高频电子线路振幅解调.pptx

第6章 振幅调制、 解调及混频 ;6.2 调幅信号的解调 ;图6―30 包络检波的原理框图 ;图6―31 同步解调器的框图 ; 同步检波分为乘积型(a)和叠加型(b)两类。 都需要用恢复的载波信号ur进行解调。 ; 6.2.2 二极管峰值包络检波器 1．原理电路及工作原理 图6―33(a)是二极管峰值包络检波器的原理电路。它是由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。 ; 图6―33 二极管峰值包络检波器 (a)原理电路 (b)二极管导通 (c)二极管截止 ;图6―34 加入等幅波时检波器的工作过程 ;特点: (1)检波过程就是信号源通过二极管给电容充电与电容对电阻R放电的交替重复过程。 (2)由于RC时间常数远大于输入电压载波周期,放电慢, 使得二极管负极永远处于正的较高的电位(二极管是一窄脉冲序列, 输出电压接近于高频正弦波峰值Uo≈Um) ? (3)二极管电流 iD 包含平均分量(直流分量) Iav及高频分量。 检波器输出电压Uo≈Uav ;图6―35 检波器稳态时的电流电压波形 ;图6―36 输入为AM信号时检波器的输出波形图;图6―37 输入为AM信号时,检波器二极管的电压及电流波形 ; 图6―38 包络检波器的输出电路 ; 2．性能分析 1) 传输系数Kd 检波器传输系数Kd或称为检波系数、检波效率,是用来描述检波器对输入已调信号的解调能力或效率的一个物理量。若输入载波电压振幅为Um,输出直流电压为Uo,则Kd定义为 ; 由于输入大信号,检波器工作在大信号状态,二极管的伏安特性可用折线近似。在考虑输入为等幅波,采用理想的高频滤波,并以通过原点的折线表示二极管特性(忽略二极管的导通电压VP),则由图6―35有: ; 式中,α0(θ)、α1(θ)为电流分解系数。 由式(6―43(a))和图6―35可得; 由此可见,检波系数Kd是检波器电流iD的通角θ的函数,求出θ后,就可得Kd。 由式(6―46)Uo=I0R,有 ;传输系数特点; 图6―39 Kd～gDR关系曲线图 ;2) 输入电阻Ri 检波器的输入阻抗包括输入电阻Ri及输入电容Ci。输入电阻是输入载波电压的振幅Um与检波器电流的基频分量振幅I1之比值,即 ;图6―41 检波器的输入阻抗 ; 3．??波器的失真 1)惰性失真 在二极管截止期间,电容C两端电压下降的速度取决于RC的时常数。 ; 为了避免产生惰性失真,必须在任何一个高频周期内,使电容C通过R放电的速度大于或等于包络的下降速度,即 ; 二极管停止导通的瞬间,电容两端电压uC近似为输入电压包络值,即uC=Um(1+mcosΩt)。从t1时刻开始通过R放电的速度为 ; 实际上,不同的t1, U(t)和uC的下降速度不同,为避免产生惰性失真,必须保证A值最大时,仍有Amax≤1。故令da／dt1=0,得 ; 图6―43 底部切削失真 ; 因为Cg较大,在音频一周内,其两端的直流电压基本不变,大小约为载波振幅值UC,可以看作一直流电源。它在电阻R和Rg上产生分压。在电阻R上的压降为 ? 调幅波的最小幅度为UC(1-m) ,要避免底部切削失真,应满足 ;图6―44 减小底部切削失真的电路 ; 4．实际电路及元件选择 ; 根据上面诸问题的分析,检波器设计及元件参数选择的原则如下: (1)回路有载QL值要大, (2) 为载波周期 (3) (4) (5) ; 5. 二极管并联检波器 除上面讨论的串联检波器外,峰值包络检波器还有并联检波器、推挽检波器、倍压检波器、视频检波器等。这里讨论并联检波器。 ; 图6―46 并联检波器及波形 (a)原理电路 (b)波形 (c)实际电路 ; 根据能量守恒原理,实际加到并联型检波器中的高频功率,一部分消耗在R上,一部分转换为输出平均功率,即 ; 6．小信