第6章 调幅信号的解调.ppt

第六章调幅信号的解调 2 同步检波 四、 检波电路的主要技术指标 三、 电路主要性能指标 (2)底部切割失真（负峰切割失真） 由隔直耦合电容 Cc 和滤波电容 C 引起的。 4. 检波器设计及元件参数的选择 若设输入信号 输出信号为 ,则加在二极管两端的电压 uD i D uo Uim θ 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、 电压传输系数Kd （检波效率） 定义： + uD- ui + - C VD R + - uo 有 为电流导通角。 其中 当电路一定(管子与R一定)时，在大信号检波器中θ是恒定的，它与输入信号大小无关。 有两部分： 低频调制分量： 其中： 直流分量 ： UDC uΩ(t) t uo(t) 讨论：① 当VD和R确定后，θ即为恒定值，与输入信号大小无关，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： Kd～gDR关系曲线图 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。 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。 + - uo 中放末级 Rs VD R Cs C Ls is Rid + - ui 检波器的输入阻抗包括输入电阻Ri及输入电容 Ci，如下图所示。 输入电阻是输入载波电压的振幅Uim与检波器电流的基频分量振幅I1m之比值，即 检波器输入电容包括检波二极管结电容Cj和二极管引线对地分布电容Cf，Ci≈Cj+Cf。Ci可以被看作是输入回路的一部分。 的表达式 将 、 、 展开成级数取前两项代入 在二极管导通角 很小的情况下,等效输入电阻 直流电阻 全部转换为输出端负载电阻R上消耗的功率 KdUim ui(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 即有 又因Kd=cosθ ≈ 1 所以 若设输入信号为等幅载波信号 由此可见，串联二极管峰值包络检波器的输入电阻与二极管检波器负载电阻R有关。当θ较小时，近似为R的一半。R越大，Ri越大，对前级的影响就越小。 也可以以下列方式导出Rid的表达式 (1)??? 惰性失真 在二极管峰值型检波器中，存在着两种特有失真： 惰性失真 底部切割失真 3、检波器的失真 一般为了提高检波效率和滤波效果，（C越大，高频波纹越小），总希望选取较大的R，C值，但如果R，C 取值过大，使R，C的放电时间常数 所对应的放电速度小于输入信号(AM)包络下降速度时，会造成输出波形不随输入信号包络而变化，从而产生失真，这种失真是由于电容放电惰性引起的，故称为惰性失真。 t ui(t)与uc(t) uc(t) ui(t) ① 产生惰性失真的原因： 输入AM信号包络的变化率>RC放电的速率 ② 避免产生惰性失真的条件： 在任何时刻，电容C上电压的变化率应大于或等于包络信号的变化率，即 t ui(t)与uc(t) uc(t) ui(t) ③ 分 析 另外，在二极管截止瞬间，电容两端所保持的电压近似等于输入信号的峰值。即 若设输入信号AM信号： 包络信号为： 在t1时刻包络的变化率: 那么电容C通过R放电，放电时， 通过C的电流为： 通过R的电流为： 因为iC=iR的电流 即： 时刻不产生惰性失真的条件为： 所以要求在 则有： 实际上不同的 ， 和 下降速度不同。 为在任何时刻都避免产生惰性失真，必须保证A值取最大时仍有 故令: 即： 可解得： 有 实际应用中，由于调制信号总占有一定的频带(?min～ ?max)，并且各频率分量所对应的调制系数ma也不相同，设计检波器时，应该用最大调制度mmax和最高调制频率Ωmax来检验有无惰性失真，其检验公式为 可见，ma 、?越大，信号包络变化越快，要求RC的值就应该越小。 不产生惰性失真的条件 ①单音频调幅波检波时,不产生惰性失真的条件: ②多音频调幅波检波时,不产生惰性失真的条件: 不难看出调制信号角频率?越高，调幅系数ma