实验5振幅解调器、包络检波、同步检波详解 - 图文

太原理工大学现代科技学院

高频电子线路 课程 实验报告

专业班级 测控14-4 学 号 2014101XXX 姓 名 XXXXXXXX 指导教师 XXXXXXX

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……………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………………………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………实验名称 振幅解调器、包络检波、同步检波 同组人 专业班级 测控14-4 姓名 XX 学号 201410XXX 成绩

实验5 振幅解调器、包络检波、同步检波

5-1 振幅解调基本工作原理

解调过程是调制的反过程，即把低频信号从高频载波上搬移下来的过程。解调过程在 收信端，实现解调的装置叫解调器。 一．普通调幅 波的解调

振幅调制的解调被称为检波，其作用是从调幅波中不失真地检出调制信号。由于普通调幅波的包络反映了调制信号的变化规律，因此常用非相干解调方法。非相干解调有两种方式，即小信号平方律检波和大信号包络检波。我们只介绍大信号包络检波器。 1.大信号检波基本工作原理

大信号检波电路与小信号检波电路基本相同。由于大信号检波输入信号电压幅值一般在 500mV 以上，检波器的静态偏置就变得无关紧要了。下面以图 6-1 所示的简化电路为例进行分析。

大信号检波和二极管整流的过程相同。图 6-2 表明了大信号检波的工作原理。输入信号 ui(t) 为正并超过 C 和 RL 上的 uo(t) 时，二极管导通，信号通过二极管向 C 充电，此时 uo(t) 随充电电压上升而升高。当 ui(t) 下降且小于uo(t) 时，二极管反向截止，此时停止向 C 充电， uo(t) 通过 RL 放电， uo(t) 随放电而下降。

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……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………充电时，二极管的正向电阻 rD 较小，充电较快。uo(t) 以接近 ui(t) 的上升速率升高。放电时，因电阻 RL 比 rD 大得多（通常 RL

5 ~ 10k

），放电慢，故 uo(t) 的波动

小，并保证基本上接近于 ui(t) 的幅值。 如果 ui(t) 是高频等幅波，则 uo(t) 是大小为Uo 的直流电压（忽略了少量的高频成分），这正是带有滤波电容的整流电路。

当输入信号 ui(t) 的幅度增大或减少时，检波器输出电压 uo(t) 也将随之近似成比例地升高或降低。当输入信号为调幅波时，检波器输出电压uo(t) 就随着调幅波的包络线而变化，从而获得调制信号，完成检波作用。由于输出电压 uo(t) 的大小与输入电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。

2.检波失真 检波输出可能产生三种失真：第一种是由于检波二极管伏安特性弯曲引起的失真；第二种是由于滤波电容放电慢引起的失真，它叫对角线失真（又叫对角线切割失真）；第三种是由于输出耦合电容上所充的直流电压引起的失真，这种失真叫割底失真（又叫底部切割失真）。其中第一种失真主要存在于小信号检波器中，并且是小信号检波器中不可避免的失真，对于大信号检波器这种失真影响不大，主要是后两种失真，下面分别进行讨论。 （1）对角线失真

参见图 6-1 所示的电路，在正常情况下，滤波电容 C 对高频每一周充放电一次，每次

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……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………充到接近包络线的电压，使检波输出基本能跟上包络线的变化。它的放电规律是按指数曲线进行，时间常数为 RLC 。假设 RLC 很大，则放电很慢，可能在随后的若干高频周期内，包络线电压虽已下降，而 C 上的电压还于包络线电压，这就使二极管反向截止，失去检波作用，直到包络线电压再次升到超过电容上的电压时，才恢复其检波功能。在二极管截止期间，检波输出波形是 C 的放电波形，呈倾斜的对角线形状，如图 6-3 所示，故叫对角线失真，也叫放电失真。非常明显，放电愈慢或包络线下降愈快，则愈易发生这种失真。

（2）割底失真

一般在接收机中，检波器输出耦合到下级的电容很大（5-10 为耦合电容。

F ）,图 6-4 中的 C1

检波器输出的直流而言，C1上充有一个直流电压Uo。如果输入信号ui(t )的调制度很深，以致在一部分时间内其幅值比C1上电压Uo还小，则在此期间内，二极管将处于反向截止状态，产生失真。此时电容上电压等于如图 6-5 所示。

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二．抑制载波调幅波的解调电路

包络检波器只能解调普通调幅波，而不能解调 DSB 和 SSB 信号。这是由于后两种已调信号的包络并不反映调制信号的变化规律，因此，抑制载波调幅波的解调必须采用同步检波电路，最常用的是乘积型同步检波电路。 乘积型同步检波器的组成方框图如图 6-6 所示。它与普通包络检波器的区别就在于接收端必须提供一个本地载波信号 ur ，而且要求它是与发端的载波信号同频、同相的同步信号。利用这个外加的本地载波信号 ur 与接收端输入的调幅信号 ui 两者相乘，可以产生原调

乘积检波电路可以利用二极管环形调制器来实现。环形调制器既可用作调幅又可用作解调。利用模拟乘法器构成的抑制载波调幅解调电路，如图 6-7 所示。

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