技术探讨——AM调幅检波的几种方法

PP_Pig

好文章，加分！

ace919

用LTspice仿真了下3#楼的德生HAM2000收音机AM同步检波电路的音频移相网络部分，暂时用近似理想的运放仿真的，因为真实的运放仿真比较慢，要扫频20多个频点太费时间。

运放参数为Aol=100K，GBW=1M。
原理图：


大图，点开放大看

专门写了个LTspice用于分析正交移相网络的add-on，在附件内，也包括了asc原理图文件：
QPSN HAM2000 Ideal Opamp.rar (9.15 KB, 下载次数: 236)

2012-6-13 18:44 上传

点击文件名下载附件

昨天上传的附件有一点bug，已改正重传

分析结果：

在频率为5K处，能把不需要的边带衰减66dB；在频率为10K处，能把不需要的边带衰减24dB

比原来想象的要好一些，当然这是用近似理想运放的仿真结果。

ace919

TI官网下的LMC660的spice模型不知有何问题，在某些频率下仿真极慢，就用其他运放代替仿真

全TL084的原理图：

大图，点开看。单电源，需要有个虚地，注意原HAM2000的图在此处有个画图的小错误

全TL084的仿真结果：

在抑制边带能力上，比准理想的运放只差了一点点


这是全TLC08x的结果：


这是全TLC07x的结果：


这是全LF353的结果：


这是全LM324的结果：

除了比不上准理想运放的结果，比其他的都强一点点。当然有一种可能性是LM324的仿真模型离实际芯片特性相差的比较远一些。


如果自己DIY AM同步检波器的话，仅从仿真结果看，TL084/TLC084/TLC074/LM324这些运放都可试用，当然HAM2000用的LMC660，以及与TL084类似的TL074等，应该都可选择试用。

e3po

The LMC660 CMOS Quad operational amplifier is ideal for
operation from a single supply. It operates from +5V to
+15.5V and features rail-to-rail output swing in addition to an
input common-mode range that includes ground.

原设计可能主要是考虑它的单电源和省电。

ace919

e3po 发表于 2012-6-14 02:38
The LMC660 CMOS Quad operational amplifier is ideal for
operation from a single supply. It operates ...

看来选LMC660是这样子的，这样器件选择性就大了，自己DIY的话，装DIP14插座，只要是管脚兼容的运放，都可以试验了

另外36楼仿真用的LM324模型感觉有些问题。33楼的LM324模型也是用的同一个，后来换了个LT的高级点的运放来仿真，反而指标下降了，LM324有这么优秀吗。忘了那个模型是从哪儿来的了，已从TI网站下了另一个LM324模型，一会再重新仿真。

guangbo316

学习了

ace919

换了个LM324的模型文件，从TI网站下的，对36楼的问题重新仿真，结果如下：

对比原来的LM324模型的结果，指标；略有下降。
原来的模型是从LTwiki网站下的

ace919

对33楼的图，换了TI的LM324模型，重新仿真，用的其他参数均与33楼的一样，结果THD如下：

与33楼的变化不是很大

ace919

看过了德生HAM2000的AM同步检波电路关键部分——正交音频移相网络，作为对比，再看看SONY的情况，毕竟一涉及收音机的AM同步检波，就几乎无法不提及SONY。

曾有一种SONY芯片的AM同步检波方案，在本帖前面的1楼已发过，采用CX-857芯片，加移相网络模块，CX-857是原本用于AM立体声解调的IC。移相网络模块见示意图：

如此简单的移相网络，很难期待能有多好的性能，不过即使对不需要的边带只能抑制20dB，也会对接收有作用。
顺便提一句，市场评价不错的Grundig Satellit 700的AM同步检波就是采用CX-857，不过移相网络是用分离件搭出来的，那个移相电路也比较简单。

SONY还研发了一块收音机AM/FM的中频芯片CXA1376。基本上，CXA1376是SONY自产自用，加上作为技术壁垒用的。不过据说有山寨版的CXA1376，被某些品牌的收音机选用(网上有消息说包括德生PL660和凯隆KK-S500)。

在1992年8月的“IEEE Transactions on Consumer Electronics”杂志上，SONY的两位员工发表了一篇文章：“Single Chip Radio IC including Synchronous Detector”，介绍了他们研制的芯片，文章中虽未提及芯片具体型号，但根据管脚功能等看，与CXA1376是一样的。

我们看看文章中介绍的CXA1376的移相网络：

比HAM2000的还是简单一些。在文章中，有一个USB接收模式时的性能图：

上图中某个频率处，实线USB的值减去虚线LSB的值，就是对不需要边带LSB的抑制dB数，在主要频率区间内，基本在30-40dB上下。

对比前面仿真的HAM2000移相网络，可以看出，至少在正交音频移相网络方面，德生HAM2000比SONY基于CXA1376芯片的收音机明显胜出。

当然音频移相网络只是AM同步检波电路中的关键之一，锁相环也相当重要，甚至更重要。


对于DIY，如果认为HAM2000的2x4个运放的音频移相网络性能还不够好，有专门设计正交移相网络的软件：QuadNet http://www.tonnesoftware.com/quad.html，该软件最多可支持2x6个运放的正交移相网络设计。

闻风赏胆

调幅捡波好复杂，从来没有见过！不知鉴频电路有这么复杂的没有？我等真是见识太少了。

ace919

闻风赏胆 发表于 2012-6-14 20:29
调幅捡波好复杂，从来没有见过！不知鉴频电路有这么复杂的没有？我等真是见识太少了。

俺也是现学现卖的
调幅检波应该说要简单特别简单，甚至不想检波时，它都自己都解调出声音了，比如有时DIY音频功放，就能出本地AM强台的声音；
要复杂特别复杂，前面发的相对比较复杂的HAM2000同步检波电路，与更加专业的机器比起来，就不算什么了，至少HAM2000的载波恢复锁相环还有不少可改进的余地

FM的鉴频电路还没开始学...

ace919

有关3楼不清晰的HAM2000的AM同步检波电路图，已重画了新图，另外对该电路进行了简单分析，因属比较独立的问题，另开了一贴：http://www.crystalradio.cn/thread-294997-1-2.html

老国哥

学习了。

hdc

版主的文章让偶大开眼界，一定认真学习！

80后的回忆

进来学习一下！！