高頻第6章 調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

1、第六章調(diào)幅信號(hào)的解調(diào) 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 解調(diào)是調(diào)制的逆過程解調(diào)是調(diào)制的逆過程，是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻調(diào)制信號(hào)的過程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號(hào)頻譜調(diào)制信號(hào)的過程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號(hào)頻譜的線性搬移過程，是將高頻端的信號(hào)頻譜搬移到低頻端，的線性搬移過程，是將高頻端的信號(hào)頻譜搬移到低頻端，解調(diào)過程是和調(diào)制過程相對(duì)應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對(duì)應(yīng)解調(diào)過程是和調(diào)制過程相對(duì)應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對(duì)應(yīng)于不同的解調(diào)。于不同的解調(diào)。振幅調(diào)制過程：振幅調(diào)制過程： AM調(diào)制調(diào)制 DSB調(diào)制調(diào)制 SSB調(diào)制調(diào)制解調(diào)過程解調(diào)過程 ：包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波同步檢波同步檢波一、檢波電路的

2、功能一、檢波電路的功能 檢波器輸入輸出波形檢波器輸入輸出波形 概述概述二、檢波電路的分類二、檢波電路的分類 1、包絡(luò)檢波、包絡(luò)檢波t調(diào)幅波調(diào)幅波 非線形電路非線形電路低通濾波器低通濾波器包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t調(diào)幅波頻譜調(diào)幅波頻譜c+c- - c輸出信號(hào)頻譜輸出信號(hào)頻譜概述概述2、同步檢波、同步檢波 由于由于DSB和和SSB信號(hào)的包絡(luò)不同于調(diào)制信號(hào)，不能用包信號(hào)的包絡(luò)不同于調(diào)制信號(hào)，不能用包絡(luò)檢絡(luò)檢 波器，波器，只能用同步檢波器，只能用同步檢波器，但但需注意同步檢波過需注意同步檢波過程中，為了正常解調(diào)，必須恢復(fù)載波信號(hào)，而所恢復(fù)的程中，為了正常解調(diào)，必須恢復(fù)載波信號(hào)，而所恢復(fù)的載波必須與原調(diào)

3、制載波同步（即同頻同相）。載波必須與原調(diào)制載波同步（即同頻同相）。 乘法器乘法器低通濾波器低通濾波器uDSBuou本振本振概述概述三、檢波電路的組成三、檢波電路的組成 調(diào)幅信號(hào)的頻譜由載頻和邊頻分量組成，它包含有調(diào)制信號(hào)的信調(diào)幅信號(hào)的頻譜由載頻和邊頻分量組成，它包含有調(diào)制信號(hào)的信息，但并不包含調(diào)制信號(hào)本身的頻率分量。例如振幅調(diào)制信號(hào)息，但并不包含調(diào)制信號(hào)本身的頻率分量。例如振幅調(diào)制信號(hào)ui(t)=Uim(1+macost)cosit，其頻譜由載頻，其頻譜由載頻i和邊頻和邊頻i組成，組成，它沒有包含調(diào)制信號(hào)本身的頻率分量它沒有包含調(diào)制信號(hào)本身的頻率分量。但載頻。但載頻i與上邊頻與上邊頻i+或下邊

4、頻或下邊頻i-之差就是之差就是。因而它包含有調(diào)制信號(hào)的信息。因而它包含有調(diào)制信號(hào)的信息。為了解為了解調(diào)出原調(diào)制頻率調(diào)出原調(diào)制頻率，檢波器必須包含有非線性器件，以便調(diào)幅信號(hào)，檢波器必須包含有非線性器件，以便調(diào)幅信號(hào)通過它產(chǎn)生新的頻率分量，其中包含有所需的通過它產(chǎn)生新的頻率分量，其中包含有所需的分量，然后由低通分量，然后由低通濾波器濾除不需要的高頻分量，取出所需要的調(diào)制信號(hào)。所以檢濾波器濾除不需要的高頻分量，取出所需要的調(diào)制信號(hào)。所以檢波電路應(yīng)由三部分組成，即高頻輸入回路、非線性器件和低通濾波電路應(yīng)由三部分組成，即高頻輸入回路、非線性器件和低通濾波器波器 概述概述四、檢波電路的主要技術(shù)指標(biāo)四、檢波

