高频电子线路课程设计-振幅的解调

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1、高频电子线路课程设计题目：振幅的解调班级：08级通信工程3班姓名：学号：成绩：一、设计要求215二、设计目的3三、设计原理31.振幅解调的框架32.包络检波的原理4四、功能分析6五、设计性能指标6六、设计考虑7七、设计结果111.仿真原理电路112.仿真结果11八、设计心得14振幅的解调一、设计要求本课程设计要求设计一个检波器，从已调信号中提取出调制信号的包络，从而恢复出调制信号的波形：151、调幅信号源AM的电压V1=15v2、调幅信号源的频率f=1kHz至100Hz3、电容C1=C2=0.005uF4、电阻R1=3kΩ,R2=10kΩ,R3=4

2、kΩ5、二极管D为DIODE_VURLTUAL二、设计目的1.掌握包络检波电路的工作原理及测试方法；2.学会设计包络检波电路来提取调制信号波形；3.巩固已学知识，熟悉振幅解调的原理及其特性；4.提高知识运用的综合能力与实际动手操作能力；5.熟悉常用电子器件的类型以及电路连接的特性。三、设计原理1.振幅解调的框架解调是从已调波中提取出调制信号的过程，是调制的逆过程。解调又叫检波。振幅调制的解调叫振幅检波。振幅检波像振幅调制一样也是频谱搬移过程，它是把位于载频f0位置的调制信号频谱搬回到零频位置的过程。其组成原理框图如下图所示：高频小信号放大器低频放大器

3、混频器解调中频放大器本地振荡器152.包络检波的原理调幅波的解调（检波）方法有包络检波、同步检波等，本课程设计采用包络检波。检波器的组成应包括三部分，高频已调信号源，非线性器件，RC低通滤波器。其组成原理框图如下图所示，它适于解调普通调幅波：非线性器件低通滤波器要从AM调幅波中提取振幅变化的信息，可以首先将AM调幅波变成单极性信号，之后再从单极性信号中取出它的平均值或峰值。包络检波方法是将单极性信号通过电阻和电容组成的惰性网络，取出单极性信号的峰值信息，这种包络检波器叫峰值包络检波器。最常用的是二极管峰值包络检波器，如图所示：15电路中，电容C2=0

4、.005uF，电阻R2=10kΩ,R3=4kΩ为负载电阻，其数值较大；C1=0.005uF为负载电容，它的数值应选取得在高频时，其阻抗远小于负载电阻，可视为短路；而在调制频率（低频）时，其阻抗远大于负载电阻，可视为开路。此时输入的高频信号电压ui较大。由于负载电容C1=0.005uF的高频阻抗很小，因此高频电压大部分加到二极管D上。因此这个过程叫做峰值包络检波。大信号的检波过程，主要是利用二极管的单向导电性和检波负载RC的充放电过程实现。二极管峰值包络检波器是大信号检波器。在检波过程中二极管处于导通或截止两种状态，所以二极管特性曲线可以用折线近似。二

5、极管峰值检波电路，以单一频率信号的调制为例，设调制信号电压为：Vw=VwcosWt载波信号电压为：V=V0cosW0t通常情况下满足W0>>W，调幅后已调信号的振幅随调制信号Vw线性变化为：Vam=Vm(1+mcosWt)cosW0t15式中m为调幅度，其值一般小于1，显然，当Vm(1+mcosWt)cosW0t的幅度大于二极管的电压时，用二极管峰值检波电路可以调制出与Vm(1+mcosWt)cosW0t成线性比例的输出电压。四、功能分析检波器的组成应包括三部分，高频已调信号源，非线性器件，RC低通滤波器。五、设计性能指标二极管峰值包络检波器的性能

6、指标主要有检波效率、输入电阻、惰性失真和负峰切割失真几项。1)检波效率Kd=检波的音频输出电压VW/输出调幅波包络振幅mVim=cosθRd或R越大,则θ越小,Kd越大。如果考虑到二极管的实际导通电压不为零,以及充电电流在二极管微变等效电阻上的电压降等因素,实际检波效率比以上公式计算值要小。152)等效输入电阻Ri=Vim/Iim=RL/2Kd由于二极管在大部分时间处于截止状态,仅在输入高频信号的峰值附近才导通,所以检波器的瞬时输入电阻是变化的。检波器的前级通常是一个调谐在载频的高Q值谐振回路,检波器相当于此谐振回路的负载。为了研究检波器对前级谐振

7、回路的影响,故定义检波器等效输入电阻Ri为Ri=Vim/Iim其中Vim是输入等幅高频载波的振幅。若Vi是等幅高频载波,则流经二极管电流应是高频窄尖顶余弦脉冲序列,Iim即为其中基波分量的振幅,而输出vo应是电平为Vo的直流电压。显然,检波器对前级谐振回路等效电阻的影响是并联了一个阻值为Ri的电阻。可以求得Iim与Vim的关系式,从而可得到:Ri=Vim/Iim通常Kd→1,因此Ri=1/2Kd，即大信号的二极管的输入电阻约等于负载电阻的一半。3）参数设计二极管包络检波器中的失真：为了使二极管峰值包络检波器能正常工作,避免失真,必须根据输入调幅

8、信号的工作频率与调幅指数以及实际负载RL,正确选择二极管和R、C的值。六、设计考虑设计二极管包络检波器的关键