峰值检波器的测试及性能指标.doc

成 绩 评 定 表 学生姓名 智博 班级学号 1103020116 专 业 测控 课程设计题目 峰值检波器的测试及性能指标 评 语 组长签字： 成绩 日期 2014年 7月7日 课程设计任务书 学 院 信息科学与工程 专 业 测控技术与仪器 学生姓名 智博 班级学号 1003020116 课程设计题目 峰值检波器的测试及性能指标 实践教学要求与任务: 《电子测量技术》是测控技术与仪器专业的专业基础课。本设计是对该课程综合应用能力的检验，在鼓励学生熟悉基本原理的前提下，注重与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。 1、熟悉被测对象的测量技术工作原理； 2、提出可行设计方案； 3、根据方案设计硬件电路，应用Protel绘制电路原理图； 4、软件编程并调试； 5、硬件焊接与调试； 6、完成课程设计报告。 工作计划与进度安排: 第18周（6月23日-6月27日）：布置设计任务，查资料，完成总体设计框架。 第19周（6月30日-7月4日）：完善设计内容，焊接调试，验收答辩。 指导教师： 2014 年 6月20日 专业负责人： 2014 年6月21日 学院教学副院长： 2014 年6月23日 一 设计要求 1 1.1检波器的作用 1 1.2 检波器的分类 1 1.2.1包络检波器 1 1.2.2同步检波器 2 二 设计方案与论证 3 三 设计原理及电路图 3 3.1峰值检波器工作原理 3 3.2 工作原理图 4 四 元器件清单 5 五 元器件识别与检测 5 5.1 LF398 5 5.2 LM311 7 5.3 稳压二极管 8 六 软件制作与调试 9 6.1 性能测试 9 6.1.1 测量交流信号： 9 6.1.2 测量具有直流分量的交流信号： 9 6.2 性能指标 10 6.3 电路分析 10 七 设计心得 10 八 参考文献 11  一、设计要求 1.1检波器的作用 检波器，是检出波动信号中某种有用信息的装置。用于识别波、振荡或信号存在或变化的器件。检波器通常用来提取所携带的信息。检波器分为包络检波器和同步检波器。前者的输出信号与输入信号包络成对应关系，主要用于标准调幅信号的解调。后者实际上是一个模拟相乘器，为了得到解调作用，需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号（相干信号）。同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。 从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。用以完成这个任务的电路称为检波器。最简单的检波器仅需要一个二极管就可以完成，这种二极管就被称做检波二极管。 　 目前，集成射频检波器现已得到了广泛的应用，而且每当要求更高的灵敏度和稳定性时，集成射频检波器有代替传统的二极管检波器的趋向。 　　 从调幅波中恢复调制信号的电路，也可称为幅度解调器。与调制器一样，检波器必须使用非线性元件，因而通常含有二极管或非线性放大器。 1.2 检波器的分类 检波器分为包络检波器和同步检波器。前者的输出信号与输入信号包络成对应关系，主要用于标准调幅信号的解调。后者实际上是一个模拟相乘器，为了得到解调作用，需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号（相干信号）。同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。 1.2.1包络检波器 图2是典型的包络检波电路。由中频或高频放大器来的标准 调幅信号ua(t）加在L1C1回路两端。经检波后在负载RLC上产生随ua(t）的包络而变化的电压u(t），其波形如图2所示。这种检波器的输出u(t）与输入信号ua(t）的峰值成正比，所以又称峰值检波器。 　　包络检波器的工作原理可用图2的波形来说明。在t1tt2时间内，输入信号瞬时值ua(t）大于输出电压u(t），二极管导通，电容C通过二极管正向电阻ri充电，u(t）增大；在t2tt3时间内，ua(t）小于u(t），二极管截止，C 通过RL放电，因此u(t）下降；到t3以后，二极管又重新导电，这一过程照此重复不已。只要RLC选择恰当，就可在负载RLC上得到与输入信号包络成 对应关系的输出电压u(t）。如果时间常数RLC太大，放电速度就会放慢，当输入信号包络下降时，u(t）可能始终大于ua(t），造成所谓对角切割失真（图2）。此外，检波器的输出通常通过电容、电阻耦合电路加到下一级放大器，如图1中虚线所示。如果Rg太小，则检波后的输出电压u(t）的底部即被切掉，产生所谓的底部切割失真。 1.2.2同步检波器 　图3为同步检波器的框图。模拟相乘器的一个输入为一单频调制的单边带调幅信号，即us(t)＝Umcos(ωct＋Ωmt),其中ωc