通信电子线路（邱健）6振幅解调电路2.ppt

6.1　概述 　　振幅解调(又称检波)是振幅调制的逆过程。它的作用是从已调制的高频振荡中恢复出原来的调制信号。 　　从频谱上看，检波就是将幅度调制波中的边带信号不失真地从载波频率附近搬移到零频率附近,因此，检波器也属于频谱搬移电路。 　　 第六章　振幅解调(检波)原理与电路 非线性 电路 低通 滤 波器 从已调波中检出包络信息，只适用于AM信号 输入 AM信号 检出包络信息 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。其如下图所示 包络检波 同步检波 检波器分类: 平方率检波 峰值包络检波 平均包络检波 载波被抑制的已调波解调原理 解调普通调幅波组成原理框图 6.1　概述 输入电压为v1，输出电压为v2，则检波前后的波形如图所示，输出电压v2是已恢复的原调制信号。 检波前后的波形图 6.1　概述 检波器的质量指标 1)　电压传输系数(检波效率) 另外： ? ---电流通角 R ---检波器负载电阻 Rd ---检波器二极管内阻 　　当RRd时，??0，cos??1。即检波效率Kd接近于1，这是包络检波的主要优点。 6.1　概述 2)　等效输入电阻Rid Vim --- 输入高频电压的振幅 Iim --- 输入高频电流的的基波振幅 由于二极管输入电阻的影响，使输入谐振回路的Q值降低，消耗一些高频功率。这是二极管检波器的主要缺点。 即大信号二极管的输入电阻约等于负载电阻的一半。 通常 因此 负载R两端的平均电压为KdVim，因此平均电流 6.1　概述 3)　非线性失真系数Kf 表示调制信号的二次谐波、三次谐波等等谐波成分的总量与调制信号基本分量的比值。 当谐波分量分别为零时，非线性失真系数为零。表示失真度很小。 U2Ω——二次谐波分量； U3Ω——三次次谐波分量； …… UnΩ——n次次谐波分量； 6.1　概述 6.2 二极管包络检波电路 包络检波器——对普通调幅信号来说，载波信号没有被抑制，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需解调电压。 这种振幅检波器不需要另加同步信号。目前应用最广的有二极管包络检波。集成电路中常用三极管检波。 一、电路原理图 电路由非线性器件二极管及其低通滤波器RC串连构成。 6.2 二极管包络检波电路 当输入信号为： 其值足够大时，可忽略二极管的导通电压，伏安特性曲线可近似为原点转折，斜率为1/RD的折线。 条件：RL1/ωcC 和 RL1/ΩC 过程： 当二极管导通时，vs向C充电。充电时间常数为RDC。 当二极管截止时，C向RL放电。放电时间常数为RLC。 6.2 二极管包络检波电路 1. 含有锯齿状波动——残余的高频成分。 包含了直流成分VAV和音频成分 与输入信号相对比可以得到： ηd为检波电压传输系数或检波效率，值恒小于1。 增大RL和电容C都会使D导通时间减少，锯齿波动也减少。但是如果过大则会造成检波失真。 二、输入电阻： 考虑到实际应用中，检波器前一般接有中频放大，等效图为： Ri为中频放大电路的输出负载，即检波电路的输入电阻。定义为：输入高频电压振幅对二极管电流i中基波分量振幅的比值。 假设只输入高频等幅电压： 忽略在二极管RD上消耗的功率 6.2 二极管包络检波电路 * 输入电阻Ri与RL直接有关。 Ri的大小影响着谐振回路的谐振电阻。Ri越小，旁路的作用越大，Vm的值也会相应减小。 解决方法： 采用三极管射极包络检波电路。 利用发射结形成与二极管包络检波相似的工作原理。优点是输入电阻比二极管检波增大了（1＋β）倍。 6.2 二极管包络检波电路 三、并联型二极管包络检波电路 C 兼作隔直电容和负载电容。 RL和二极管D并联，故称为并联型。 工作过程： 当二极管导通时，vs向C充电。充电时间常数为RDC。 当二极管截止时，C向RL放电。放电时间常数为RLC。 6.2 二极管包络检波电路 电容C上的电压与串连型的输出类似都含有锯齿状波动vc。改电压的平均值为vAV，vo中则还含有通过C的高频成分在RL和RD上形成的高频电压。因而需要在输出端加低通滤波器将高频成分滤除。 输入电阻比串连型的要小。 6.2 二极管包络检波电路 四、（1）大信号检波 （2）小信号检波 幅度足够大，可以克服二极管导通电压。一般幅度大于500mV时，能够认为工作在大信号状态。 Vm足够小时，相应的输出电压平均电压VAV与Vm的平方成正比。调幅波检波时，会由于平方项的存在，而出现失真。 平方律检波能够很好的反应信号的有效值，所以，在测量仪器中，小信号检波能够得到广泛的应用。 6.2 二极管包络检波电路 五