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1、1,6.3.1 包络检波,1、概念,输入为AM波时，检波器输出带有直流电平的调制信号，其交流部分与AM波的包络相似，故称为包络检波。,第6章 调幅信号的解调,2,上一页,下一页,目录,帮助,2、检波前后的频谱搬移,已调波(AM)的频谱 调制信号的频谱。,第6章 调幅信号的解调,3,上一页,下一页,目录,帮助,3、检波器的组成部分,1）前级中放的选频负载，即检波器的高频输入电路；,2）检波用的非线性器件：二极管、三极管；,3）低通滤波器：RC低通滤波器。,第6章 调幅信号的解调,4,上一页,下一页,目录,帮助,4、检波器的分类,二极管检波器，三极管检波器；,串联式检波器，并联式检波器；,大信号检
2、波器，小信号检波器；,包络检波器，同步检波器；,连续波检波器，脉冲波检波器。,本节研究二极管串联式连续大信号包络检波器，一般要求检波器输入信号振幅大于0.5V。,第6章 调幅信号的解调,5,目录,帮助,二、包络检波器的工作原理,1.包络检波电路,该电路类似于整流电路，但条件不同：,（可将载波等高频分量完全滤除）,（二极管的导通电阻Rd可忽略）,（C对 视为开路，调制信号被保留）,（,充电快，放电慢）,第6章 调幅信号的解调,6,目录,帮助,2.充、放电过程,，二极管导通，充电，为脉冲状；,，二极管截止，放电，。,第6章 调幅信号的解调,其中，已调波振幅的最小值：,7,上一页,下一页,由于，所以
3、RC电路充电快（二极管导通时间短），放电慢（二极管截止时间长），电容上电压变化的速度跟得上已调波包络的变化速度；所以输出电压的波形与已调波包络的波形相似，即,从而完成了解调的任务。,第6章 调幅信号的解调,8,上一页,下一页,三、包络检波器的质量指标,1.电压传输系数（检波效率）,为二极管导通角，,为检波器的导通电阻，R为检波器的负载电阻，因为，从而,第6章 调幅信号的解调,可以证明：,9,目录,帮助,2.检波器的等效输入电阻,式中，：输入高频电压的振幅：流过二极管的高频电流基波分量振幅。,运用能量守恒定律，忽略 的损耗和高次谐波损耗，则输入、输出的功率相等：,可见，二极管检波器的输入电阻Ri
4、d与其的负载电阻R有关，R越大，Rid也越大，对前级电路的有载QL值的影响越小。,第6章 调幅信号的解调,可得：,10,上一页,下一页,目录,帮助,3.包络检波器的失真,1）惰性失真（对角线切割失真）,包括两类常见的波形失真：惰性失真和底部切割失真，也还可能出现线性失真和其它非线性失真。,这是种失真是由于电容的惰性引起的。由于 太大，就会使电容C的放电速度小于调幅波包络的下降速度，导致惰性失真。,第6章 调幅信号的解调,11,上一页,下一页,目录,帮助,经分析，可找出避免惰性失真的条件：,包络的数学表达式：,流过电容C的电流,电容C的放电速度为,第6章 调幅信号的解调,而,12,为避免惰性失真
5、，须使得：，,经计算可得，避免惰性失真的要求为：,13,上一页,下一页,目录,帮助,2）底部切割失真（负峰切割失真）,这种现象，是由检波器交、直流负载电阻不相等及调幅度 过大引起的。因此，要从增大交流负载电阻 和限制 的取值范围两者着手，以消除失真。,第6章 调幅信号的解调,14,上一页,下一页,分析如下：,耦合电容Cd的值一般较大，一般为10F左右。检波过程中，会在 Cd两端建立起直流电压 VDC,其值近似等于载波电压振幅，即：,对二极管而言，此电压为负，阻止二极管导通。,第6章 调幅信号的解调,在低频信号一个周期内，VDC基本维持不变。,VDC经R和RL分压后，在R上产生直流电压：,15,
6、第6章 调幅信号的解调,当输入调幅波的ma值较小时，VR还不致影响检波 二极管的正常工作.当ma值较大时，输入调幅波包络的负半周（即包络 振幅的最小值）可能会低于 VR，使二极管在一段时 间内截止，检波器的输出信号不能跟随输入调幅波 包络的变化，从而产生底部 切割失真。,16,上一页,下一页,目录,帮助,因此，避免负峰切割失真的条件为,第6章 调幅信号的解调,可得避免底部切割失真的条件为：,式中，为检波器输出端的交流负载电阻，而R为直流负载电阻。,底部切割失真是由于检波器的直流负载电阻R不等于交流负载电阻，或调幅系数较大引起的。,17,上一页,下一页,3）频率失真（由电容引起）,一般C取0.0
7、1F，Cd取几几十F。,Cd：若对低频开路，引起下限频率失真,第6章 调幅信号的解调,所以要求,18,上一页,下一页,6.3.2 同步检波,前面介绍的是普通调幅波（AM）的检波方法。对于抑制载波的双边带（DSB）调幅和单边带（SSB）调幅，因其波形的包络并不直接反映调制信号的变化规律，不能 采用包络检波器解调；必须外加一个与发射端的高频载波 同频同相的电压（称为本地振荡）；在非线性器件的作用 下，恢复出调制信号。这种检波方法叫“同步检波”。同步检波的方式很多，本章只介绍乘积器同步检波。,第6章 调幅信号的解调,19,一、DSB信号的检波,2.原理分析,则乘法器的输出：,第6章 调幅信号的解调,
8、1.原理框图,式中，k为乘法器的相乘系数；令，经低通滤波器后的输出信号为：,20,由此式可知:,只有本地载波与发射载波同频同相，才能实现不失真的解调。,21,上一页,下一页,3.DSB波形与频谱变换,22,4.DSB本地载波的获得方法,（2）解释：同步信号可直接从双边带信号中获取，方法是：先平方，再分频：,用窄带滤波器取出 频率分量，再经二分频器，可得频率为 的同步信号。,（1）原理框图：,23,二、SSB信号的检波,1.原理框图(与DSB相同),2.原理分析,目前，单边带通信一般采用的方式：发送端发送导频信号（即 AM调制中的载波信号，但被抑制到与SSB信号电平相当）；接收端利用高Q的窄带滤波器提取导频信号，放大后作为本地 振荡信号。,设含有导频信号的SSB信号为：,本地得到的同步电压为：,则有：,经低通滤波器后，则可得原调制信号。,24,精品课件！,25,精品课件！,26,上一页,下一页,作业：,作业：4.5,5.2，5.4，6.1，6.2，6.3,
