锁相放大器 AM/FM调制功能介绍

　　1.AM/FM调制原理简介

　　AM/FM功能模块包含了两种信号调制模式，AM和FM调制，具体的实现方式以下分别介绍,当然也提供了更加灵活的Manual模式,方便用户的灵活设置。

　　1.1.AM的调制方式

　　AM的调制信号可以写为

　　载波信号的振幅在 AM 中是定期变化的（调制）。 在大部分应用程序中，这种调制是小幅度的，因此会有噪音。 使用MELAB锁相放大器恢复 AM 信号的目的是利用它可配置的滤波器来提取有用的信号。 因为 AM 频谱包含 3 个频率分量，AM/FM选件使用 3 个解调器来同时解调全部 3 个频率，提供一流的信号恢复性能。支持同步调幅和解调，并能通过 MELAB 用户界面完全控制调幅和解调。 AM 信号生成可用于在应用程序中激励生成，而且也可帮助进行系统测试。

　　1.2.FM的调制方式

　　设单音调制信号为

　　则单音调制FM信号的时域表达式为

　　载波信号的频率在 FM 中是定期变化的（调制）。 由于该调制通常是弱小信号，因此会受到噪声影响，而得益于MELAB可配置的滤波器可以起到很大作用，使用锁相放大器解调可能更有利。 MELAB仪器能够同时解调多个频率的有用信号，AM/FM选件能够以载波频率和可选的第一旁带对

　　进行 FM 解调。对于窄带操作，最大频偏和解调频率应满足

　　但AM/FM选件也能以较低的精度超过此限值运行，即

　　2.AM/FM的实验案例

　　2.1.AM实验案例

　　在AM/FM选项卡中选择AM调制模式，载频设置100KHz,边带设置1KHz,谐波参数Harm都设置为1，载波幅度Carrier Amp设置为1V,边带Modulation设置为1V,其它参数保持默认设置，具体参数设置如下图2.1所示。

图 2.1 AM实验案例参数设置

　　调制后的信号经电压参考输出通道输出，可以回接到电压输入通道。在MELAB中包含了一个内嵌示波功能，我们可以在Scope(示波选项卡)观察调制的信号的时域和频域波形，分别为图2.2和图2.3所示。

图 2.2 AM调制信号时域波形

图 2.3 AM调制信号频域波形

　　AM/FM调制同时使用了3个解调模块，可以同时解调载波以及两个边带信号，可以打开AM/FM模块下方的Display选项卡，进行解调参数的观察，如下图2.4所示。

图 2.4 AM调制各个频率分量的解调结果

　　2.2.FM实验案例

　　在AM/FM选项卡中选择FM调制模式，载频设置10KHz,边带设置1KHz,谐波参数Harm都设置为1，载波幅度Carrier Amp设置为1V,调制指数Index设置为0.1,其它参数保持默认设置，设置具体参数设置如下图2.5所示。

图 2.5 FM调制测试案例参数

　　调制后的信号经参考输出通道输出，可以回接到电压输入通道。在锁相放大器中包含了一个内嵌示波功能，可以在Scope(示波选项卡)观察调制的信号的时域和频域波形，分别为图2.6和图2.7所示。

图 2.6 FM调制信号时域波形

图 2.7  FM调制信号频域波形

　　AM/FM调制同时使用了3个解调模块，可以同时解调载波以及两个边带信号，可以打开AM/FM模块下方的Display选项卡，进行解调参数的观察，如下图2.8所示。

图 2.8 FM调制各个频率分量的解调结果

　　2.3.Manual模式

　　AM/FM功能模块提供了更加灵活的manual模式，用户可以更加灵活地设置边带的调制模式，两个边带可以独立的设置每一个参数，包括解调器和参考输出可以分别设置不同的Harm参数，如下图2.9所示。

图 2.9 Manual调制模式参数

　　边带调制模式有C+M、C-M和off,分别有以下含义：

　　C+M ：边带的解调和参考输出频率为载波频率加上边带频率；

　　C- M ：边带的解调和参考输出频率为载波频率减去边带频率；

　　Off ：边带的解调和参考输出频率为边带频率；

　　另外用户想要参考电压输出加上或者减去载频频率，但是解调频率只是边带频率或者整数倍时，锁相放大器提供了边带加法器开关，如下图2.10所示。

图 2.10 解调器载波加法器开关

　　3.AM/FM选件总结

　　通过AM/FM选件功能，我们既可以进行AM调制，又可以通过解调器精确地解调出AM调制信号的信号组成；也可以实现窄带FM调制和解调，对于窄带操作，最大频偏和解调频率应满足，但AM/FM选件也能以较低的精度超过此限值运行，即。

　　AM/FM选件也提供了Manual模式，能够实现完全灵活的参数设置，所有参数均可设置。