幅度调制与解调电路

信号电路调制解调原理一、引言在通信系统中，信号的传输必须经过调制和解调两个过程。

调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号，解调则是将调制信号还原成原始信息信号。

调制解调技术在现代通信系统中起着至关重要的作用，本文将重点介绍信号电路调制解调原理。

二、调制原理调制是指将原始信息信号与高频载波信号相结合，通过改变载波信号的某些特性，将信息信号转移到载波信号上。

常用的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。

不同的调制方式适用于不同的通信场景，下面以幅度调制为例进行介绍。

幅度调制(AM)是将原始信息信号的幅度变化与载波信号的幅度进行相应变化的调制方式。

具体原理如下：首先，将原始信息信号通过调制器进行调制处理，将其转换成与信息信号幅度相对应的调制信号。

然后，将调制信号与高频载波信号相乘，得到幅度调制信号。

最后，通过天线将幅度调制信号发射出去。

三、解调原理解调是将调制信号还原成原始信息信号的过程。

解调过程与调制过程相反，常用的解调方式有包络检波、相干解调和同步解调。

下面以包络检波为例进行介绍。

包络检波是一种简单且常用的解调方式。

具体原理如下：首先，将接收到的幅度调制信号经过放大器放大后，通过包络检波器进行解调处理，得到包络信号。

然后，将包络信号通过滤波器进行滤波处理，去除高频噪声。

最后，得到的信号即为原始信息信号。

四、应用场景调制解调技术广泛应用于各种通信系统中。

以广播系统为例，调制解调技术可以将声音信号转换成适合广播传输的调制信号，然后通过天线发射出去；接收端通过解调技术将接收到的调制信号还原成原始声音信号，实现广播内容的传输。

调制解调技术还应用于无线电通信、电视传输、移动通信等领域。

例如，在移动通信系统中，调制解调技术可以将语音、视频等信息信号转换成适合无线传输的调制信号，然后通过天线发射出去；接收端通过解调技术将接收到的调制信号还原成原始信息信号，实现通信内容的传输。

五、总结信号电路调制解调原理是现代通信系统中不可或缺的一部分。

幅度调制与解调实验一、实现目的1、通过本次实验，起到理论联系实际的作用，将理论课中学到的调幅、检波电路的分析方法用到实验电路的分析和实验结果的分析中，使理论真正地用在实际电路中，落到实处。

要求学生必须从时域、频域对调制和解调过程中信号的变换分析清楚。

2、本次采用的实验电路既能实现普通调幅，又能实现双边带调幅，通过实验更进一步理解普通调幅（AM）和双边常调幅（DSB）在理论上、电路中的联系和区别。

3、实验中所测量的各种数据、曲线、波形是代表电路性能的主要参数，要求理解参数的意义和测量方法，能从一组数据中得出不同的参数并衡量电路的性能。

二、实验仪器1、数字示波器 TDS210 0~60MHz 1台2、频谱分析仪 GSP-827 0~2.7GHz 1台3、直流稳压电源 SS3323 0~30V 1台4、实验电路板自制 1块三、实验电路及原理1、实验电路介绍实验所采用的电路为开关调幅电路，如图所示。

既能实现AM调制，又能实现DSB调制，是一种稳定可靠，性能优良的实验电路，其基本工作原理是：调制信号经耦合电容C1输入与电位器输出的直流电压叠加，分别送到同相跟随器U1A 和反相跟随器U1B，这样在两个跟随器的输出端就得到两个幅度相等，但相位相反的调制信号（U+和U-）。

再分别送到高速模拟开关的两个输入端S1和S2，由开关在两个信号之间高频交替切换输出（由载波控制），在输出端就得到调幅波，通过调整电位器可以改变直流电压达到改变调制度m，当电位器调到中心位置时就得到了双边带的调幅信号。

放大器为高精度运放AD8552，开关为二选一高速CMOS模拟开关ADG779。

另外，为防止实验过程中由于调制信号幅度过大而损坏电路，特加了保护二极管D1、D2；由于运算放大器和模拟开关是单电源轨至轨型，只能单5V供电，在使用时所有信号是叠加在2.5V直流电平上的，电路中R7、R8就是提供该直流偏置电平的，R12、R13、T1是用来抵销直流电平的，以免对检波电路产生影响；R8、C5、C7、L1和R9、C6、C8、L2起到导通直流和低频信号、阻止高频信号的作用，防止开关泄露的高频载波信号对运算放大器产生影响；高频载波信号（1MHz,方波）由有源晶体振荡器X1产生。

