通信电子线路讲义6-2.ppt

第六章 调幅信号的解调(2) 6.1 概述 6.2 二极管大信号包络检波器 6.3 二极管小信号检波器 6.4 同步检波器 6.5 数字调幅信号的解调 教学要求 掌握典型调幅信号解调电路的结构、工作原理、分析方法和性能特点。 了解数字调幅的典型解调方式及其实现电路。 解调：是调制的逆过程，是从高频已调波中恢复出原低频调制信号的过程。调幅信号的解调器又称振幅检波器。 从频谱上看：解调也是信号频谱的线性搬移过程，将高频端的信号频谱搬移到低频端。 解调过程和调制过程相对应，不同的调制方式对应于不同的解调。 振幅调制 解调 AM调制 DSB调制 SSB调制 包络检波 同步检波 峰值包络检波 平均包络检波 乘积型同步检波 叠加型同步检波 6.1 概述 ?调幅解调的分类 ?调幅解调的方法 1. 包络检波 t 调幅波 调幅波频谱 ωc+Ω ωc-Ω ωc ω 输出信号频谱 Ω ω 包络检波输出 t 非线形电路 低通滤波器 t 调幅波 t 调幅波 t 调幅波 包络检波输出 t 包络检波输出 t 包络检波输出 t 由于DSB和SSB信号的包络不同于调制信号，不能用包络检波器，只能用同步检波器， 但需注意：同步检波过程中，为了正常解调，必须恢复载波信号，而所恢复的载波必须与原调制载波同步（即同频同相）。 乘法器 低通滤波器 uDSB uo uΩ 2. 同步检波 包络检波器 加法器 uDSB uo uΩ uAM 解调载波 (1) 电压传输系数Kd ?检波电路的主要技术指标 是指检波电路的输出电压和输入高频电压振幅之比。 当检波电路的输入信号为高频等幅波，即ui(t)=Uimcosωct时，Kd定义为输出直流电压Uo与输入高频电压振幅Uim的比值，即 当输入高频调幅波ui(t)=Uim(1+macosΩt)cosωct时，Kd定义为输出低频信号Ω分量的振幅UΩm与输入高频调幅波包络变化的振幅maUim的比值，即 (2) 等效输入电阻Rid 因为检波器是非线性电路，Rid的定义与线性放大器是不相同的。Rid定义为输入高频等幅电压的振幅Uim，与输入端高频脉冲电流基波分量的振幅之比，即 (3) 非线性失真系数 Kf 非线性失真的大小，一般用非线性失真系数Kf表示。当输入信号为单频调制的调幅波时，Kf定义为： UΩ、U2Ω、U3Ω…分别为输出电压中调制信号的基波和各次谐波分量的有效值。 (4) 高频滤波系数F 检波器输出电压中的高频分量应该尽可能的被滤除，以免产生高频寄生反馈，导致接收机工作不稳定。 高频滤波系数的定义为，输入高频电压的振幅Uim与输出高频电压的振幅U oωm的比值，即 在输入高频电压一定的情况下，滤波系数F越大，则检波器输出端的高频电压越小，滤波效果越好。通常要求F≥(50～100)。 6.2 二极管大信号包络检波器 1. 大信号包络检波的工作原理 (1) 电路组成 ZL + - ui VD R C + - ui R ui + - C rd 由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。 RC低通滤波电路有两个作用： ① 对低频调制信号uΩ来说，电容C的容抗 ，电容C相当于开路，电阻R就作为检波器的负载，其两端产生输出低频解调电压。 ②对高频载波信号uc来说，电容C的容抗 ，电容C相当于短路，起到对高频电流的旁路作用，即滤除高频信号。 理想情况下，RC低通滤波网络所呈现的阻抗为: (2) 工作原理分析 + uD - + - uo id uD= ui- uo R i充 + - uo i放 + - ui + - ui VD R C ui + - C rd 当输入信号ui(t)为调幅波时，那么载波正半周时二极管正向导通，输入高频电压通过二极管对电容C充电，充电时间常数为rdC。因为rdC较小，充电很快，电容上电压建立的很快，输出电压uo(t) 很快增长 。 作用在二极管VD两端上的电压为ui(t)与uo(t)之差，即uD= ui- uo。所以二极管的导通与否取决于uD 当uD= ui- uo0，二极管导通； 当uD= ui- uo0 ，二极管截止。 ui(t)达到峰值开始下降以后，随着ui(t)的下降，当ui(t)= uo(t)，即uD= ui-uo=0时，二极管VD截止。C把导通期间储存的电荷通过R放电。因放电时常数RC较大，放电较缓慢。 检波器的有用输出电压：uo(t)=uΩ(t)+UDC UDC uΩ(t) t uo(t) Δuc ui(t) uo(t) u i