5、電路的主要技術(shù)指標(biāo)l電壓傳輸系數(shù)電壓傳輸系數(shù)l等效輸入電阻等效輸入電阻l非線性失真系數(shù)非線性失真系數(shù)概述概述第二節(jié)第二節(jié) 二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器 大信號(hào)包絡(luò)檢波是高頻輸入信號(hào)的振幅大于大信號(hào)包絡(luò)檢波是高頻輸入信號(hào)的振幅大于0.5V，利用二極管兩端加正向電壓時(shí)導(dǎo)通，通過二極管對(duì)電容利用二極管兩端加正向電壓時(shí)導(dǎo)通，通過二極管對(duì)電容C充電，加反向電壓時(shí)截止，電容充電，加反向電壓時(shí)截止，電容C上電壓對(duì)電阻上電壓對(duì)電阻R放電放電這一特性實(shí)現(xiàn)檢波的。這一特性實(shí)現(xiàn)檢波的。 一、大信號(hào)包絡(luò)檢波的工作原理一、大信號(hào)包絡(luò)檢波的工作原理 電路組成電路組成 它是由輸入回路、二極管、它是由輸入回路

6、、二極管、RCRC低通濾波器組成。低通濾波器組成。+- -uiRC二極管檢波原理電路二極管檢波原理電路 二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器 當(dāng)輸入信號(hào)當(dāng)輸入信號(hào)ui(t)為高頻等幅波時(shí)，電路接通后，由于低為高頻等幅波時(shí)，電路接通后，由于低通濾波器的電容通濾波器的電容C上初始電壓為上初始電壓為0，載波正半周時(shí)二極管處于，載波正半周時(shí)二極管處于正向?qū)?，輸入高頻電壓通過二極管對(duì)電容正向?qū)?，輸入高頻電壓通過二極管對(duì)電容C充電，充電時(shí)充電，充電時(shí)間常數(shù)為間常數(shù)為rdC。因?yàn)椤Ｒ驗(yàn)閞dC較小，充電很快。隨著較小，充電很快。隨著C被充電，輸被充電，輸出電壓出電壓uo(t)增長，作用在二極管上的

7、電壓為增長，作用在二極管上的電壓為ui(t)與與uo(t)之差。之差。當(dāng)當(dāng)t=t1時(shí)刻，時(shí)刻，ui(t)與與uo(t)相等，二極管截止，電流為相等，二極管截止，電流為0。隨。隨著著t的增加，的增加，uo(t)大于大于ui(t)，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，電容器，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，電容器C經(jīng)電阻經(jīng)電阻R放電，放電時(shí)間常數(shù)為放電，放電時(shí)間常數(shù)為RC。由于放電時(shí)間常數(shù)。由于放電時(shí)間常數(shù)RC遠(yuǎn)大于充電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于充電時(shí)間常數(shù)rdC，所以放電較慢。當(dāng)?shù)竭_(dá)，所以放電較慢。當(dāng)?shù)竭_(dá)t=t2時(shí)刻，時(shí)刻，ui(t)與與uo(t)又相等，然后隨著又相等，然后隨著t的增加，的增加，ui(t)大于大于uo(t)。二極管大

8、信號(hào)包絡(luò)檢波器二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器 二極管導(dǎo)通，二極管導(dǎo)通，ui(t)通過二極管通過二極管D對(duì)電容對(duì)電容C再充電。到再充電。到t=t3時(shí)刻，時(shí)刻，ui(t)與與uo(t)再次相等，隨著再次相等，隨著t的增加，的增加，uo(t)大于大于ui(t)，二極管又處于截止，電容器二極管又處于截止，電容器C又經(jīng)電阻又經(jīng)電阻R放電。如此反復(fù)，放電。如此反復(fù)，直到在一周期內(nèi)電容充電電荷量與放電電荷量相等，充放電直到在一周期內(nèi)電容充電電荷量與放電電荷量相等，充放電達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。這時(shí)檢波器的輸出電壓達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。這時(shí)檢波器的輸出電壓uo(t)按高頻信號(hào)的角頻率作鋸齒狀等幅波動(dòng)，如