调制电路与解调电路一、调幅电路调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。

调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。

通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅；反之，如果使用大功率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。

在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：（1）要求调制特性（调制电压与输出幅度的关系特性）的线性良好；（2）集电极效率高；（3）要求低放级电路简单。

1、基极调幅电路图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f(ube)关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大器比较简单。

其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。

2、发射极调幅电路图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。

3、集电极调幅电路图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态；反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。

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：式子表明，载波信号经单一信号调制后将出现三个频率分量，即载波频率分量fc，上边频分量fc+F，下边频分量fc-F。

其频谱图如图所示：由频谱图可见，幅度调制在频域上是将调制信号F搬移到了载频的两边，其实质是一种频率变换。

其带宽为：在实际应用中，调制信号不是单一频率，例如：我们的讲话的语音信号，其信号频率为几百至几千赫，经调制后，各个频率产生了各自的上边频和下边频，叠加后形成了上边带和下边带，如图所示：图中上下边频幅度相等，对称出现，这时调幅波的带宽为：是调制信号频率的二倍调幅波中各频率分量的功率关系：将已调波加在负载电阻两端时，可以得到载波功率PC和每个边频分量功率P1、P2。

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。

第六章 频谱变换电路⎩⎨⎧非线性：调频、限幅频线性：调幅、混频、倍6.1概述频谱变换电路：频谱搬移，使之适合于传输.具备将输入信号频谱进行频谱变换，以获取具有所需频谱的输出信号这种功能的电路就叫做频谱变换电路。

6.2乘法器变跨导式模拟乘法器是以恒流源式差动放大电路为基础，并采用变换跨导的原理而形成的。

变跨导式模拟乘法器（恒流源式差分放大器）双入双出()()EQT EQT b b be i beco I U I U r r u r R u βββ+≈++=⋅-='111()21I U Tβ+= ∴I u U R u i TCo ⨯⋅-≈12若I u i ∞2成正比，则21i i o u u u ⨯∞ei e BE i e R u R u u I I 232≈-==∴21212i i e i i TC o U U R R u u U R u ⋅⋅=⋅⋅-=跨导222121i eI T T TEQ m u R UU U IU I g ∞⋅===∴称为变跨导乘法器.6.3调幅波一、幅度调制（AM ）()t u Ω－低频 ()t u c －高频定义：用()t u Ω去控制()t u c 的幅度，使幅度()t u Ω∞，称为调制称()t u Ω为调制信号，()t u c 为载波信号.1、 调幅特性.令()t U t u m Ω=ΩΩcos ()t w U t u c cm c cos = 则)()t w t M U t u c a cm AM cos cos 1⋅Ω+=其中cmm a U U k M Ω⋅=称为调制指数.（k 由电路决定的一个常数）()t w t M U t w U t u c a cm c cm AM cos cos cos ⋅Ω⋅⋅+⋅=()()[]t w t w M U t w U c c a cm c cm Ω-+Ω+⋅⋅+⋅=cos cos 21cos∴调幅波有3个频率分量c w 、Ω+c w 、Ω-c w .称Ω+c w 为上边频，Ω-c w 为下边频m AM B Ω=2载波不携带()t u Ω的信息，而且占用较大的发射功率，可以只发射边带。

幅度调制及解调实验心得一、实验目的幅度调制及解调实验是电子学中的基础实验之一，旨在通过实践操作与理论结合的方式，加深对幅度调制及解调原理的理解，掌握幅度调制与解调电路的设计和调试方法。

二、实验原理1. 幅度调制原理幅度调制是指用模拟信号（也称为基带信号）去控制高频信号（也称为载波信号）的振幅变化，从而将模拟信号转化为高频信号。

具体而言，假设模拟信号为m(t)，高频载波信号为c(t)，则幅度调制后得到的带载波信号s(t)可表示为：$$s(t)=(A_c+m(t))\cos(2\pi f_c t)$$其中，$A_c$为载波振幅，$f_c$为载波频率。

可以看出，当模拟信号m(t)变化时，带载波信号s(t)的振幅也会随之变化。

2. 幅度解调原理幅度解调是指将已经被幅度调制过的带载波信号还原成原始模拟信号。

常见的幅度解调电路有包络检测器和同步检测器两种。

包络检测器的原理是利用二极管的非线性特性，将带载波信号的正半周期和负半周期分别整流，然后通过一个低通滤波器得到原始模拟信号的包络。

具体而言，假设带载波信号为s(t)，则包络检测器输出的电压e(t)可表示为：$$e(t)=R_c\cdot C\cdot \frac{d}{dt}|s(t)|$$其中，$R_c$为电路中的电阻，$C$为电容。

