菜论调幅
调幅,实际上不单有幅值的涨落,还发生了信息跟信使的和差效应!
对于调幅的理解,起初我是没考虑时间进程的。
量态关联 嘛,包络检波 就是直接以载波的高度比划出讯号状态的。
形象
r^=x^+y^ ,半径不异才是圆,
y=sin(r),x=cos(r),是正弦函数,
半径与角速度皆恒定,是正弦进程的基础,但要把波型正确描绘,则在此基础上还须加设均速的时间轴。
如果 半径与角速度 皆恒定,则以任何通过圆心的直线为轴 都能描出一样的波形,而不仅止于横竖两轴,
在芸芸众波中,形貌能不因微积分而改变(只有相移)的,唯独正弦!
事实上,正弦被调制后,就会畸变(当然,这是受控畸变),载波瞬时幅值跟讯号的关系 如何在波形中反映出来,我会仿效功率因数 引入 视在与实际 的慨念,
辐乃幅之本,调幅调的实际上是辐,半径反映的就是正弦波的真实瞬时值,而在 Y轴 表现的高度就是 视在瞬时值,假设讯号是个正弦波,则载波的真实瞬时值就是讯号的视在瞬时值。
半径与角速度,是内因,
时间轴的线性,是正确示波的重要外因,
波是进程,而不是函数或形状,所以,对正弦波而言,
y=r*sin(t),加上ω (每秒走多远),就成了 y=k*sin(ωt) 这个标准公式。
在空间中充斥着众多电台的信息,每个电台都有其专属的频址,像下图就有 sin(3x) 和 sin(5x) 那么两个,
而在上图里的那个波,其频址 既非3 亦非5,而是4, sin(4x),3和5 是这波的频谱,你的接收机对这三个频率的 灵敏度、增益及相移皆必须均一(普通AM也须如此),才能够把这波不失真地收录,为完美的解调提供素材!
对于SSB这种经过『深度加工』的信息,解调后就这么拿个电容一填了事,实在『暴殄天物』,应该用线性机器精描细绘,还其真貌,
就像上图,要把 sin(x) 完美解读出来,唯 乘积运算 方为究(也是对振荡稳幅的彻底之法,惜有小题大做之嫌也),
在代数领域,运算结果永远只是一个,但在矢量世界,结果虽是相同,但表现方式却不一样,看,1*4 的结果竟不是4,而是 3+5,“8” 是永远不会出现的,再看真点,这 “3+5” 是 “1*4” 的一半,那就平衡喽,哈哈,
曾认为,加与乘的分别,在于反相的有无,现在我已发觉是不对了,两波幅度若相近,不管加或乘都是会有反相的。
看,那主频率 sin(4x) 还在,理论上,若 3x 或 5x 能不枉不纵地被滤掉,则载频 4x 也会随之消失。
除非你的讯号是直流(或直接改变那 Vcc 的大小),否则波列当然不会等幅涨落,但是,代表一个正弦周期的 基础圆,却永远不变形,只会涨缩,
载波因受调制而涨缩,就成了无限多的同心圆轨道,载波的 角进程 因调幅而不断变轨,描出一道 非圆轨迹 来,这轨迹就是 边带,
教材中常提到调制产物不含讯号信息,对啊,你只会看到那个变了形的载波,但是,你又会发觉这个产物中居然没有载频的成份,也就是 “讯号有幅无频、载波有频无幅”,都被「抑制」了。
小编是哪里人?
台湾?
图片做得很不错。
一直强调,载波是个工具,峰值与零点是其骨架,不因调制而变化,但最近发觉并非如此,
零点位置确实是雷打不动的,但峰值却不然,就像这个 y=sinX*sin4X,其 y 的最大值在于 X 为29o 与69o 之时。
两个边带对载波的相位差,正好就是 讯号相角 的余弦!
从调幅操作中,可得到 载波〖辐〗值的变化、一对边带,及载波跟边带的相位关系规律,边带完全没有讯号的样子,但咱们要传输的却是它。
咱们收听的中波及短波广播,都是调幅的,而且只是普通调幅,不是DSB或SSB,
有源器件的『源』,并非电源与讯号源,而是元件本身的增益与创造力,在红框区域,二极管是 有源 的,其平方律伏安特性可起到 调幅所需的乘法作用,而蓝框区则是「开关」模式会用到的地方,也正正是BJT单管甲类放大电路的静态偏置点。
二极管调幅是种低电平调制,
当载波叠加了讯号,基线就不再是直线,而元件的门槛电压是固定值,那就意味只能以甲类模式操作,即是把整个波列置于有源区,以免因割底失真而造成频谱污染,
非线性工具可把载波拉伸或压扁,位置愈高,所受的拉伸程度愈大,低电平调幅的原理,就是利用讯号把载波屈曲,使载波的各个周波置于跟讯号相关的不同电位,再经非线性工具把载波的位置差异转化成幅度差距,
非线性失真是低电平调制的箇疾,待调波不能把有源区占得太满,讯号与载波的比例要适当,务求使非线性失真最小和最少;中间那列的载波负峰齐平,这是低电平调幅的极限,也是咱们期望的效果,但实际上做不到,只能像底下那列的模样。
集电极调幅法可理解为 由电压可从0V起调的Vcc供电的正弦波发生器,但是,若设为当Vcc最高时刚好满度输出,则随着Vcc的下降,管子将深度饱和,如果把载波和电源两者一併调制,则管子的动态范围跟载波幅度成固定比例,
非线性失真是单管低电平调幅的箇疾,如果造成推挽或桥式(像11楼那图的样子)而且各元件特性一致,则失真是可以减少的,这种调制用的依然是有源区,藉平方律特性把讯号挂载到射频正弦波上,变压器就是变压器,只是传输工具而没有调控作用,故不能把二极管当作开关来用(除非你把变压器改为磁放大器),DSB其实可以用集电极调制方案来做,但电路比二极管调制器复杂得多,元件要找到特性一致的也更难,故不考虑了。
AM波的解调,有不少成熟高效的方法,但我打算拿来跟《菜论调幅》这主题配套的,是二极管和来复两种。
不管调幅波是用甚么方法造出来,发射出去的都是 基线笔直、包络对称,这样的波,即使是小讯号,理论上仍可用二极管(加上等于导通门槛的直流偏压)直接整流检波。
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