9、圖所示。在按高頻信號(hào)的角頻率作鋸齒狀等幅波動(dòng)，如圖所示。在實(shí)際運(yùn)用中，對(duì)于穩(wěn)態(tài)來說，因?yàn)檎驅(qū)〞r(shí)間很短，放電實(shí)際運(yùn)用中，對(duì)于穩(wěn)態(tài)來說，因?yàn)檎驅(qū)〞r(shí)間很短，放電時(shí)間常數(shù)又遠(yuǎn)大于高頻電壓周期，所以，輸出電壓時(shí)間常數(shù)又遠(yuǎn)大于高頻電壓周期，所以，輸出電壓uo(t)的起的起伏很小。再則暫態(tài)過程是很短暫的瞬間過程，在討論和分析伏很小。再則暫態(tài)過程是很短暫的瞬間過程，在討論和分析大信號(hào)檢波時(shí)，將只考慮穩(wěn)態(tài)過程。大信號(hào)檢波時(shí)，將只考慮穩(wěn)態(tài)過程。二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器輸入等幅波時(shí)檢波器的工作過程輸入等幅波時(shí)檢波器的工作過程 二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器 工作原理分析工作

10、原理分析 當(dāng)輸入信號(hào)當(dāng)輸入信號(hào)u ui(i(t t) )為調(diào)幅波時(shí)，那么載波正半周時(shí)二極為調(diào)幅波時(shí)，那么載波正半周時(shí)二極管正向?qū)?，輸入高頻電壓通過二極管對(duì)電容管正向?qū)ǎ斎敫哳l電壓通過二極管對(duì)電容C C充電，充電，充電時(shí)間常數(shù)為充電時(shí)間常數(shù)為r rd dC C。因?yàn)橐驗(yàn)閞 rd dC C較小，充電很快，電容上較小，充電很快，電容上電壓建立的很快電壓建立的很快, ,輸出電壓輸出電壓u uo(o(t t) )很快增長很快增長。 作用在二極管作用在二極管D兩端上的電壓為兩端上的電壓為ui(t)與與uo(t)之差，即之差，即uD= ui- uo。所以二極管的導(dǎo)通與否取決于。所以二極管的導(dǎo)通與否取決

11、于uD 當(dāng)當(dāng)uD= ui- uo0，二極管導(dǎo)通；，二極管導(dǎo)通； 當(dāng)當(dāng)uD= ui- uoRC放電的速率放電的速率maxmax2max1mmRC 惰性失真惰性失真負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真原因原因：一般為了取出低頻調(diào)制信號(hào)，檢波器與后級(jí)低頻放大器的連：一般為了取出低頻調(diào)制信號(hào)，檢波器與后級(jí)低頻放大器的連接如圖所示，為能有效地傳輸檢波后的低頻調(diào)制信號(hào)，要求：接如圖所示，為能有效地傳輸檢波后的低頻調(diào)制信號(hào)，要求：或或mindL1CR mindL1 CR后級(jí)放大器后級(jí)放大器ui+- -CRLRVDCd+UDC - -+- -UR+u(t)- - 由于由于U

