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文檔簡介
1、高頻實驗報告 實驗名稱:二極管包絡(luò)檢波實驗?zāi)暇├砉ご髮W(xué)紫金學(xué)院電光系一、 實驗?zāi)康?、加深對二極管大信號包絡(luò)檢波工作原理的理解。2、掌握用二極管大信號包絡(luò)檢波器實現(xiàn)普通調(diào)幅波(AM)解調(diào)的方法。了解濾波電容數(shù)值對AM波解調(diào)影響。3、了解電路參數(shù)對普通調(diào)幅波(AM)解調(diào)影響。二、實驗基本原理與電路1. 二極管大信號包絡(luò)檢波工作原理 圖4-1 大信號檢波電路 圖4-2大信號檢波原理圖4-1是二極管大信號包絡(luò)檢波電路,圖4-2表明了大信號檢波的工作原理。輸入信號為正并超過和上的時,二極管導(dǎo)通,信號通過二極管向充電,此時隨充電電壓上升而升高。當下降且小于時,二極管反向截止,此時停止向充電并通過放電,隨
2、放電而下降。充電時,二極管的正向電阻較小,充電較快,以接近上升的速率升高。放電時,因電阻比大的多(通常),放電慢,故的波動小,并保證基本上接近于的幅值。如果是高頻等幅波,則是大小為的直流電壓(忽略了少量的高頻成分),這正是帶有濾波電容的整流電路。當輸入信號的幅度增大或減少時,檢波器輸出電壓也將隨之近似成比例地升高或降低。當輸入信號為調(diào)幅波時,檢波器輸出電壓就隨著調(diào)幅波的包絡(luò)線而變化,從而獲得調(diào)制信號,完成檢波作用,由于輸出電壓的大小與輸入電壓的峰值接近相等,故把這種檢波器稱為峰值包絡(luò)檢波器。2.二極管大信號包絡(luò)檢波效率檢波效率又稱電壓傳輸系數(shù),用表示。它是檢波器的主要性能指標之一,用來描述檢波
3、器將高頻調(diào)幅波轉(zhuǎn)換為低頻電壓的能力。定義為:當檢波器輸入為高頻等幅波時,輸出平均電壓,則定義為這兩個定義是一致的,對于同一個檢波器,它們的值是相同的。由于檢波原理分析可知,二極管包絡(luò)檢波器當很大而很小時,輸出低頻電壓振幅只略小于調(diào)幅波包絡(luò)振幅,故略小于1,實際上在80%左右。并且足夠大時,為常數(shù),即檢波器輸出電壓的平均值與輸入高頻電壓的振幅成線性關(guān)系,所以又把二極管峰值包絡(luò)檢波稱為線性檢波。檢波效率與電路參數(shù)、以及信號大小有關(guān)。它很難用一個簡單關(guān)系式表達,所以簡單的理論計算還不如根據(jù)經(jīng)驗估算可靠。如要更精確一些,則可查圖表并配以必要實測數(shù)據(jù)得到。3.二極管大信號包絡(luò)檢波器輸入電阻輸入電阻是檢波
4、器的另一個重要的性能指標。對于高頻輸入信號源來說,檢波器相當于一個負載,此負載就是檢波器的等效輸入電阻。 上式說明,大信號輸入電阻等于負載電阻的一半再除以。例如,當=0.8,時,則。由此數(shù)據(jù)可知,一般大信號檢波比小信號檢波輸入電阻大。3.二極管大信號包絡(luò)檢波器檢波失真檢波輸出可能產(chǎn)生對角切割失真:是由于濾波電容放電慢引起的失真,也可稱為惰性失真。 (1) 對角切割失真。如圖4-3電路所示。圖4-3 對角線失真原理圖避免對角線失真的條件是 上式表明或大,則包絡(luò)線變化快、放電慢,這些都促成發(fā)生放電失真1. 實驗電路二極管大信號包絡(luò)檢波實驗電路如圖4-4所示。 圖4-4 二極管大信號包絡(luò)檢波實驗電路
5、三、實驗內(nèi)容1普通調(diào)幅波(AM)的檢波。(1)集成乘法器幅度調(diào)制實驗電路板上產(chǎn)生調(diào)幅系數(shù)ma為0.3的普通調(diào)幅波(AM) ,由IN1端加入,由TP1點監(jiān)測波形與幅度。(2)連接J1,J2斷開,調(diào)整RW1、RW2在TP2觀察檢波后不失真信號,并記錄波形, 并計算電壓傳輸系數(shù)Kd(TP1波形與TP2波形相比)。Kd=360mv/600mv=60%普通調(diào)幅波(AM)波形不失真信號波形2. 對角切割失真觀測與防止。 產(chǎn)生的普通調(diào)幅波(AM)的調(diào)幅系數(shù)ma(即調(diào)節(jié)RW2)、調(diào)制信號頻率、二極管大信號包絡(luò)檢波實驗電路上連接J1, J2斷開,由IN1端加入普通調(diào)幅波(AM),調(diào)節(jié)集成乘法器幅度調(diào)制實驗電路板上電位器RW1,在TP2點觀測圖4-5所示對角切割失真(惰性失真)波形圖,其實測波形圖如圖4-6所示。圖4-5 對角切割失真波形圖圖4-6 對角切割失真實測波形圖調(diào)節(jié) ma 、調(diào)制信號頻率、二極管大信號包絡(luò)檢波實驗電路上電位器RW1,使對角切割失真消失,驗證避免對角切割失真條件:表4-1 避免對角切割失真測試表:ma負載(R1+R2+RW1)第一次2513K0.33.69K注:C1:0.01uF R1:510對角切割失真波形對角切
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