检波与混频电路学习笔记ppt课件.ppt

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1、检波与混频电路学习笔记(线性频率变换电路)(3)分类检波器概述(1)作用(2)实质从高频调幅波中解调出原调制信号检波器实际上是一种频谱搬移电路1检波电路1二极管大信号包络检波器1.大信号包络检波的工作原理(1)电路组成ZL+-uiVDRC+-uiRui+-Crd它是由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。RC低通滤波电路有两个作用：①对低频调制信号uΩ来说，电容C的容抗，电容C相当于开路，电阻R就作为检波器的负载，其两端产生输出低频解调电压②对高频载波信号uc来说，电容C的容抗，电容C相当于短路，起到对高频电流的旁路作用，即滤除高频信号。理想情况下，RC

2、低通滤波网络所呈现的阻抗为:(2)工作原理分析+uD-+-uoiduD=ui-uoRi充+-uoi放+-ui+-uiVDRCui+-Crd当输入信号ui(t)为调幅波时，那么载波正半周时二极管正向导通，输入高频电压通过二极管对电容C充电，充电时间常数为rdC。因为rdC较小，充电很快，电容上电压建立的很快,输出电压uo(t)很快增长。作用在二极管VD两端上的电压为ui(t)与uo(t)之差，即uD=ui-uo。所以二极管的导通与否取决于uD当uD=ui-uo>0，二极管导通；当uD=ui-uo<0，二极管截止。ui(t)达到峰值开始下降以后，随着ui(t)的

3、下降，当ui(t)=uo(t)，即uD=ui-uo=0时，二极管VD截止。C把导通期间储存的电荷通过R放电。因放电时常数RC较大，放电较缓慢。检波器的有用输出电压：uo(t)=uΩ(t)+UDCUDCuΩ(t)tuo(t)Δucui(t)uo(t)ui(t)与uo(t)tididi充i充i放i放+-+-图4.2二极管峰值包络检波器的包络检波波形检波器的实际输出电压为：uo(t)+Δuc=uΩ(t)+UDC+Δuc当电路元件选择正确时，高频纹波电压Δuc很小，可以忽略，输出电压为：uo(t)=uΩ(t)+UDC包含了直流及低频调制分量。图(a)：电容Cd的隔直

4、作用，直流分量UDC被隔离，输出信号为解调恢复后的原调制信号uΩ，一般常作为接收机的检波电路。图(b)：电容Cφ的旁路作用，交流分量uΩ(t)被电容Cφ旁路，输出信号为直流分量UDC，一般可作为自动增益控制信号（AGC信号）的检测电路。UDCuΩ(t)Δuctuo(t)ui(t)uo(t)ui(t)与uo(t)t峰值包络检波器的应用型输出电路+-UDC（b）ui+-CVDRφRCφ+-uoui+-CVDRL+-uΩRCd+UDC-+-uo（a）由于充放电过程交替进行,因此uo波形呈锯齿状变化。可以归纳出以下几条规律:(1)由于rdC<

5、下降慢。(2)除了起始几个周期外,二极管导通时间均在输入高频振荡信号的峰值附近,如t4～t5,t6～t7,…,且时间很短,或者说,其导通角θ很小。(3)在正常情况下,导通角θ越小,uo曲线与ui的包络线越接近。若θ趋近于0,则uo曲线就几乎完全反映了ui的包络线即调制信号波形,此时检波效率最高,失真最小。若设输入信号输出信号为,则加在二极管两端的电压uDiDuoUimθ如果以右图所示的折线表示二极管的伏安特征曲线（注意在大信号输入情况下是允许的），则有：当时有：可见有两部分：低频调制分量：其中：直流分量：(1)检波效率ηd定义：2.电路主要性能指标+uD

6、-ui+-CVDR+-uo有为电流导通角。其中另外，还可以证明导通角的表达式：而当很大时，(如>50,θ很小时)代入上式可得：仅当gD为常数时,θ才为常数,ηd也才为常数,此时输出信号振幅Uom与调制信号振幅MaUim近似成线性关系。由于仅在大信号工作时,二极管的导通电压才可以忽略，这时二极管伏安特性用折线近似，电导gD可视为常数,因此峰值包络检波电路仅适合于大信号工作。（2）检波的等效输入电阻峰值检波器常作为超外差接收机中放末级的负载，故其输入阻抗对前级的有载Q值及回路阻抗有直接影响，这也是峰值检波器的主要缺点。讨论：①当VD和R确定后，θ即为恒定值，与输

7、入信号大小无关，亦即检波效率恒定，与输入信号的值无关。表明输入已调波的包络与输出信号之间为线性关系，故称为线性检波则输出信号为：②当但理想值一般当，一般计算方法为：当输入信号为：检波器的输入电阻Rid是为研究检波器对其输入谐振回路影响的大小而定义的，因而，Rid是对载波频率信号呈现的参量。若设输入信号为等幅载波信号+-uo中放末级RsVDRCsCLsisRid+-uiηdUimui(t)t忽略二极管导通电阻rd上的损耗功率，由能量守恒的原则，检波器输入端口的高频功率全部转换为输出端负载电阻R上消耗的功率即有又因ηd=cosθ≈1所以(1)惰性失真会造成输出波

8、形不随输入信号包络而变化，从而产生失真，这种失真是由