12、R對(duì)對(duì)檢波檢波二極管二極管VD來說相當(dāng)于一個(gè)反向偏置電壓，會(huì)來說相當(dāng)于一個(gè)反向偏置電壓，會(huì)影響二極管的工作狀態(tài)。影響二極管的工作狀態(tài)。 在輸入調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)半周峰值處可能會(huì)低于在輸入調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)半周峰值處可能會(huì)低于UR ,當(dāng)當(dāng) UR Uim(1-ma)二極管截止，檢波輸出信號(hào)不跟隨輸入調(diào)幅波包絡(luò)的變化而產(chǎn)生失真。二極管截止，檢波輸出信號(hào)不跟隨輸入調(diào)幅波包絡(luò)的變化而產(chǎn)生失真。 通常通常Cd取值較大取值較大( (一般為一般為510F) )，在，在Cd兩端的直流電壓兩端的直流電壓UDC，大小近似等于載波電壓振幅，大小近似等于載波電壓振幅UDC=KdUim UDC經(jīng)經(jīng)R和和RL分壓后在分壓后在R上產(chǎn)

13、生的直流電壓為：上產(chǎn)生的直流電壓為：RRRUULDCR 負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真 顯然，顯然，RL越小，越小，UR分壓值越大，底部切割失真越容易產(chǎn)生；分壓值越大，底部切割失真越容易產(chǎn)生；另外，另外，ma值越大，調(diào)幅波包絡(luò)的振幅值越大，調(diào)幅波包絡(luò)的振幅maUim越大，調(diào)幅波包越大，調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)峰值絡(luò)的負(fù)峰值Uim(1- -ma)越小，底部切割失真也越易產(chǎn)生。越小，底部切割失真也越易產(chǎn)生。 要防止這種失真，要防止這種失真，必須要求調(diào)幅波包絡(luò)的谷值必須要求調(diào)幅波包絡(luò)的谷值Uim(1- -ma) 大于直流電壓大于直流電壓UR。即即RRRUmUimLaim)1( 負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真RRRRRRR

14、Rm /LLLa式中式中，R=RL/R為檢波器輸出端的交流負(fù)載電阻為檢波器輸出端的交流負(fù)載電阻，而而R為為直流負(fù)載電阻直流負(fù)載電阻。 避免底部切割失真的條件為：避免底部切割失真的條件為： 負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真頻率失真頻率失真 當(dāng)輸入信號(hào)是調(diào)制頻率為當(dāng)輸入信號(hào)是調(diào)制頻率為minmax的調(diào)幅波時(shí)，的調(diào)幅波時(shí)，檢波器輸出端檢波器輸出端A點(diǎn)的電壓頻率包含直流、點(diǎn)的電壓頻率包含直流、minmax，而輸出而輸出B點(diǎn)的電壓頻譜包含點(diǎn)的電壓頻譜包含minmax。低通濾波器。低通濾波器RC具有一定的頻率特性，電容具有一定的頻率特性，電容C的主要作用是濾除調(diào)幅的主要作用是濾除調(diào)幅波中的載波頻率分量，為此應(yīng)滿足

15、波中的載波頻率分量，為此應(yīng)滿足RCi1頻率失真頻率失真 但是，當(dāng)?shù)?，?dāng)C取得過大時(shí)，對(duì)于檢波后輸出電壓的上取得過大時(shí)，對(duì)于檢波后輸出電壓的上限頻率限頻率max來說，來說，C的容抗將產(chǎn)生旁路作用。不同的的容抗將產(chǎn)生旁路作用。不同的將產(chǎn)生不同的旁路作用。這樣便引起了頻率失真。為將產(chǎn)生不同的旁路作用。這樣便引起了頻率失真。為了不產(chǎn)生頻率失真，應(yīng)使電容了不產(chǎn)生頻率失真，應(yīng)使電容C的容抗對(duì)上限頻率的容抗對(duì)上限頻率max不產(chǎn)生旁路作用，為此應(yīng)滿足不產(chǎn)生旁路作用，為此應(yīng)滿足RCmax1頻率失真頻率失真 耦合電容耦合電容Cc的容抗將影響檢波器下限頻率的容抗將影響檢波器下限頻率min的的輸出電壓，即在輸出電壓

