资讯详情

如何解调AM波形

原标题:如何解调AM波形

了解两个可以从振幅调制载波信号中提取原始信息的电路。

在这一点上,我们知道调制是指有意修改正弦曲线,使得它可以将较低频率的信息从发射器传送到接收器。我们还介绍了许多与载波中不同方法有关的细节 - 范围、频率、相位、模拟、数字编码信息。

但是,如果我们不能从接收信号中提取数据,我们就没有理由将数据集成到传输信号中,这就是为什么我们需要研究解调。解调电路的范围从简单修改后的峰值检测器到复杂的相关正交变频和由数字信号处理器执行的复杂解码算法。

创建信号

我们将使用LTspice来研究解调AM波形技术。但在我们解调之前,我们需要一些被调制的东西。

在AM调制页面中,我们看到生成AM波形需要四件事。首先,我们需要基带波形和载波波形。然后我们需要一个适当的基带信号添加DC偏移电路。最后,我们需要乘法器,因为移位的基带信号乘以载波对应于范围调制的数学关系。

以下LTspice电路将生成AM波形。

c865b68dac2b458ac5bf1549237ac648.png

V1是1 MHz提供原始基带信号的正弦波电压源。

V3为载波产生100 MHz正弦波。

计算放大器电路是电平转换器(它还减半了输入范围)。V1的信号是从-1 V摆动到 1 V运算放大器的正弦波输出为0 V摆动到 1 V的正弦波。

B一是任意行为电压源。它的值字段是公式而不是常数; 在这种情况下,公式是将移位的基带信号乘以载波波形。B1可用于实施范围调制。

这是移位的基带信号:

你可以在这里看到AM变化如何对应基带信号(即大部分橙色痕迹被蓝色波形覆盖):

放大显示100 MHz载波频率的每个周期。

解调

如在AM调制页面中讨论的用于调制范围的乘法操作有将基带频谱传输到正负载频率周围( f C)负载波频率(-f C)频带的效果。因此,我们可以认为振幅调制如f向上移动原始谱由f和向下。然后,随后将调制信号乘以载波频率将频谱转移回其原始位置 - 也就是说,它向下移动频谱f C,让它再次以0Hz为中心。

选项1:乘法和过滤

以下LTspice原理图包括解调任意行为的电压源; B2将AM信号乘以载波。

这是结果:

这绝对不正确。假如我们放大了,我们会看到以下内容:

这揭示了这个问题。基带频谱调制后 f C为中心。将AM载波将基带频谱降低到0 Hz,但它也向上移动到2f C(在这种情况下,是2000 MHz),因为(如上所述)乘法向上移动现有频谱f C并向下移动f C ^。

显然,单独的乘法不足以适当解调。乘法和低通滤波器是我们需要的; 抑制频移到2的滤波器f C频谱。以下原理图包括RC低通滤波器的截止频率约为1.5 MHz。

这是解调信号:

这种技术实际上比它看起来更复杂,因为接收器的载波频率波形的相位必须与发射机载波的相位同步。这将在本章第5页进一步讨论。

选项2:峰值检测器

如上图所示,显示AM基带波形()和移位基带波形(橙色),AM包络的正部分与基带信号相匹配。术语包络是指载波在正弦振幅中的变化(与波形本身的瞬时值相反)。如果我们能以某种方式提取它AM在包络的正部,我们可以在不使用乘法器的情况下重现基带信号。

事实证明,将正包络转换为正常信号是非常容易的。我们从峰值检测器开始,它只是一个二极管,是一个电容器。当输入信号高于电容器上的电压时,至少为0.7V当二极管导通时,否则就像开路一样。因此,电容器保持峰值电压:如果电流输入电压低于电容器电压,则不会降低电容器电压,因为反向偏置二极管会防止放电。

然而,我们不希望峰值检测器长时间保持峰值电压。相反,我们希望保留相对于载波波形的高频变化峰值,但电路不保留相对于管壳的低频变化峰值。换句话说,我们想要一个只在短时间内保持峰值的峰值检测器。这一目标是通过增加允许电容器放电的并联电阻来实现的。(此类电路称为漏峰检测器,其中漏峰检测器是指电阻提供的放电路径。)这是电阻的选择,放电足以平滑载波频率和足够快,以免 光滑包络频率。

以下是AM解调的泄漏峰值检测器的示例:

请注意,我已经要了AM信号使峰值检测器的输入信号大于二极管的正电压,信号被放大了五倍。下图显示了我们试图使用泄漏峰值检测器的一般结果。

最终信号显示了预期的充放特性:

低通滤波器可用于消除这些变化。返回搜狐查看更多信息

责任编辑:

标签: 放大电路am

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造 电子元器件IC百科大全!

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台