振幅调制与解调电路.ppt

4.4振幅调制与解调电路振幅调制电路二极管包络检波电路同步检波电路二极管包络检波电路一、工作原理1．电路图4-4-4原理电路只适用于AM波的解调由工作在受输入信号控制的开关工作状态的检波二极管D和RLC低通滤波器串联组成，称为串联型二极管包络检波电路，为大信号检波电路。RLC电路的作用：1）检波器的负载；2）高频旁路元件参数应满足：与二极管整流过程相同。设二极管的VD(on)=0，伏安特性：2．原理(1)D导通时，vS向C充电，?=RDC；(2)D截止时，C向RL放电，?=RLC。1）、检波过程就是信号源通过二极管给电容充电和电容对负载电阻放电交替进行的过程；2）、输出电压具有负反馈作用；3）、二极管只在输入高频振荡的峰值附近导通，且时间极短，其输出电压波形必与输入信号包络成正比；4）、二极管电流中的平均分量即为检波输出电流，其在负载电阻RL上产生的电压即为检波输出电压。图4-4-5检波电路波形即vAV=VAV+V?mcos?t且其值与输入调幅信号包络Vm0(1+Macos?t)成正比VAV=?dVm0，V?m=?dMaVm0?d：检波电压传输系数(检波系数)，恒小于1。充放电达到动态平衡后，输出电压便将稳定在平均值vAV上下按角频率?c作锯齿状波动。(1)D的作用原理上，D起着受输入电压控制的开关作用。(2)D导通与截止时间与RLC大小有关RLC??C向RL的放电速度??C的泄放电荷量??D导通时间??锯齿波动??vAV增大。为提高检波性能，RLC取值应足够大。当满足和RLRD的条件时，可以认为，VAV?Vm，即检波电压传输系数?d趋于1，而叠加在vAV上的残余高频(输出纹波)电压趋于0。3．讨论二、输入电阻1．负载效应检波器作为中频放大器的输出负载，可以用检波输入电阻Ri来表示这种负载效应。检波器中频放大器2．检波输入电阻Ri(1)Ri定义输入高频电压振幅对二极管电流i中基波分量振幅的比值。(2)Ri的求法可近似从能量守恒原理求得。(3)Ri的作用图4-4-7三极管射极包络检波电路(4)负载效应的抑制减小负载效应，必须增大Ri，即增大RL。但增大RL，受检波器惰性失真(下面介绍)的限制。解决办法：采用三极管射极包络检波电路。原理：①发射结等效检波二极管；②输入电阻比二极管检波器增大了(1+?)倍(该检波电路广泛应用于在集成电路中)。四、大信号检波和小信号检波(1)大信号检波(包络检波)①条件：二极管伏安特性可用原点转折的两段折线逼近(即输入电压足够大，二极管工作在导通区和截止区时)故二极管包络检波的这种工作状态称为大信号检波。②实际电路：均外加正向偏置电压(或电流)，克服VD(on)的影响。在这种情况下，工程上，可认为输入高频电压振幅大于500mV以上就能保证二极管检波器工作在大信号检波状态。(2)小信号检波①条件：vS振幅Vm足够小(几至十几毫伏)，此时，二极管应设有很小的偏置电流。1．惰性失真五、二极管包络检波电路中的失真设：vS(t)=Vm0(1+Macos?t)cos?ct，要求：Vm0(1-Ma)≥500mVRLC的低通滤波器带宽应大于Fmax。产生原因增大RL和C值，可提高检波电压传输系数和高频滤波能力。但过大，二极管截止期间C通过RL的放电速度过慢跟不上输入调幅波包络的下降速度，输出电平就会产生惰性失真。(2)避免产生惰性失真的条件(a)(b)图4-4-9惰性失真(a)不产生惰性失真(b)产生惰性失真必须在任何一个高频周期内，C通过RL的放电速度大于等于包络的下降速度，即≥单音调制时不产生惰性失真的充要条件：≤(3)分析Ma和?越大，包络的下降速度越快，不产生惰性失真所要求的RLC值必须越小。多音调制时，作为工程估算，?和Ma应取其中的最大值。一般按?maxRLC≤1.5计算。2．负峰切割失真(a)图4-4-10负峰的切割失真(1)检波器的交直流负载CC：隔直电容，要求它对?呈交流短路；