正常充电，两端电压上升速度赶不上包络的变化，产生负峰切割失真。
（参见P223图4-43）
不失真的条件：Ma≤。交直流阻抗越接近，允许的Ma取值越大。
七、AM收音机
1．组成框图：双链电容
2．信号流程：各部分波形、覆盖、跟踪
3．常见故障：耳机插孔
4．磁性天线：多股纱包线
5．扬声器：8欧姆。
1．调制的定义
2．调制的分类：AM、FM、PM
3．调制的目的
①升高频率；
②充分利用频率资源；
③避免各电台之间的干扰。
4．调幅的分类：AM（中短波广播）、DSB（色差调制、副信号调制）、SSB（军事）、VSB（亮度信号调制）
第二节 AM
一、调幅的原理
1．单音频信号调幅
⑴原理调制信号：uΩ=UΩmcosΩt
载波信号：uc=Ucmcosωct
条件：ωc>>Ω
调幅波信号：i=Imo(1+MacosΩt)cosωct
=Imocosωct＋MaImocos(ωc+Ω)t＋MaImocos(ωc-Ω)t
Ma：调幅系数，Ma≤1
频率成分：ωc、ωc+Ω、ωc－Ω，后两项携载低频信号信息。
⑵波形图
⑶频谱图调幅是频谱搬移的过程。
上下边频的振幅不及载波振幅的一半。
⑷调幅波带宽B=2F，2πF=Ω
2．复杂的调幅
⑴原理调制信号：uΩ=UΩ1mcosΩt+ uΩ=UΩ2mcosΩt
载波信号：uc=Ucmcosωct
条件：ωc>>Ω1；ωc>>Ω2
调幅波信号：i=Imo(1+Ma1cosΩ1t+Ma2cosΩ2t)cosωct
=Imocosωct＋Ma1Imocos(ωc+Ω1)t＋Ma1Imocos(ωc-Ω1)t
＋Ma2Imocos(ωc+Ω2)t＋Ma2Imocos(ωc-Ω2)t
Ma1、Ma2：调幅系数，Ma1≤1；Ma2≤1
频率成分：ωc、ωc+Ω1、ωc－Ω1、ωc+Ω2、ωc－Ω2，后四项携载低频信号信息。
⑵波形图
⑶频谱图调幅是频谱搬移的过程。
上下边频的振幅不及载波振幅的一半。
⑷调幅波带宽B=2Fm，2πFm=Ωm
二、调幅波功率以单音频调幅波为例。
当电流I流经RL时，所消耗的功率平均值如下：
1．一个高频周期内
P=I2mo(1+MacosΩt)2RL
=Po(1+MacosΩt)2
其中，Po=I2moRL为载波功率。
最大状态功率：当Ma=1时，Pmax=4Po
设备容量利用率低。
2．一个调制信号周期内
Pav= (1+) Po
其中，Po为载波功率，Po为边频功率。
边频功率不及载波功率的一半，效率低。
例题：Po=100W，分别计算当Ma=1和Ma=0.3时，调幅波边频功率及最大状态功率。
第三节 DSB、SSB、VSB
一、DSB
抑制AM波中的载波成分，提高了效率。
1．原理调制信号：uΩ=UΩmcosΩt
载波信号：uc=Ucmcosωct
条件：ωc>>Ω
调幅波信号：i=ImoMacosΩtcosωct
=MaImocos(ωc+Ω)t＋MaImocos(ωc-Ω)t
Ma：调幅系数，Ma≤1
频率成分：ωc+Ω、ωc－Ω，全携载低频信号信息。
2．波形图
3．频谱图调幅是频谱搬移的过程。
4．调幅波带宽B=2Fmax
二、SSB
抑制DSB波中的一个边带，提高了频率利用率。
1．频谱图调幅是频谱搬移的过程。
2．调幅波带宽B=Fmax
三、VSB
抑制AM波中的半个边带，提高了效率。
第四节 调制电路一、高电平调幅电路末级不需要加低效率的高功放，发射机整机效率高。AM发射机多半采用。
1．基极调幅电路