同步检测器的原理是利用一个参考信号（也称为本振信号）与已经被幅度调制过的带载波信号相乘得到一个混频信号，然后通过低通滤波器得到原始模拟信号。

具体而言，假设参考信号为$f_r(t)$，带载波信号为$s(t)$，则同步检测器输出的电压e(t)可表示为：$$e(t)=K_d\cdot m(t)$$其中，$K_d$为检波灵敏度。

三、实验步骤1. 实验材料准备：示波器、函数发生器、二极管、电容、变阻器等。

2. 搭建幅度调制电路：将函数发生器输出接入变阻器中，并将变阻器输出接入二极管的正极，将二极管的负极接地。

将载波信号从函数发生器输出，并通过一个电容与变阻器输出相乘，得到幅度调制后的带载波信号。

一、实验标题：幅度调制与解调电路实验二、实验目的1、加深理解调幅调制与检波的原理2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法3、掌握集成模拟乘法器的使用方法4、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真三、实验仪器与设备5、高频电子线路试验箱（TKGP）；6、双踪示波器；7、频率计；8、交流毫伏表。

四、实验原理实验原理图图一：电路原理图MC1496 是双平衡四象限模拟乘法器。

引脚8 与10 接输入电压UX，1 与4 接另一输入电压Uy，输出电压U0 从引脚6 与12 输出。

引脚2 与3 外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6 产生串联电流负反馈，以扩展输入电压Uy的线性动态范围。

引脚14 为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电使），引脚5 外接电阻R5。

用来调节偏置电流I5 及镜像电流I0 的值。

五、 实验内容及步骤1、 乘法器失调调零2、 观察调幅波形调幅波形一-60-40-20020406001234567tU /m v图二：K502 1-2短接波形图调幅波形二-40-30-20-1001020304001234567tU /m v图三：K502 2-3短接波形图3、 观测解调输出解调波形-500-400-300-200-100010020030040050000.511.522.533.544.55tU /m v图四：解调输出波形图六、实验分析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。

七、实验体会通过本次实验，我了解了集成模拟乘法器的基本工作原理、分类、特性等，在了解信号的调制和解调知识的。

温故而知新，本次试验使我熟悉了对实验仪器是使用，并且初步学会了集成模拟乘法器设计幅度调制的方法。

什么是解调电路它在电子电路中的作用是什么解调电路是一种用于将调制信号还原为原始信号的电路。

在电子电路中，解调电路主要用于从调制信号中提取出原始信号，以便进行进一步的处理或分析。

一、解调电路的原理解调电路的原理基于调制信号可以通过调制器来叠加到载波信号上进行传输的特性。

在传输过程中，调制信号会被融合到载波信号的振幅、频率或相位上。

因此，解调电路需要识别并分离出这些调制信号。

二、解调电路的分类根据调制方式的不同，解调电路可以分为以下几种类型：1. 振幅解调电路：用于从幅度调制（AM）信号中提取出原始信号，常见的振幅解调电路包括二极管检波电路和同步检波电路。

2. 频率解调电路：用于从频率调制（FM）信号中提取出原始信号，常见的频率解调电路是锁相环（PLL）电路和鉴频器。

3. 相位解调电路：用于从相位调制（PM）信号中提取出原始信号，常见的相位解调电路是相移锁定环（PSK）电路和差分解调电路。

三、解调电路的作用解调电路在电子电路中起着至关重要的作用：1. 信息还原：解调电路能够将调制信号中蕴含的原始信号还原出来，使其可以被后续电路进行处理或分析。

2. 信号传输：解调电路可以将调制信号中的信息传递给接收器，以实现信号的传输与接收。

3. 通信系统：解调电路是通信系统中必不可少的组成部分，通过它可以实现信号的调制与解调，保证信号的传输质量和可靠性。

4. 数据处理：解调电路能够帮助将数字信号还原为原始数据，使其能够被数字系统进行处理和分析。

总结：解调电路是一种用于从调制信号中提取原始信号的电路。

根据调制方式的不同，解调电路可以分为振幅解调、频率解调和相位解调电路。

它在电子电路中起着重要的作用，包括信息还原、信号传输、通信系统和数据处理等方面。

只有通过解调电路，我们才能够将调制信号中的有用信息还原出来，并进行进一步的处理和分析。