16、，即在minmax范圍內(nèi)，電容范圍內(nèi)，電容Cc上電壓上電壓降大小不同，在輸出端降大小不同，在輸出端B點(diǎn)的電壓會(huì)因此而產(chǎn)生頻率失點(diǎn)的電壓會(huì)因此而產(chǎn)生頻率失真。為了不引起頻率失真，應(yīng)使真。為了不引起頻率失真，應(yīng)使Cc對(duì)于下限頻率對(duì)于下限頻率min的電壓降很小，必須滿足的電壓降很小，必須滿足LcRCmin1非線性失真非線性失真 實(shí)際二極管的伏安特性的起始部分是彎曲的，而在分析實(shí)際二極管的伏安特性的起始部分是彎曲的，而在分析大信號(hào)檢波器時(shí)，是采用折線來近似表示的。就伏安特性來大信號(hào)檢波器時(shí)，是采用折線來近似表示的。就伏安特性來說，在電壓較小時(shí)，電流變化較慢，而電壓大時(shí)，電流增加說，在電壓較小時(shí)，電流變

17、化較慢，而電壓大時(shí)，電流增加得快。這樣，當(dāng)檢波器輸入為調(diào)幅波時(shí)，在調(diào)幅波包絡(luò)的正得快。這樣，當(dāng)檢波器輸入為調(diào)幅波時(shí)，在調(diào)幅波包絡(luò)的正半周，單位輸入電壓引起的電流變化大，檢波輸出電壓大，半周，單位輸入電壓引起的電流變化大，檢波輸出電壓大，而在調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)半周，二極管電流變化的速度慢，單位而在調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)半周，二極管電流變化的速度慢，單位輸入電壓引起的電流變化小，檢波輸出電壓小，這樣就造成輸入電壓引起的電流變化小，檢波輸出電壓小，這樣就造成了檢波器輸出電壓正、負(fù)半周的不對(duì)稱。這種波形的不對(duì)稱了檢波器輸出電壓正、負(fù)半周的不對(duì)稱。這種波形的不對(duì)稱是二極管伏安特性非線性引起的信號(hào)失真。是二極管伏安特

18、性非線性引起的信號(hào)失真。 值得注意的是，檢波器的輸出電壓是二極管的反向值得注意的是，檢波器的輸出電壓是二極管的反向偏壓，具有負(fù)反饋?zhàn)饔谩］敵鲭妷捍?，?fù)反饋強(qiáng)，輸出偏壓，具有負(fù)反饋?zhàn)饔谩］敵鲭妷捍?，?fù)反饋強(qiáng)，輸出電壓減小，負(fù)反饋減弱。這個(gè)反向偏壓的調(diào)整作用，使電壓減小，負(fù)反饋減弱。這個(gè)反向偏壓的調(diào)整作用，使二極管電流的動(dòng)態(tài)運(yùn)用范圍減小。顯然，這將使非線性二極管電流的動(dòng)態(tài)運(yùn)用范圍減小。顯然，這將使非線性失真減小。檢波負(fù)載電阻越大，反向偏壓越大，非線性失真減小。檢波負(fù)載電阻越大，反向偏壓越大，非線性失真就越小。一般說來，二極管大信號(hào)檢波器的失真較失真就越小。一般說來，二極管大信號(hào)檢波器的失真較小。小

19、。非線性失真非線性失真第三節(jié)第三節(jié) 二極管小信號(hào)檢波器二極管小信號(hào)檢波器 小信號(hào)檢波是高頻輸入信號(hào)的振幅小于小信號(hào)檢波是高頻輸入信號(hào)的振幅小于0.2V，利，利用二極管伏安特性彎曲部分進(jìn)行頻率變換，然后通過低用二極管伏安特性彎曲部分進(jìn)行頻率變換，然后通過低通濾波器實(shí)現(xiàn)檢波。通常稱其為平方律檢波。通濾波器實(shí)現(xiàn)檢波。通常稱其為平方律檢波。二極管小信號(hào)檢波電路二極管小信號(hào)檢波電路一、小信號(hào)檢波的工作原理一、小信號(hào)檢波的工作原理 因?yàn)槭切⌒盘?hào)輸入，需外加偏壓因?yàn)槭切⌒盘?hào)輸入，需外加偏壓VQ使其靜態(tài)工作使其靜態(tài)工作點(diǎn)位于二極管特性曲線的彎曲部分的點(diǎn)位于二極管特性曲線的彎曲部分的Q點(diǎn)。當(dāng)加的輸入點(diǎn)。當(dāng)加的輸