（参见P189图4-7）
载波与调制信号都是从基极输入。
谐振放大器工作于欠压状态，线性较好。
Ma较小，调制效率低。
2．集电极调幅电路
（参见P193图4-10）
载波与调制信号都是从集电极输入。
谐振放大器工作于过压状态，线性较差。
Ma较大，调制效率高。
3．双重调制电路
（参见P196图4-13）
集电极—发射极双重调制电路。
增大了Ma，改善了线性。
二、低电平调幅电路输出功率小，线性好。
可以实现AM、DSB、SSB的调制。主要用于实现DSB。
1．场效应管平方律调幅电路
（参见P199图4-17）
利用平方律特性，产生新的频率成分，经过选频得到调幅波。频率分量多。
2．平衡调制器工作于斩波调幅原理。
斩波调幅：（参见P201图4-19）
uΩ通过一个受uc控制的开关电路（斩波电路），输出信号被“斩”成周期为载波周期的脉冲串，其包含ωc±Ω及其它谐波分量；此信号通过中心频率为ωc的带通滤波器，得到DSB信号。频率分量少。
若输入信号为uΩ＋uc，则实现AM调制。
平衡调制器特点：（参见P204图4-25）
抑制了载波，消除组合频率干扰。
3．环形调制器工作于斩波调幅原理。
（参见P202图4-26）
特点：
进一步抑制载波，消除组合频率干扰。
输出信号幅度大。
第五节 检波器一、基本概念
1．检波的定义
2．检波器的组成：非线性器件、滤波器
3．检波工作过程：非线性变换——滤波
4．波形举例：正弦波、三角波、矩形波二、大信号峰值包络检波器
1．大信号的概念
2．电路（参见P213图4-33）
说明：检波器与负载之间应加耦合电容。
3．基本工作原理电容的反复充放电。
借助波形，简单讲述：应用二极管的单向导电性，削去负半周；电容滤波，得到调制信号。
4．输出电压uo与RL、CL的关系
①RL越大，uo越大；
②CL越大，输出信号越纯。
说明：RL、CL取值过大，会引起惰性失真。
5．应用仅实用于AM、VSB波的解调。
例如：中短波AM收音机、电视机亮度解调。
DSB、SSB的解调需要同步检波器。
例如：FM立体声解码、电视机色差解调。
三、同步检波器
1．概念
①“同步”：参考信号与输入调幅波的载波同步。
②应用：FM立体声解码、电视机色差解调。
2．乘积同步检波器参考信号与输入调幅波相乘，产生新频率，低通滤波。
3．相加同步检波器输入调幅波加上参考信号（载波），得到AM波，包络检波。
四、小信号平方律检波器利用二极管的平方律特性，产生新频率，滤波。
输出信号变化规律是：uo=u2Ω
仅用于测量仪器中，不能用于接收机中。
五、三级管检波利用三极管的开关特性，产生新频率，滤波。
输出信号变化规律是：uo=uΩ
六、检波器的非线性失真
1．惰性失真产生原因：RLCL及Ma取值过大，CL的放电速度跟不上包络的下降。
（参见P222图4-41）
不失真的充要条件：RLCL≤
2．负峰切割失真产生原因：交、直流阻抗不相等，交流阻抗小于直流阻抗。
由于二极管的单向导电性，交流电流分量最大值应不大于直流电流分量，即IΩm≤Iavo。若某一时间段，IΩm≥Iavo，则二极管必然处于截止状态，电容不能正常充电，两端电压上升速度赶不上包络的变化，产生负峰切割失真。
（参见P223图4-43）
不失真的条件：Ma≤。交直流阻抗越接近，允许的Ma取值越大。
七、AM收音机
1．组成框图：双链电容
2．信号流程：各部分波形、覆盖、跟踪
3．常见故障：耳机插孔
4．磁性天线：多股纱包线
5．扬声器：8欧姆。
