檢波電路演示文稿

1、檢波電路演示文稿第一頁，共三十一頁。檢波電路詳解第二頁，共三十一頁。非線性 電路低通濾 波器從已調(diào)波中檢出包絡(luò)信息，只適用于AM信號 輸入 AM信號檢出包絡(luò)信息第三頁，共三十一頁。包絡(luò)檢波同步檢波檢波器分類:振幅調(diào)制過程： 解調(diào)過程 AM調(diào)制 DSB調(diào)制 SSB調(diào)制包絡(luò)檢波： 同步檢波： 峰值包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波 乘積型同步檢波 疊加型同步檢波 解調(diào)過程是和調(diào)制過程相對應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對應(yīng)于不同的解調(diào)。第四頁，共三十一頁。檢波器的組成應(yīng)包括三部分，高頻已調(diào)信號源，非線性器件，RC低通濾波器。其如下圖所示載波被抑制的已調(diào)波解調(diào)原理解調(diào)普通調(diào)幅波組成原理框圖第五頁，共三十一頁。 輸入電壓為v1

2、，輸出電壓為v2，則檢波前后的波形如圖所示，輸出電壓v2是已恢復(fù)的原調(diào)制信號。檢波前后的波形圖第六頁，共三十一頁。 串聯(lián)式二極管（大信號）包絡(luò)檢波器如圖(a)所示。圖中的RL、C為二極管檢波器的負(fù)載，同時也起低通濾波器作用。一般要求檢波器的輸入信號大于0.5V，所以稱為大信號檢波器。 及。二極管（大信號）峰值包絡(luò)檢波器 第七頁，共三十一頁。RLC電路：二是作為檢波器的負(fù)載，在其兩端輸出已恢復(fù)的調(diào)制信號一是起高頻濾波作用。故必須滿足及第八頁，共三十一頁。V DCC+vWRL+充電放電iDvi串聯(lián)型二極管包絡(luò)檢波器串聯(lián)型二極管包絡(luò)檢波器的物理過程第九頁，共三十一頁。 1. 工作原理 大信號的檢波的

3、原理:主要是利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載RC的充放電過程來完成調(diào)制信號的提取。第十頁，共三十一頁。第十一頁，共三十一頁。用分析高頻功放的折線近似分析法分析v Di D-vCV imId=S(vd-VBZ)VdVBZ0VdRd時，0，cos1。即檢波效率Kd接近于1，這是包絡(luò)檢波的主要優(yōu)點(diǎn)。第十四頁，共三十一頁。2)等效輸入電阻RidVim - 輸入高頻電壓的振幅Iim - 輸入高頻電流的的基波振幅 由于二極管輸入電阻的影響，使輸入諧振回路的Q值降低，消耗一些高頻功率。這是二極管檢波器的主要缺點(diǎn)。 即大信號二極管的輸入電阻約等于負(fù)載電阻的一半。通常因此負(fù)載R兩端的平均電壓為KdVim，因此

4、平均電流 第十五頁，共三十一頁。 如果忽略二極管導(dǎo)通電阻上的損耗功率，則由能量守恒的原則，輸入到檢波器的高頻功率，應(yīng)全部轉(zhuǎn)換為輸出端負(fù)載電阻上消耗的功率（注意為直流）即有，而V o第十六頁，共三十一頁。3) 失真產(chǎn)生的失真主要有：惰性失真；負(fù)峰切割失真；非線性失真；頻率失真。 惰性失真(對角線切割失真)現(xiàn)象第十七頁，共三十一頁。3)失真 惰性失真惰性失真原因:由于負(fù)載電阻R與負(fù)載電容C的時間常數(shù)RC太大所引起的。這時電容 C上的電荷不能很快地隨調(diào)幅波包絡(luò)變化,從而產(chǎn)生失真。為了防止惰性失真，只要適當(dāng)選擇RC的數(shù)值，使檢波器能跟上高頻信號電壓包絡(luò)的變化就行了。 也就是要求現(xiàn)象:不產(chǎn)生失真的條件:

5、第十八頁，共三十一頁?；?qū)懗?在工程上可按 maxRC1.5 計(jì)算。電容放電=調(diào)幅波包絡(luò)包絡(luò)變化率 實(shí)際上，調(diào)制波往往是由多個頻率成分組成，即=minmax。為了保證不產(chǎn)生失真，必須滿足代入得第十九頁，共三十一頁。負(fù)峰切割失真(底部切割失真)檢波器輸出常用隔直流電容Cc與下級耦合，如圖所示。Rg代表下級電路的輸入電阻。考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻Rg后的檢波電路為了有效地傳送低頻信號，要求在檢波過程中，Cc兩端建立了直流電壓經(jīng)電阻R和Rg分壓，在R上得到的直流電壓為：隔直電容Cc數(shù)值很大，可認(rèn)為它對調(diào)制頻率交流短路，電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)時，其兩端電壓VCVim。第二十頁，共三十一頁。V i m（1

