高频电子线路实验振幅解调器讲述.doc

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 信息13-1 学 号 姓 名 指导教师 孙 颖 实验名称 振幅解调器（包络检波、同步检波） 专业班级 信息13-1 学号 201310 姓名 成绩 实验 6 振幅解调器（包络检 波、同步检波） 6-1 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。 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 ? F ）,图 6-4 中的 C1 为耦合电容。 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。 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