信号调制解调电路教学课件ppt

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1、第三章信号调制解调电路西安工业大学光电学院本章任务1.调制解调的概念及功用、类型2.调幅的原理及方法3.包络检波电路4.相敏检波电路5.调频的原理及鉴频电路6.调相的原理及鉴相电路7.脉冲调制式测量电路§3-1调制解调的功用与类型一、调制解调的概念调制：用一个带有有用信息的低频信号去控制高频振荡信号的某一特征参量的过程。解调：从已调波中不失真地恢复原有低频调制信号的过程。几个相关概念：调制信号；载波；已调波二、调制解调的功用与类型功用：为了便于传输信号，或者区别信号与噪声，往往给测量信号赋予一定的特

2、征。类型：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）、脉冲调制等。AM－AmplitudeModulationFM－FrequencyModulationPM－PhaseModulation一、调幅的原理与方法1.调幅的原理与意义（1）原理调幅波是一个具有上下边带的双边频信号。§3-2调幅式测量电路信号的调幅过程us(t)O（c）调幅信号ttO（b）载波信号uc(t)tO（a）调制信号ux(t)（2）意义调幅的过程实际是一个信号频谱的搬移过程，从而提高信号的抗干扰能力。频率幅值UO2.调幅的方法及电

3、路（1）传感器调制为了提高测量信号的抗干扰能力，常要求从信号一形成就已经是已调信号，因此常常在传感器中进行调制。例如：我们常用的电子秤的测力应用。R1FR4R2R3应变式传感器输出信号的调制R1R2R3R4：供电电源：电桥的输出电压（2）电路调制①乘法器调制uob)实用电路-8V47kΩ0.1μF1kΩ0.1μF51Ω750Ω1410161kΩ38MC14961kΩ3.3kΩ3.3kΩ750Ω1kΩ680kΩ20μF20μFuc1kΩ0.1μF21254ux+12VucuxuoxyKxya)原理图②

4、开关电路调制toottouc(t)ux(t)us(t)T2T1ux(t)us(t)uc(t)uc(t)+_+_3.调幅信号的解调过程从已调信号中检出调制信号的过程称为解调，也称为检波。us(t)O（a）调幅信号ttO（C）原信号ux(t)Ous'(t)t（b）半波整流后的信号二、包络检波电路由于调幅信号的包络线形状与调制信号一致，故只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种解调方法称为包络检波。（一）二极管与三极管包络检波1、基本电路2、电路缺点二极管和晶体管都是非线性器件，会使解调出来的信号产生

5、失真；另外，由于死区电压的存在，它们不能实现小信号检波。二极管与三极管的包络检波电路VRLC2Tic+_+_非线性器件低通滤波器Ecb)晶体管检波电路ux(t)VRLC2Tic非线性器件低通滤波器Ecb)晶体管检波电路usDRLC2Ti+_+_非线性器件低通滤波器C1a)二极管检波电路usux(t)（二）精密检波电路为了提高检波的精度，常采用精密检波电路，又称为线性检波电路，它分为半波精密检波电路和全波精密检波电路。1、半波精密检波电路+–半波整流器低通滤波器+–i1CR4R1R2R3D1D2+u–

6、∞-++N1∞-++N2+–uA+–A+–2、全波精密检波电路（1）线性全波检波电路之一OtuAOtuoOtusR’3+–半波整流器低通滤波器+u΄s–i1CR4R1R΄2R2R3D1D2+u–i∞-++N1∞-++N2+–uA+–A+–（2）线性全波检波电路之二R4D1D2R2R5D3D4R3R1∞-++N1∞-++N2+–+–（3）线性全波检波电路之三uo=usus>0usR2R1R3R4us∞-++N1∞-++N2b）正输入等效电路uo=-usus<0uAR2R1R3R4us∞-++N1∞-+

7、+N2c)负输入等效电路uAD2D1R1R3R4∞-++N1∞-++N2a)电路图高输入阻抗线性全波整流电路+–+–+–包络检波有两个问题：第一，解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流，无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。第二，包络检波电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。三、相敏检波电路（一）相敏检波的功用和原理1、什么是相敏检波电路？相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。2、相敏检波电路的工作原理（二）常用相敏检波电路1、乘法器式相敏检波电路ucusuoxyKxy

8、N0.1μF47kΩ0.1μF1kΩ0.1μF51Ω910Ω-8V1410161kΩ38MC14961kΩ3.3kΩ3.3kΩ910Ω1kΩ6.8kΩ0.1μFuc1kΩ0.01μF+12V21254uo∞-++N20kΩ20kΩ10kΩ10kΩ200kΩRCRC0.01μF200kΩF007us2、开关式半波相敏检波电路tuoOuoOtucOtusOtuxOtˊusuoUcT2T1Uc3、开关式全波相敏检波电路UcOtusOtuoOtc)UcOtuoOtusOtd)