簡介
調幅,英文是Amplitude Modulation(AM)。調幅也就是通常說的中波,範圍在530---1600KHz。調幅是用聲音的高低變為幅度的變化的電信号。距離較遠,受天氣因素影響較大,适合省際電台的廣播。
調幅方式
調幅是使高頻載波信号的振幅随調制信号的瞬時變化而變化。也就是說,通過用調制信号來改變高頻信号的幅度大小,使得調制信号的信息包含入高頻信号之中,通過天線把高頻信号發射出去,然後就把調制信号也傳播出去了。這時候在接收端可以把調制信号解調出來,也就是把高頻信号的幅度解讀出來就可以得到調制信号了。
調制
在電視技術中,調幅方式有正極性和負極性之分。我國電視标準規定圖像信号采用負極性調制。經過圖像信号的負極性調幅後,畫面越亮時電波的振幅越小,而當畫面越暗時電波的振幅越大。
負極性調制有以下優點:
(1)外來幹擾脈沖對于圖像的幹擾表現為黑點,使人眼感覺不明顯。
(2)由于負極性調制同步頭電平最高,且采用黑電平固定措施,因此易于實現自動增益控制,可以簡化接收機的自動增益控制電路。
(3)随着圖像亮度的增大,發射機的輸出功率就越小。
形成
早期VHF頻段的移動通信電台大都采用調幅方式,由于信道快衰落會使模拟調幅産生附加調幅而造成失真,目前已很少采用。調頻制在抗幹擾和抗衰落性能方面優于調幅制,對移動信道有較好的适應性,現在世界上幾乎所有模拟蜂窩系統都使用頻率調制。
圖中是是調制信号疊加在高頻信号中的波形,從圖中可以看出,高頻信号的幅度随着調制信号作相應的變化,這就是調幅波。由于高頻信号的幅度很容易被周圍的環境所影響。所以調幅信号的傳輸并不十分可靠。在傳輸的過程中也很容易被竊聽,不安全。所以現在這種技術已經比較少被采用。但在簡單設備的
通信中還有采用。比如收音機中的AM波段就是調幅波,汽車收音機裡面的am波段也叫調幅廣播。大家可以和FM波段的調頻波相比較,可以看到它的音質和FM波段的調頻波相比會比較差,原因就是它更容易被幹擾。
電路
乘法器
實際典型值:
vc(60mv)、vΩ (300mv)、
輸出載波抑制可達60dB。
開關型電路
要求:Vc>>VΩ 即:vc等效為開關函數S(t)
1.雙二極管平衡調幅電路
設:二極管導通電阻為RD,等效負載為2RL
對于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。
2.二極管環型調幅電路
i5=i1-i4 i6=i2-i3
i=i5+i6=i1-i4+(i2-i3)=(i1-i2)-(i4-i3)
(i1-i2)同上,
3.二極管橋型調幅電路
無變壓器,較實用
四個二極管同時導通和截止
(上述方法均要求參數完全對稱)。
4.開關型調幅電路實例
對于D1、D2:
vc仍是共模信号,vΩ仍是差模信号,
負載上得到的電流同(1)。
晶體管電路
基極(發射極)調幅:
vΩ控制基極(發射極)電壓。
集電極(漏極)調幅:
vΩ控制集電極(漏極)電壓。
由選頻網絡選出vo(已調信号)。
1.基極調幅電路(發射極調幅電路)
vbe=VBB+vΩ+vc
=VBB+VΩcosΩt+Vccosωot
vΩ、vc幅度不同時:
(1)vΩ、vc均較小
采用幂級數法分析,産生調幅波。(因非線性失真大,很少使用)
(2)vΩ較小(幾mv——幾十mv)
vc較大(幾百mv)
采用時變參量法分析。
(3)vΩ小(幾mv)
vc大(0.5——1v)
采用開關函數法分析。
調幅系數m<<1,線性範圍小。
(4)vΩ、vc均較大(常用)
工作于(甲乙類)欠壓狀态。
φ工作=90o——120o
過壓工作時,vce變化小(圖9-7 p233)
基極調幅特點:
(1)所需vΩ功率小,用于小功率發射機;
(2)m不可太大,否則易包絡失真;
(3)集電極效率低(欠壓工作)
2.集電極調幅電路
vΩ使集電極(電源)電壓VΩ發生變化,實現調幅。電路(圖9-8 p237)
由(圖7-7 p173)
可見:
在欠壓區,輸出的基波電壓的幅度不随Vcc的變化而變化。
故:過壓工作,可實現調幅。
集電極調幅特點:
(1)因過壓工作,η高(與m無關)
用于大功率調幅發射機。
(2)要求vΩ提供較大的驅動功率。
(3)m較大時,調幅波非線性失真。
3.多重調幅原理(改善線性度)
實際工作中,基極、集電極調幅均有非線性失真。
例:集電極調幅
∵VBB、Vcc不變
∴當Vcemin随Vcc(Ωt)減小時,Ic1下降過快,呈非線性關系,調制特性曲線向下彎曲。
解決方法:
Vcc減小時,Vbemax相應減小;
Vcc增大時,Vbemax相應增大。
即:Vbemax與Vcc(Ωt)按相同的調制規律變化(雙重調幅)。
(1)采用自給偏壓電路 (圖9-9 p237)
VBB=-Ib0Rb
在過壓區:
VΩ↓,Vcc(Ωt)↓,Ib0↑,Vbemax=(VBB+Vc)↓
VΩ↑,Vcc(Ωt)↑,Ib0↓,Vbemax=(VBB+Vc)↑
(2)采用雙重調幅電路
①集電極—基極雙重調幅
集電極調幅時,部分vΩ調基極偏壓,使:
Vcc(Ωt)↓時,VBB(Ωt)同時↓;
Vcc(Ωt)↑時,VBB(Ωt)同時↑。
②集電極—集電極雙重調幅
對相鄰的末前級和末級,采用相同的vΩ同時進行集電極調幅。
即:
末級Vcc(Ωt)↓時,VBB(Ωt)(末前級Vcc)↓
末級Vcc(Ωt)↑時,VBB(Ωt)(末前級Vcc)↑