高频调幅检波与变频.ppt

第四章：调幅、检波与变频 内容提要 调幅信号综述 标准调幅波：波形及频谱(一) 标准调幅波：波形及频谱(二) 标准调幅波：波形及频谱(三) 标准调幅波：波形及频谱(四) 标准调幅波：功率和占据的带宽(一) 标准调幅波：功率和占据的带宽(二) 标准调幅波：功率和占据的带宽(三) 双边带调幅波(一) 双边带调幅波(二) 单边带调幅波 各类调幅、检波电路的输入、输出信号频谱 实现调幅和解调的基本原理 调幅电路的基本框图 调幅波的检波(一) 调幅波的检波(二) 综述 双边带调幅电路(一) 双边带调幅电路(二) 标准调幅电路(一) 标准调幅电路(二) 单边带调幅电路(一) 单边带调幅电路(二) 二极管调幅电路(一) 二极管调幅电路(二) 三极管调幅电路简介 标准调幅波相乘检波电路 双边带调幅波检波电路(一) 双边带调幅波检波电路(二) 二极管峰值包络检波器：工作原理(一) 二极管峰值包络检波器：工作原理(二) 二极管峰值包络检波器：失真(一) 二极管峰值包络检波器：失真(二) 二极管峰值包络检波器：失真(三) 二极管峰值包络检波器：电压传输系数(一) 二极管峰值包络检波器：电压传输系数(二) 二极管峰值包络检波器：高频输入电阻 平均值包络检波器 三种检波电路的比较 正交调幅与解调 综述 相乘混频电路(一) 相乘混频电路(二) 相乘混频电路(三) 相乘混频电路(四) 二极管混频电路(一) 二极管混频电路(二) 三极管混频电路 变频增益 产生干扰的原因 干扰的表现形式(一) 干扰的表现形式(二) 干扰的表现形式(三) 减小干扰的方法 第四节：检波电路 为增大检波器的传输系数，本机振荡电压应： 幅度尽可能大，但不能超过相乘器的最大容许输入电压 采用相干检波(同步检波)，即本机振荡与原载波同频同相 第四节：检波电路 电流源i及并联LC谐振回路代表检波器的信号源 VD为起检波作用的非线性器件 C为检波负载电容 R为检波负载电阻 工作原理简述： 二极管仅在变压器次级高频电压正半周的峰值附近一部分时间导电 二极管导电期间，电容C被充电，其电位逐渐升高 二极管截止期间，电容C对电阻R放电，电容C上电位逐渐下降 第四节：检波电路 图(a)中波形2所示锯齿形包络线可分解为图(d)中按高频调幅波包络变化的低频信号和图(e)所示直流分量之和 直流分量取决于无调制的载波幅度的大小 低频信号不但与载波幅度有关，而且与调制系数有关，反映了低频调制信号 第四节：检波电路 二极管伏安特性非线性引起的失真 可将二极管包络检波器看作是有负反馈的电路。由于检波器中的负反馈电压是输入高频调幅信号的包络，故可改善包络失真 可适当加大检波电阻R的值以加深包络负反馈 需要注意二极管死区电压的影响以及相应的解决方法 第四节：检波电路 检波负载时间常数过大引起的惰性失真 二极管截止期间，检波负载的时间常数若过小，则不但会使输出电压中的载波高频残余分量增大，还会使检波器输出低频有用信号减小 若时间常数过大，则当高频调幅波的包络减小的速度比电容上电压减小的速度快时，检波二极管的正极电位将在高频的正半周峰值瞬间仍维持比其负极电位低而不能导电 推导可得临界时间常数： 第四节：检波电路 检波负载交、直流值不等造成的平底切削失真 上有上正下负的直流电压： 当输入调幅波的幅度低于此值时，检波二极管便不再导通，从而使得检波负载电容上的电压不能跟随输入调幅波幅度变化，并保持为一常数 调制信号的下限工作角频率应满足： 第四节：检波电路 直流电压传输系数： 交流电压传输系数： 由于施加于二极管上的电压既有高频调幅波，又有解调输出电压，从而电压传输系数的分析是一个非线性问题 文献中有平方律法和折线法两种方法，但其可信度都很低，从而不推荐使用 检波输出电压与输入高频调幅波包络的差别有： 二极管的导通电压 变化的充电电流在二极管等小微变电阻上的压降 电容 对 放电使 减小 第四节：检波电路 故： 直流电压传输系数比交流传输系数小 输入高频电压增大时，检波电压传输系数有所增大 检波负载电阻增大时，检波传输系数增大 放电时间常数减小时，传输系数减小 但若 放电时间常数过大，出现惰性失真时，输出低频解调电压反而减小 第四节：检波电路 检波器的输入电阻没有固定值 高频输入电阻则是从能量的角度，定义为检波器对高Q选频网络提供的高频能力的损耗 从而可用接在选频网络两端的线性电阻 来等效 推导可得： 需要注意高频输入电阻是等效电阻。上述分析过程中假定输入信号幅度为等幅波，而没有考虑其变化。否则问题会更加复杂 第四节：检波电路 用来提取 的正半周信号 组成低通滤波器，滤除 中的高频分量 引入运放的优势：良好的检波线性和很低的门限工作电压 检波器的上限工作频率决定于运放