【题目编号】MC1-0834
【题目】下列哪一项可以解调 AM 信号?
【答案】A
[A]检波器
[B]限幅器
[C]鉴频器
[D]反相器
考点速览
本题问的是哪种电路能把调幅信号还原成音频,答案是检波器。它考的是解调环节里最基础的一条对应关系:调制把信息装在载波的哪个参数上,解调端就要用对那个参数敏感的电路去把它取回来。调幅把信息放在幅度上,解调靠振幅检波;调频把信息放在频率上,解调靠鉴频;相位调制则对应鉴相。这条映射关系在题库里反复出现,记住一次能解决一串。
调幅信号的信息藏在包络里
调幅(amplitude modulation,缩写 AM)用音频信号去控制射频载波的幅度,载波频率本身不变,幅度随音频起伏。把载波幅度随时间变化的轮廓连起来,得到的就是包络(envelope),包络的形状与原始音频波形一致。解调要做的,就是把这条包络线从高频载波上剥下来。
最经典的实现是二极管包络检波器。一个二极管串在信号通路里,后接电阻电容并联的负载:载波正半周二极管导通给电容充电,负半周或者幅度回落时电容通过电阻缓慢放电。只要放电时间常数选得合适,电容上的电压就能跟住包络而不跟住载波本身。工程上要求这个时间常数远大于载波周期,同时远小于音频最高频率对应的周期,两头都要满足,否则会出现对角线切割失真,也就是放电太慢、包络下降沿跟不住;选得过小则纹波大、载波残留多。此外还有负峰切割失真,与检波器后面所接负载阻抗的大小有关。结构简单的电路,设计上其实有讲究。
解调家族的三条主线
把解调按被调制的参数分类,只有三条主线:幅度解调叫检波,也叫振幅检波;频率解调叫鉴频;相位解调叫鉴相。检波器对幅度变化敏感;鉴频器先把频率变化转换成幅度变化,再检波取出音频;鉴相器把相位差转换成电压。三条主线之外的花样,比如单边带用的乘积检波、数字通信里的相干解调,本质上还是在还原幅度或者相位信息,只是换了实现方式。认准参数,就不会选错电路。
逐项辨析
选项 A 检波器正确。检波器正是针对幅度信息的解调电路,包络检波器、二极管检波器都属于这一类,能直接把调幅信号的包络取出来还原成音频。
选项 B 限幅器错误,而且错得很典型。限幅器的作用是把信号的幅度切齐、消除幅度起伏,也就是说它专门破坏的恰好是调幅赖以传递信息的那个参数。把限幅器接在调幅信号后面,音频信息会被一并抹掉。限幅器真正的用武之地在调频接收机里,位于鉴频器之前,用来消除寄生调幅和衰落引起的幅度波动。
选项 C 鉴频器错误。鉴频器对频率变化敏感,是调频信号的解调电路。调幅信号的载波频率恒定,频率上并没有携带音频信息,用鉴频器去解调取不到东西。
选项 D 反相器错误。反相器是数字逻辑电路里的基本门电路,功能是把高电平变低电平、把低电平变高电平,或者作为模拟运放的倒相放大使用,它不承担任何解调功能。
易混淆点
检波和鉴频最容易混,区分判据是看被调制的是哪个参数。还有一个更细的区分:调幅可以用包络检波这样简单的非相干方式解调,因为载波本身还在,包络就是音频;而单边带(single sideband,缩写 SSB)把载波和另一个边带都抑制掉了,包络不再与音频成比例,必须用乘积检波器配合拍频振荡器做相干解调。同属调幅家族,解调方式并不通用。
应试要点
幅度靠检波器,频率靠鉴频器,相位靠鉴相器。看到限幅器先想到调频接收机的中频通道,看到反相器先想到数字逻辑或者运放倒相,这两个都不是解调器。判断解调题只问一句:这条信号把信息装在哪个参数上。