通信电子线路（邱健）Chapter 6-3检波.ppt

单边带接收机方框图举例 6.4.1　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。 　　 6.4　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 包络检波 同步检波 检波器分类: 振幅调制过程： 解调过程 AM调制 DSB调制 SSB调制 包络检波： 同步检波： 峰值包络检波 平均包络检波 乘积型同步检波 叠加型同步检波 解调过程是和调制过程相对应的，不同的调制方式对应于不同的解调。 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 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 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 串联式二极管（大信号）包络检波器如图(a)所示。图中的RL、C为二极管检波器的负载，同时也起低通滤波器作用。一般要求检波器的输入信号大于0.5V，所以称为大信号检波器。 及 。 二极管（大信号）峰值包络检波器 RLC电路： 二是作为检波器的负载，在其两端输出已恢复的调制信号 一是起高频滤波作用。 故必须满足 及 V DC C + + v W R L + + 充电 放电 i D v i – – – 串联型二极管包络检波器 串联型二极管包络检波器的物理过程 1. 工作原理 大信号的检波的原理:主要是利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程来完成调制信号的提取。 用分析高频功放的折线近似分析法分析 v D i D -vC V im θ Id={ S(vd-VBZ) VdVBZ 0 VdVBZ 若输入信号为等幅波时 对二极管加一正偏压抵消VBZ 则电容C上的输出电压为 可以证明 若输入信号为调幅波时则电容C上的输出电压为 若输入信号为调幅波时则输出电压为 输出电压振幅为 输出电压与输入信号的包络成正比 2. 包络检波器的质量指标 1)　电压传输系数(检波效率) ? ---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。 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 如果忽略二极管导通电阻上的损耗功率，则由能量守恒的原则，输入到检波器的高频功率，应全部转换为输出端负载电阻上消耗的功率（注意为直流） 即有 ，而 V o 3) 失真 产生的失真主要有： ①惰性失真；②负峰切割失真； ③非线性失真；④频率失真。 ①惰性失真(对角线切割失真)现象 3)　失真 ① 惰性失真 惰性失真 原因:由于负载电阻R与负载电容C的时间常数RC太大所引起的。这时电容 C上的电荷不能很快地随调幅波包络变化,从而产生失真。 为了防止惰性失真，只要适当选择RC的数值，使检波器能跟上高频信号电压包络的变化就行了。 也就是要求 现象: 不产生失真的条件: 或写成 在工程上可按 ?maxRC≤1.5 计算。 电容放电 = 调幅波包络 包络变化率 实际上，调制波往往是由多个频率成分组成，即Ω=Ωmin～Ωmax。为了保证不产生失真，必须满足 代入 得 ②负峰切割失真(底部切割失真) 检波器输出常用隔直流电容Cc与下级耦合，如图所示。Rg代表下级电路的输入电阻。 考虑了耦合电容Cc和低放 输入电阻Rg后的检波电路 为了有效地传送低频信号，要求 在检波过程中，Cc两端建立了直流电压经电阻R和Rg分压，在 R上得到的直流电压为： 隔直电容Cc数值很大，可认为它对调制频率Ω交流短路，电路达到稳态时，其两端电压VC≈Vim。 V i m（1-m） V i m V R V R V R V R V R V R 负峰切割失真的现象 对于二极管来说，VR是反偏压，它有可能阻止二极管导通，从而产生失真。 负峰切割失真波形 为了避免底部切割失真，调幅波的最小幅度Vim(1–ma)必须大于VR 即： 产生负峰