20、入信號(hào)為調(diào)幅信號(hào)時(shí)，輸入為對(duì)稱的調(diào)幅信號(hào)，由于二極信號(hào)為調(diào)幅信號(hào)時(shí)，輸入為對(duì)稱的調(diào)幅信號(hào)，由于二極管伏安特性的非線性，二極管的電流變化則為失真的非管伏安特性的非線性，二極管的電流變化則為失真的非對(duì)稱調(diào)幅電流對(duì)稱調(diào)幅電流id。波形失真表明產(chǎn)生了新的頻率，而其。波形失真表明產(chǎn)生了新的頻率，而其中包含有調(diào)制信號(hào)頻率中包含有調(diào)制信號(hào)頻率的成分的成分I I。經(jīng)過濾波器后，就。經(jīng)過濾波器后，就可以得到所需的原調(diào)制信號(hào)。可以得到所需的原調(diào)制信號(hào)。 二極管小信號(hào)檢波器二極管小信號(hào)檢波器 二、小信號(hào)檢波器的分析二、小信號(hào)檢波器的分析 二極管的伏安特性在工作點(diǎn)二極管的伏安特性在工作點(diǎn)Q附近，可用泰勒級(jí)數(shù)展附近，可

21、用泰勒級(jí)數(shù)展開，即開，即 id=b0+b1(ud-VQ)+b2(ud-VQ)2+b3(ud-VQ)3+ 因?yàn)槎O管小信號(hào)檢波器輸出電壓很小，忽略輸出電壓的因?yàn)槎O管小信號(hào)檢波器輸出電壓很小，忽略輸出電壓的反作用，可得反作用，可得id=b0+b1ui+b2+ 二極管小信號(hào)檢波器二極管小信號(hào)檢波器 當(dāng)當(dāng)ui較小時(shí)，可忽略其高次項(xiàng)，可得較小時(shí)，可忽略其高次項(xiàng)，可得id=b0+b1ui+b2 式中，式中，b0=IQ為二極管偏置電流；為二極管偏置電流；b1和和b2為工作點(diǎn)處泰勒為工作點(diǎn)處泰勒級(jí)數(shù)的展開式系數(shù)級(jí)數(shù)的展開式系數(shù)(常數(shù)常數(shù)) 當(dāng)輸入為等幅波當(dāng)輸入為等幅波ui=Uimcosit時(shí)，得時(shí)，得 )2

22、cos1 (21cos coscos2212221tUbtUbItUbtUbIiiimiimQiimiimQd二極管小信號(hào)檢波器二極管小信號(hào)檢波器 經(jīng)低通濾波器取出經(jīng)低通濾波器取出IQ+ b2當(dāng)輸入信號(hào)為調(diào)幅波當(dāng)輸入信號(hào)為調(diào)幅波ui=Uim(1+macost)cosit時(shí)，因時(shí)，因?yàn)闉閕，可認(rèn)為在，可認(rèn)為在i一周內(nèi)一周內(nèi)Uim(1+macost)=Uim是不變的。這樣檢波器的輸出電壓增量為是不變的。這樣檢波器的輸出電壓增量為 212imUtURmbtURmbURmbRUbtmRUbURbimaimaimaimaimim2cos41 cos4121 )cos1 (2121222222222222

