《高频电路原理与分析》（第四版） PPT电子课件教案-第6章 振幅调制、解调与混频汇.ppt

第六章 振幅调制、 解调与混频 　6.1 振幅调制 　6.2 调幅信号的解调 　6.3 混频 　6.4 混频器的干扰 　 §６-1　 振幅调制 §６-２ 调幅信号的解调 § 6-2-1 调幅解调的方法 振幅解调方法可分为包络检波和同步检波两大类。包络检波是指解调器输出电压与输入已调波的包络成正比的检波方法。由于AM信号的包络与调制信号成线性关系,因此包络检波只适用于AM波。其原理框图如图6―30所示。 同步检波又可以分为乘积型(图6―32(a))和叠加型(图6―32(b))两类。它们都需要用恢复的载波信号ur进行解调。 §6-2-2 二极管峰值包络检波器 1．原理电路及工作原理 图6―33(a)是二极管峰值包络检波器的原理电路。它是由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。 从这个过程可以得出下列几点: (1)检波过程就是信号源通过二极管给电容充电与电容对电阻R放电的交替重复过程。 (2)由于RC时常数远大于输入电压载波周期,放电慢,使得二极管负极永远处于正的较高的电位(因为输出电压接近于高频正弦波的峰值,即Uo≈Um)。 ? (3)二极管电流iD包含平均分量(此种情况为直流分量)Iav及高频分量。 2．性能分析 1) 传输系数Kd 检波器传输系数Kd或称为检波系数、检波效率,是用来描述检波器对输入已调信号的解调能力或效率的一个物理量。若输入载波电压振幅为Um,输出直流电压为Uo,则Kd定义为 由于输入大信号,检波器工作在大信号状态,二极管的伏安特性可用折线近似。在考虑输入为等幅波,采用理想的高频滤波,并以通过原点的折线表示二极管特性(忽略二极管的导通电压VP),则由图6―35有: 式中,α0(θ)、α1(θ)为电流分解系数。 由式(6―43(a))和图6―35可得 由此可见,检波系数Kd是检波器电流iD的通角θ的函数,求出θ后,就可得Kd。 由式(6―47)Uo=I0R,有 2) 输入电阻Ri 检波器的输入阻抗包括输入电阻Ri及输入电容Ci,如图6―41所示。输入电阻是输入载波电压的振幅Um与检波器电流的基频分量振幅I1之比值,即 当gDR≥50时,θ很小,sinθ≈θ-θ3/7, cosθ≈1-θ2/2,代入上式,可得 3．检波器的失真 1)惰性失真 在二极管截止期间,电容C两端电压下降的速度取决于RC的时常数。 为了避免产生惰性失真,必须在任何一个高频周期内,使电容C通过R放电的速度大于或等于包络的下降速度,即 二极管停止导通的瞬间,电容两端电压uC近似为输入电压包络值,即uC=Um(1+mcosΩt)。从t1时刻开始通过R放电的速度为 实际上,不同的t1,U(t)和Cu的下降速度不同,为避免产生惰性失真,必须保证A值最大时,仍有Amax≤1。故令da／dt1=0,得 2) 底部切削失真 底部切削失真又称为负峰切削失真。产生这种失真后,输出电压的波形如图6―43(c)所示。这种失真是因检波器的交直流负载不同引起的。 因为Cg较大,在音频一周内,其两端的直流电压基本不变,其大小约为载波振幅值UC,可以把它看作一直流电源。它在电阻R和Rg上产生分压。在电阻R上的压降为 ? 调幅波的最小幅度为UC(1-m),由图6―43可以看出,要避免底部切削失真,应满足 4．实际电路及元件选择 根据上面诸问题的分析,检波器设计及元件参数选择的原则如下: (1)回路有载QL值要大, (2) 为载波周期 (3) (4) (5) 5. 二极管并联检波器 除上面讨论的串联检波器外,峰值包络检波器还有并联检波器、推挽检