简介
调幅,英文是Amplitude Modulation(AM)。调幅也就是通常说的中波,范围在530---1600KHz。调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。距离较远,受天气因素影响较大,适合省际电台的广播。
调幅方式
调幅是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化。也就是说,通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小,使得调制信号的信息包含入高频信号之中,通过天线把高频信号发射出去,然后就把调制信号也传播出去了。这时候在接收端可以把调制信号解调出来,也就是把高频信号的幅度解读出来就可以得到调制信号了。
调制
在电视技术中,调幅方式有正极性和负极性之分。我国电视标准规定图像信号采用负极性调制。经过图像信号的负极性调幅后,画面越亮时电波的振幅越小,而当画面越暗时电波的振幅越大。
负极性调制有以下优点:
(1)外来干扰脉冲对于图像的干扰表现为黑点,使人眼感觉不明显。
(2)由于负极性调制同步头电平最高,且采用黑电平固定措施,因此易于实现自动增益控制,可以简化接收机的自动增益控制电路。
(3)随着图像亮度的增大,发射机的输出功率就越小。
形成
早期VHF频段的移动通信电台大都采用调幅方式,由于信道快衰落会使模拟调幅产生附加调幅而造成失真,目前已很少采用。调频制在抗干扰和抗衰落性能方面优于调幅制,对移动信道有较好的适应性,现在世界上几乎所有模拟蜂窝系统都使用频率调制。
图中是是调制信号叠加在高频信号中的波形,从图中可以看出,高频信号的幅度随着调制信号作相应的变化,这就是调幅波。由于高频信号的幅度很容易被周围的环境所影响。所以调幅信号的传输并不十分可靠。在传输的过程中也很容易被窃听,不安全。所以现在这种技术已经比较少被采用。但在简单设备的
通信中还有采用。比如收音机中的AM波段就是调幅波,汽车收音机里面的am波段也叫调幅广播。大家可以和FM波段的调频波相比较,可以看到它的音质和FM波段的调频波相比会比较差,原因就是它更容易被干扰。
电路
乘法器
实际典型值:
vc(60mv)、vΩ (300mv)、
输出载波抑制可达60dB。
开关型电路
要求:Vc>>VΩ 即:vc等效为开关函数S(t)
1.双二极管平衡调幅电路
设:二极管导通电阻为RD,等效负载为2RL
对于D1、D2:
vc是共模信号,在RL上相消,
vΩ是差模信号,vΩS(t)在RL上相加。
2.二极管环型调幅电路
i5=i1-i4 i6=i2-i3
i=i5+i6=i1-i4+(i2-i3)=(i1-i2)-(i4-i3)
(i1-i2)同上,
3.二极管桥型调幅电路
无变压器,较实用
四个二极管同时导通和截止
(上述方法均要求参数完全对称)。
4.开关型调幅电路实例
对于D1、D2:
vc仍是共模信号,vΩ仍是差模信号,
负载上得到的电流同(1)。
晶体管电路
基极(发射极)调幅:
vΩ控制基极(发射极)电压。
集电极(漏极)调幅:
vΩ控制集电极(漏极)电压。
由选频网络选出vo(已调信号)。
1.基极调幅电路(发射极调幅电路)
vbe=VBB+vΩ+vc
=VBB+VΩcosΩt+Vccosωot
vΩ、vc幅度不同时:
(1)vΩ、vc均较小
采用幂级数法分析,产生调幅波。(因非线性失真大,很少使用)
(2)vΩ较小(几mv——几十mv)
vc较大(几百mv)
采用时变参量法分析。
(3)vΩ小(几mv)
vc大(0.5——1v)
采用开关函数法分析。
调幅系数m<<1,线性范围小。
(4)vΩ、vc均较大(常用)
工作于(甲乙类)欠压状态。
φ工作=90o——120o
过压工作时,vce变化小(图9-7 p233)
基极调幅特点:
(1)所需vΩ功率小,用于小功率发射机;
(2)m不可太大,否则易包络失真;
(3)集电极效率低(欠压工作)
2.集电极调幅电路
vΩ使集电极(电源)电压VΩ发生变化,实现调幅。电路(图9-8 p237)
由(图7-7 p173)
可见:
在欠压区,输出的基波电压的幅度不随Vcc的变化而变化。
故:过压工作,可实现调幅。
集电极调幅特点:
(1)因过压工作,η高(与m无关)
用于大功率调幅发射机。
(2)要求vΩ提供较大的驱动功率。
(3)m较大时,调幅波非线性失真。
3.多重调幅原理(改善线性度)
实际工作中,基极、集电极调幅均有非线性失真。
例:集电极调幅
∵VBB、Vcc不变
∴当Vcemin随Vcc(Ωt)减小时,Ic1下降过快,呈非线性关系,调制特性曲线向下弯曲。
解决方法:
Vcc减小时,Vbemax相应减小;
Vcc增大时,Vbemax相应增大。
即:Vbemax与Vcc(Ωt)按相同的调制规律变化(双重调幅)。
(1)采用自给偏压电路 (图9-9 p237)
VBB=-Ib0Rb
在过压区:
VΩ↓,Vcc(Ωt)↓,Ib0↑,Vbemax=(VBB+Vc)↓
VΩ↑,Vcc(Ωt)↑,Ib0↓,Vbemax=(VBB+Vc)↑
(2)采用双重调幅电路
①集电极—基极双重调幅
集电极调幅时,部分vΩ调基极偏压,使:
Vcc(Ωt)↓时,VBB(Ωt)同时↓;
Vcc(Ωt)↑时,VBB(Ωt)同时↑。
②集电极—集电极双重调幅
对相邻的末前级和末级,采用相同的vΩ同时进行集电极调幅。
即:
末级Vcc(Ωt)↓时,VBB(Ωt)(末前级Vcc)↓
末级Vcc(Ωt)↑时,VBB(Ωt)(末前级Vcc)↑