23、222二極管小信號(hào)檢波器二極管小信號(hào)檢波器 此電壓增量經(jīng)此電壓增量經(jīng)Cc隔直耦合在隔直耦合在RL上得到電壓為上得到電壓為可見輸出電壓中除可見輸出電壓中除分量外，還有分量外，還有2的頻率成分，也的頻率成分，也就是產(chǎn)生了非線性失真。就是產(chǎn)生了非線性失真。 2cos41cos22222tURmbtURmbimaima三、小信號(hào)檢波器的主要技術(shù)指標(biāo)三、小信號(hào)檢波器的主要技術(shù)指標(biāo)輸入為等幅波時(shí)，小信號(hào)檢波器的電壓傳輸系數(shù)為輸入為等幅波時(shí)，小信號(hào)檢波器的電壓傳輸系數(shù)為 而輸入為調(diào)幅波時(shí)，小信號(hào)檢波器的電壓傳輸系數(shù)為而輸入為調(diào)幅波時(shí)，小信號(hào)檢波器的電壓傳輸系數(shù)為RUbURUbKimimimd2222121R

24、UbUmRUmbKimimaimad222二極管小信號(hào)檢波器二極管小信號(hào)檢波器 小信號(hào)檢波器的非線性失真系數(shù)為小信號(hào)檢波器的非線性失真系數(shù)為可見，調(diào)制系數(shù)可見，調(diào)制系數(shù)ma越大，則越大，則Kf越大，失真越嚴(yán)重。非線性失真越大，失真越嚴(yán)重。非線性失真大是小信號(hào)檢波器的又一個(gè)缺點(diǎn)。大是小信號(hào)檢波器的又一個(gè)缺點(diǎn)。 因?yàn)樾⌒盘?hào)檢波器的輸出電壓與輸入信號(hào)振幅的平方成正比，因?yàn)樾⌒盘?hào)檢波器的輸出電壓與輸入信號(hào)振幅的平方成正比，所以常用來作為測(cè)量信號(hào)功率的方法之一。所以常用來作為測(cè)量信號(hào)功率的方法之一。aimaimammmfmUmbUmbUUUK4141222222322第四節(jié)同步檢波器第四節(jié)同步檢波器 同

25、步檢波器主要用于對(duì)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波和同步檢波器主要用于對(duì)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波和單邊帶調(diào)幅波進(jìn)行解調(diào)，也可以用來解調(diào)普通調(diào)幅波。單邊帶調(diào)幅波進(jìn)行解調(diào)，也可以用來解調(diào)普通調(diào)幅波。 同步檢波器是由同步檢波器是由相乘器相乘器和和低通濾波器低通濾波器兩部分組成。兩部分組成。它與包絡(luò)檢波器的區(qū)別在于檢波器的輸入除了有需要進(jìn)它與包絡(luò)檢波器的區(qū)別在于檢波器的輸入除了有需要進(jìn)行解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)電壓行解調(diào)的調(diào)幅信號(hào)電壓ui外，還必須外加一個(gè)頻率和相外，還必須外加一個(gè)頻率和相位與輸入信號(hào)載頻完全相同的本地載頻信號(hào)電壓位與輸入信號(hào)載頻完全相同的本地載頻信號(hào)電壓u0。經(jīng)。經(jīng)過相乘和濾波后得到原調(diào)制信號(hào)。過相乘和濾

26、波后得到原調(diào)制信號(hào)。 一、同步檢波器的工作原理一、同步檢波器的工作原理同步檢波器原理方框圖同步檢波器原理方框圖 同步檢波器同步檢波器 設(shè)輸入信號(hào)是雙邊帶調(diào)幅信號(hào)電壓設(shè)輸入信號(hào)是雙邊帶調(diào)幅信號(hào)電壓 ui=Uimcostcosit本地載頻信號(hào)電壓為本地載頻信號(hào)電壓為u0=U0mcosit即本地載頻信號(hào)與輸入信號(hào)的載頻同頻同相位。經(jīng)相乘器即本地載頻信號(hào)與輸入信號(hào)的載頻同頻同相位。經(jīng)相乘器相乘，輸出為相乘，輸出為 tUKUtUKUtUKUtttUKUuKuimimimimmimiimimi)2cos(41)2cos(41cos2 coscoscos00000 經(jīng)低通濾波器濾除經(jīng)低通濾波器濾除21頻率分

