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高频电子线路---调幅方法与检波

时间:2024-11-03 18:17:42浏览次数:3  
标签:检波 同步 调幅 --- 失真 信号 载波 电子线路

目录

单边带调幅方法

滤波法

 移相法

1. 滤波器特性要求

2. 相位响应

集电极调幅电路

基级调幅电路

峰值包络检波

串联型二极管峰值包络检波 

包络检波失真

对角线切割失真

避免包络失真

底部切割失真

避免底部失真

非线性失真

 频率失真

 要点总结

同步检波 

乘积型

时域

叠加型

 同步检波能够用于普通调幅吗?


单边带调幅方法

总共有滤波法,移相法,修正的移相滤波器三种方法

滤波法

单边带调幅---就是使用一个单边带的滤波器 , 从双边带的滤波器中选一个 , 我们采用抑制载波的双边带产生两个边带的信号 , 然后采用单边带的滤波器选出其中一个边带

 移相法

 

 

第三种方法修正的移相滤波法也才用了单边带滤波,其滤波器的特性要求是否严格,是否容易实现?

修正的移相滤波法(Modified Phase Shift Method)在实现单边带调制时,确实对滤波器的特性有一定要求。这种方法通常用于更高效地实现单边带调制,并在解调过程中使用特定类型的滤波器。以下是对滤波器特性要求及其实现难易度的分析:

1. 滤波器特性要求

  • 带通特性:滤波器应具备良好的带通特性,能够选择性地通过单边带信号,同时抑制载波和其他不需要的频率成分。
  • 高阻带衰减:在阻带内需要有足够的衰减,通常要求在20 dB以上,以防止其他信号的干扰。
  • 过渡带宽度:过渡带应适中,过窄可能会导致信号失真,过宽则可能使得不必要的频率成分通过。

2. 相位响应

  • 线性相位:滤波器的相位响应应尽可能线性,以避免引入相位失真,这对移相滤波法特别重要,因为任何相位的非线性会影响到解调的精度。

集电极调幅电路

集电极调幅电路属于高电平调幅 , 意味着电压高功率大

需要兼顾输出功率 , 效率与调幅线性度

高频谐振功放采用丙类功放 , 输出功率大 , 效率高线性度则会利用到高频谐振功放的动态特性

调制信号与集电极电源串联 , 通过调制信号改变改变输出振幅Vcm , 从而实现集电极调幅

基级调幅电路

 

峰值包络检波

检波的本质--->频谱搬移 

串联型二极管峰值包络检波 

包络线 :指一个信号或波形的轮廓线,它描绘了信号在特定时间段内的最大或最小值包络线通常用于表示调制信号的幅度变化,特别是在调制通信和信号处理领域。

输入信号为普通调幅信号 , 经过非线性电路可以产生频率变换 , 进过低通滤波之后 , 就能取得包络线 , 包络线是虚线 , 解调之后的线是实线

其中C与R为检波器的负载 , 可以滤除高频通低频 , 在高频时 , 容抗比较低 , 高频信号直接从C上通过 , 低频信号时 , 容抗比较大 , 会将信号送到R进而给下一级电路

这个电路要求输入信号比较大 , 大于0.5伏 , 所以也叫大信号的检波

充电时间常数由RD与C决定 , 放电时间常数由RC决定 , 充电时间常数远小于放电时间常数 , 因此电容上的电压能够很快达到输入信号的峰值

当输入信号很高的时候 , 蓝色线就接近与包络线

通过低通滤波器之后 , 就能够滤除高频的信号得到调制信号

包络检波失真

对角线切割失真

特点在于: 充电快放电慢 , 但是当输入信号比较低的时候 , 会导致二极管上阴极的电压高于阳极 , 输入信号无法对电容进行充电导致这一点的包络信息损失

由于其放电比较慢 , 可以理解为其惰性比较大 , 所以也尝尝称为惰性失真

避免包络失真

只要使得包络下降速率更快 , 当峰值比较低的信号到来时就能够得到输入信号对电容的充电

底部切割失真

考虑隔直电容与下级输入电阻之后 , 由于下一级的隔直电容Cc比较大 , 其两端的电压维持在输入电压Vim , VR为Cc上的电压经过电容C与Rg的分压之后得到的电压 , 如果这个电压大于输入的电压Vi , 那就会对二极管的导通和关断产生影响

避免底部失真

可以看出ma的值并不是越大越好的 , 会存在一个限制

非线性失真

主要是由二极管的非线性特性引起的

 频率失真

主要考虑两个电容的影响 , 其中滤波电容C , 影响检波上限频率 , 我们希望在高频时 , 信号能通过此电容电路 , 而不是跑到电阻R上去 , 对于Cc隔直电容来说 , 在低频到来时 , 我们希望电压能够大部分在Rg上传递给下一级 , 因此要求其对低频信号的压降不大 , 尽量小

 要点总结

同步检波 

为什么使用同步检波 , 主要是由于包络检波只取信号的正半周或是负半周 , 存在缺点 , 无法正确的解调抑制载波的的双边带调幅 , 同步检波的核心就是同频同相

 同步检波总共有两种方法:乘积型与叠加型

乘积型

由于载波在接收端 , 因此被叫做本地载波 , 根据同步载波的要求 , 本地载波需要跟输入端的载波同频同相 , 正是有了同频同相 , 才能够进行分解 , 因此通过低通滤波器时才能够得到 , 我们想要的信号

时域

可以看出通过乘法器之后波形的频率比载波的频率大概高一被 , 从公式中也能看出频率确实是原来的两倍

叠加型

简而言之就是将两个信号叠加在一起, 本地载波依旧是同频同相的

可以从下图看出 , 叠加型的同步检波事实上就是将其转换为了包络检波 , 但是其同步的要求并没有被删除 ! ! ! 

对于这种方式的检波首先其同步的要求没有被删除 , 其次还需要避免包络检波的失真 ,因此其性能没有乘积型的同步检波方式号 , 搭建起来也更加麻烦

 要点提示:

同步检波主要用于抑制载波的双边带调幅 和单边带调幅, 而包络检波主要用于普通调幅

 同步检波能够用于普通调幅吗?

答: 是的,同步检波可以用于普通调幅(AM)信号的解调,并且它在解调过程中具有一些优点。

1. 同步检波的原理

同步检波是一种解调技术,它通过使用与载波信号相同频率和相位的本振信号进行乘法运算,来提取调制信号的包络。这一过程通常涉及以下步骤:

  1. 混频:将接收到的AM信号与本振信号(载波信号)相乘
  2. 滤波:通过低通滤波器去除混频后的高频成分,保留低频成分,即原始调制信号。

2. 优点

  • 抗干扰能力强:由于同步检波依赖于准确的载波相位,能够有效抑制噪声和干扰
  • 高效性:与包络检波相比,同步检波能够在较低的信噪比下仍然保持较好的解调性能
  • 保真度高能够更好地保留原始信号的细节,特别是在信号质量较差的情况下

3. 应用场景

同步检波广泛应用于:

  • 无线电接收器中的调幅解调。
  • 通信系统中,尤其是在对信号质量要求较高的场合。

4. 实现要求

实现同步检波需要准确的本振信号,通常会使用锁相环(PLL)等技术来生成与接收信号载波相位同步的本振。

标签:检波,同步,调幅,---,失真,信号,载波,电子线路
From: https://blog.csdn.net/2301_79690545/article/details/143464651

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