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时间:2020-03-18
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1、二极管包络检波器电路图Rp=R3=o%Rp=50%,R3=0%Rp=100%,R3=0%Rp=100%,R3=100%这种检波器的原理电路见图5.5-15A。图中CL是负载电容,RL是负载电阻,RL与二极管VD并联,为VD电流中的平均分量提供通路。鉴于RL与VD并接,故将这种电路称为并联型电路。并联型电路具有与串联型电路相同的检波过程。当VD导通时,U1向CL充电,充电时间常数为RDCL1当VD截止时,CL通过RL放电,放电时间常数为RLCL。由图可见,RL上的电压UO有很大的高频成分若加一切由RLCL组成的低通滤波器
2、(图中用虚线表示)即可取出输出电压UO。并联型电路具有电压传输系数比串联型电路低(由于低通滤波器的RL与CL两端所接电阻的分压损失),输入电阻R14也较低(R1D≈1/3HL)的缺点。其优点是CL可以兼有隔直流电容的作用,电路较为简单。故并联型电路一般用于需要、隔高频信号源中所含直流电压的电路中。实验调幅波信号的解调调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程,通常称之为检波。根据是否需要同步信号,检波可分为同步检波和包络检波。本实验主要研究二极管包络检波器及采用模拟乘法器构成的同步检波器实现调幅信号解调的原理、过程
3、、性能等。一、实验目的1、进一步理解调幅的实现原理,熟悉调幅波的解调方法。2、熟悉大信号峰值包络检波器和同步检波器的工作原理,并研究电路参数对检波特性的影响。3、掌握检波特性的测试方法。4、初步掌握包络检波器的工程估算方法。二、实验仪器1、高频实验箱1台2、高频信号发生器1台3、双踪高频示波器1台4、扫频仪1台5、万用表1块6、调幅信号的解调实验板1块三、预习要求1、复习课本中有关调幅和解调的知识。2、分析二极管包络检波产生波形失真的主要因素。四、实验原理(一)包络检波器大信号峰值包络检波器、平均值检波器统称为包络检波
4、,适用于普通调幅波的解调。图7-1为二极管大信号峰值包络检波器电路原理图,它由输入回路、检波二极管D、RLC低通滤波器串联组成。RLC电路有两个作用:一是作为检波器的负载,在其两端输出调制信号电压;二是起载频滤波作用。因此,必须满足及(7-1)即:高频时,电容的容抗必须远远小于RL,RLC电路相当于电容C或短路;低频时,电容的容抗必须远远大于RL,RLC电路相当于电阻RL。1、工作原理二极管峰值包络检波器的工作原理如图7-2所示。当输入信号的振幅大于0.5V时,检波器即工作于大信号峰值包络检波状态。设二极管正向导通电压
5、为0V,则在检波输入信号的一个周期内,当为正向电压时,如图7-2(a)所示,二极管D导通,输入信号通过二极管D对电容C充电,充电快慢可用充电时间常数来描述,式中为检波二极管正向导通电阻,一般有;当为反向电压时,如图7-2(b)所示,二极管截止,电容C对RL放电,放电快慢可用放电时间常数来描述。图7-1二极管峰值包络检波器(a)(b)图7-2二极管峰值包络检波器图7-3所示为检波器加入等幅波时的波形转换图。图(a)中虚线所示为检波器输入高频等幅波,实线所示为检波负载电容C上电压波形;图(b)为检波二极管上电流波形图;图(
6、c)为RLC低通滤波器输出信号,即检波输出信号波形图。图7-3加入等幅波时检波器各电压、电流的波形图7-4所示为检波器加入高频调幅波时的波形转换图。图(a)中虚线所示为检波器输入高频调幅波,实线所示为检波负载电容C上电压波形;图(b)为检波输出信号波形图。图7-4输入为AM信号时检波器的输出波形图从各波形转换图可以看出:(1)检波过程就是信号源通过检波二极管给电容充电与电容对检波负载电阻放电的过程;(2)由式(7-1)可知,,即RLC放电时间常数远大于输入电压载波周期,因此放电慢,使得二极管负极处于正的较高的电位,又由
7、知充电快,因而输出电压接近于高频正弦波的峰值。(3)检波二极管电流包含直流分量和谐波分量,为脉动电流。2、性能指标(1)检波效率(电压传输系数)检波效率或电压传输系数等于输出低频信号的振幅与输入高频电压包络线的振幅之比。当输入为高频等幅波时,即时,则(7-2)式中,为检波器输出平均电压。当输入为单频普通调幅波时,即时,则(7-3)式中,为检波器输出的低频信号振幅,为输入普通调幅波包络线的振幅。按照式(7-2)和(7-3),利用示波器就可以测得。大信号检波时,二极管在输入高频信号的一个周期内的导通角仅与RL和有关,而与输
8、入信号无关,有(7-4)电压传输系数近似为,。(2)输入电阻据戴维南等效定理可知道,对于高频输入信号源来说,检波器相当于一个负载,此负载就是检波器的等效输入阻抗,一般可用电阻和电容并联表示。通常把电容部分计入前级高频谐振回路电容内,因此只考虑等效输入电阻。如果二极管的损耗可忽略不计,则可近似认为检波器的输入高频功率等于其输出低频功
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