27、量，就得到頻率為頻率分量，就得到頻率為的低頻信號(hào)的低頻信號(hào) u= KUimU0mcost 對(duì)單邊帶信號(hào)來說，解調(diào)過程與雙邊帶相似。設(shè)輸入對(duì)單邊帶信號(hào)來說，解調(diào)過程與雙邊帶相似。設(shè)輸入信號(hào)為單音頻調(diào)制的上邊帶信號(hào)電壓信號(hào)為單音頻調(diào)制的上邊帶信號(hào)電壓 ui=Uimcos(i+)t 本地載波頻信號(hào)電壓本地載波頻信號(hào)電壓 u0=U0mcosit21同步檢波器同步檢波器 經(jīng)相乘器相乘，輸出為經(jīng)相乘器相乘，輸出為經(jīng)低通濾波器，濾除經(jīng)低通濾波器，濾除2i+的頻率分量后，取出頻率為的頻率分量后，取出頻率為的低頻信號(hào)的低頻信號(hào) u= KU1mU0mcost 對(duì)于普通調(diào)幅波，同樣也可以采用同步檢波器來實(shí)現(xiàn)解調(diào)。對(duì)

28、于普通調(diào)幅波，同樣也可以采用同步檢波器來實(shí)現(xiàn)解調(diào)。)2cos(cos21 cos)cos(000ttUKUttUKUuKuimimiimimi2121二、本地載波的產(chǎn)生方法及不同步的影響二、本地載波的產(chǎn)生方法及不同步的影響 對(duì)于雙邊帶或單邊帶調(diào)幅信號(hào)來說，無法直接從對(duì)于雙邊帶或單邊帶調(diào)幅信號(hào)來說，無法直接從雙邊帶或單邊帶調(diào)幅信號(hào)中提取參考信號(hào)。為了產(chǎn)生同雙邊帶或單邊帶調(diào)幅信號(hào)中提取參考信號(hào)。為了產(chǎn)生同頻同相的本地同步載頻信號(hào)，往往在發(fā)射機(jī)發(fā)射雙邊帶頻同相的本地同步載頻信號(hào)，往往在發(fā)射機(jī)發(fā)射雙邊帶或單邊帶調(diào)幅信號(hào)的同時(shí)，附帶發(fā)射一個(gè)載頻信號(hào)，其或單邊帶調(diào)幅信號(hào)的同時(shí)，附帶發(fā)射一個(gè)載頻信號(hào)，其功率

29、遠(yuǎn)低于雙邊帶或單邊帶調(diào)幅信號(hào)的功率，通常稱為功率遠(yuǎn)低于雙邊帶或單邊帶調(diào)幅信號(hào)的功率，通常稱為導(dǎo)頻信號(hào)。接收機(jī)在接收雙邊帶或單邊帶調(diào)幅信號(hào)的同導(dǎo)頻信號(hào)。接收機(jī)在接收雙邊帶或單邊帶調(diào)幅信號(hào)的同時(shí)也接收導(dǎo)頻信號(hào)，由晶體濾波器從輸入信號(hào)中取出該時(shí)也接收導(dǎo)頻信號(hào)，由晶體濾波器從輸入信號(hào)中取出該導(dǎo)頻信號(hào)，經(jīng)放大后作為本地載頻信號(hào)。如果發(fā)射機(jī)不導(dǎo)頻信號(hào)，經(jīng)放大后作為本地載頻信號(hào)。如果發(fā)射機(jī)不發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)，那么在接收端可采用與發(fā)射機(jī)相同的高發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)，那么在接收端可采用與發(fā)射機(jī)相同的高穩(wěn)定度的石英晶體振蕩器或頻率合成器來產(chǎn)生本地載頻穩(wěn)定度的石英晶體振蕩器或頻率合成器來產(chǎn)生本地載頻信號(hào)。信號(hào)。同步檢波器同步檢波器 如果本地載頻信號(hào)是直接從輸入信號(hào)中提取出來的，一如果本地載頻信號(hào)是直接從輸入信號(hào)中提取出來的，一般來說，本地載頻信號(hào)都能與輸入信號(hào)的載頻保持嚴(yán)格同步