6、-m）V i mV RV RV RV RV RV R負(fù)峰切割失真的現(xiàn)象第二十一頁，共三十一頁。 對于二極管來說，VR是反偏壓，它有可能阻止二極管導(dǎo)通，從而產(chǎn)生失真。負(fù)峰切割失真波形 為了避免底部切割失真，調(diào)幅波的最小幅度Vim(1ma)必須大于VR即：產(chǎn)生負(fù)峰切割失真原因:不產(chǎn)生失真的條件:第二十二頁，共三十一頁。 實(shí)際電路中，為防止出現(xiàn)負(fù)峰切割失真，常采用分負(fù)載方法，即將R分為R1和R2兩部分，如圖所示，通常選用 D選用點(diǎn)接觸型鍺二極管2AP9（RD100），R1=680，R2=4.7kR4C3構(gòu)成低通濾波器。C3上僅有直流電壓，它與輸入載波成正比，并加到中放級的基極作為偏壓，以便自動控制該

7、級增益。如果輸入信號強(qiáng)，C3上直流電壓大，則加到放大管偏壓大，增益下降，使檢波器輸出電壓下降。為了更好地濾波，也將負(fù)載電容分成C1和C2兩部分。.第二十三頁，共三十一頁。 非線性失真 頻率失真這種失真是由檢波二極管伏安特性曲線的非線性所引起的。這種失真是由于耦合電容Cc和濾波電容C所引起的。Cc的存在主要影響檢波的下限頻率min。為使頻率為min時，Cc上的電壓降不大，不產(chǎn)生頻率失真，必須滿足下列條件：或電容C的容抗應(yīng)在上限頻率max時，不產(chǎn)生旁路作用，即它應(yīng)滿足下列條件：或一般Cc約為幾F，C約為0.01F。(用失真系數(shù)Kf表示)第二十四頁，共三十一頁。 抑制載波的雙邊帶信號和單邊帶信號，因

8、其波形包絡(luò)不直接反映調(diào)制信號的變化規(guī)律，不能用包絡(luò)檢波器解調(diào)，又因其頻譜中不含有載頻分量，解調(diào)時必須在檢波器輸入端另加一個與發(fā)射載波同頻同相并保持同步變化的參考信號，此參考信號與調(diào)幅信號共同作用于非線性器件電路，經(jīng)過頻率變換，恢復(fù)出調(diào)制信號。這種檢波方式稱為同步檢波。 同步檢波有兩種實(shí)現(xiàn)電路:同步檢波電路乘積檢波電路第二十五頁，共三十一頁。同步檢波實(shí)現(xiàn)模型其原理電路見右同步檢波原理電路設(shè)輸入信號為抑制載波的雙邊帶本地振蕩信號則它們的合成信號故當(dāng)時因此，通過包絡(luò)檢波器便可檢出所需的調(diào)制信號。包絡(luò)檢波器構(gòu)成同步檢波電路第二十六頁，共三十一頁。已調(diào)波為載波分量被抑止的雙邊帶信號 準(zhǔn)確地等于輸入信號載

9、波的角頻率即但二者的相位可能不同；這里表示它們的相位差。這時相乘輸出（假定相乘器傳輸系數(shù)為1） 低通濾波器濾除附近的頻率分量后，就得到頻率為的低頻信號， 本地載波電壓 本地載波的角頻率乘積檢波電路第二十七頁，共三十一頁。x低通第二十八頁，共三十一頁。 由式可見，低頻信號的輸出幅度與成正比。當(dāng)?shù)皖l信號電壓最大，隨著相位差加大，輸出電壓減弱。在理想情況下，除本地載波與輸入信號載波的角頻率必須相等外，希望二者的相位也相同。此時，乘積檢波稱為“同步檢波”。 乘積檢波也可用來解調(diào)普通調(diào)幅波，這時參考信號的作用僅是加強(qiáng)了輸入信號中的載波分量。由上分析得在同步檢波中，需要有與發(fā)送端同頻同相的本地振蕩信號，才能完全恢復(fù)原調(diào)制信號。時，第二十九頁，共三十一頁。產(chǎn)生本地振蕩信號的方法：（1）由發(fā)送端發(fā)出導(dǎo)頻信號，控制本地振蕩器，使本地振蕩器的頻率和相位與發(fā)送端一致。（2）對于雙邊帶調(diào)制來說，可以從雙邊帶調(diào)制信號中提取所需的同頻同相的載波信號作本地振蕩信號。 對于單邊帶調(diào)制信號來說，無法直接從單邊帶信號中提取載波信號，因此在發(fā)射單邊帶信號的同時，還發(fā)射受到一定程度抑制的載波信號（稱為導(dǎo)頻信號）。在接收端，用導(dǎo)頻信號控制本機(jī)振蕩信號使其同步中。（3）采用鎖相方法從抑制載波的信號