实验七 调幅波信号的解调
一、 实验目的
1．通过实验，进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。

2．了解二极管包络检波器的主要指标、检波效率及检波失真。

3．掌握用集成电路实现同步检波的方法。

二、实验原理
调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称为检波。

调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。

不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。

但是，对于普通调幅信号来说，它的载波分量未被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络检波器。

目前应用最广的是二极管包络检波器，而在集成电路中，主要采用三极管射极包络检波器。

同步检波，又称相干检波，主要用来解调双边带和单边带调制信号，它有两种实现电路。

一种由相乘器和低通滤波器组成，另一种直接采用二极管包络检波。

本实验采用MC1496集成电路构成解调器。

1．二极管包络检波器
二极管检波器电路如图7-1所示，图中电阻R L 和电容C 为检波负载。

若输入信号振幅大于0.5V ，则二极管检波电路工作在大信号检波状态。

这时，二极管静态伏安特性可近似地表示为一条自原点出发的直线，其斜率为1/D D g R =。

如果输入信号为等幅高频电压cos s sm u U t ω=，而检波负载具有理想的检波性能，即
()0Z ω=，则检波器电压传输系数为
θcos ==
sm
AV
d U U K （7-1） 式中，AV U 为检波负载上的平均电压，L
D R g πθ33
=
为二极管电流余弦脉冲通角。

显然，R L 越大，θ就越小，则K d 就越大。

通常AV U 随U sm
变化的特性称为检波特性。

u 图 7-1 二极管检波
在大信号检波时，如D L g R 一定，则AV U 与U sm 之间保持线性关系。

如果输入信号为调幅信号()(1cos )cos AM cm a c u t U m t t ω=+Ω，当检波负载满足
()0Z ω=，()L Z R Ω=时，则检波器电压传输系数为
θcos K U m U K d cm
a m
d ===
ΩΩ （7-2）
式中，m U Ω为检波器输出平均电压中的低频交流分量振幅。

检波器的输出电压能否不失真地反映输入调幅波的包络的变化规律是检波器的重要质量指标。

为了避免由于R L C 过大使检波输出电压变化跟不上包络的变化而造成的惰性失真，则R L C 的大小应满足下列条件：
max
max max
L m m C R Ω-≤
21 （7-3）
如检波器接有如图7-2所示的交流负载，为了避免由于交直流负载不等而造成的负峰切割
失真，则R L 和L
R '应满足下列条件： L max R R m Ω
≤
（7-4） 式中，ΩR 是检波器的交流负载，其值为L
L
R R R '=Ω。

L
' 图 7-2 交直流不等时的二极管检波器
本实验二极管检波电路如图7-3所示，主要有二极管D 及RC 低通滤波器组成，它利用二极管的单向导电特性和检波负载RC 的充放电过程实现检波。

所以RC 时间常数选择很重要，RC 时间常数过大，则会产生对角切割失真。

RC 时间常数太小，高频分量会滤不干净。

综合考虑要求满足下式：
m
m RC f ⋅Ω-<<<<2
011
图中A 对输入的调幅波进行幅度放大（满足大信号的要求），D 是检波二极管，
R4、C2、C3滤掉残余的高频分量，R5、和R P1是可调检波直流负载，C5、R6、R P2是可调检波交流负载，改变R P1和R P2可观察负载对检波效率和波形的影响。

C54700p
V V A 图7-4 1496构成的解调器
2．同步检波器
图7-4是采用模拟乘法器XF1496组成的同步检波器。

载波信号u C经电容C1加在⑧、
脚输
⑩脚之间，信号发生器产生的调幅信号u AM经电容C2加在①、④之间，
出，再经C4、C5、R6组成的低通滤波器，从解调输出端提取调制信号。

三、实验仪器
1．双踪示波器。

2．高频信号发生器。

3．万用表。

4．实验板G3。

四、实验内容及步骤
注意:做此实验之前需恢复调幅实验的实验内容及步骤2（1）的内容。

(一)二极管包络检波器
实验电路见图7-3
1.解调全载波调幅信号
(1).m＜30%的调幅波的检波
载波信号仍为V C(t)=10sin2π×105(t)(mV)调节调制信号幅度，按调幅实验中实验内容2(1)的条件获得调制度m＜30%的调幅波，并将它加至图7-3信号输入端，（需事先接入－12V电源），由OUT1处观察放大后的调幅波（确定放大器工作正常），在OUT2观察解调输出信号，调节R P1改变直流负载，观测二极管直流负载改变对检波幅度和波形的影响，记录此时的波形。

(2).适当加大调制信号幅度，重复上述方法，观察记录检波输出波形。

(3).接入C4，重复(1)、(2)方法，观察记录检波输出波形。

(4).去掉C4，R P1逆时针旋至最大，短接a、b两点，在OUT3观察解调输出信号，
调节R P2改变交流负载，观测二极管交流负载对检波幅度和波形的影响，记录
检波输出波形。

2.解调抑制载波的双边带调幅信号。

载波信号不变，将调制信号V S的峰值电压调至80mV，调节R P1使调制器输出为抑制载波的双边带调幅信号，然后加至二极管包络检波器输入端，断开a、b两点，观察记录检波输出OUT2端波形，并与调制信号相比较。

(二)集成电路(乘法器)构成解调器
实验电路见图7-4
1.解调全载波信号
(1).将图7-4中的C4另一端接地，C5另一端接A，按调幅实验中实验内容2(1)的
条件获得调制度分别为30%，100%及＞100%的调幅波。

将它们依次加至解调器
V AM的输入端，并在解调器的载波输入端加上与调幅信号相同的载波信号，分别
记录解调输出波形，并与调制信号相比。

(2).去掉C4，C5观察记录m=30%的调幅波输入时的解调器输出波形，并与调制信号
相比较。

然后使电路复原。

2.解调抑制载波的双边带调幅信号
(1).按调幅实验中实验内容3(2)的条件获得抑制载波调幅波，并加至图7-4的V AM
输入端，其它连线均不变，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。

(2).去掉滤波电容C4，C5观察记录输出波形。

六、实验报告要求
1.通过一系列两种检波器实验，将下列内容整理在表内，并说明二种检波结果的异
2.画出二极管包络检波器并联C4前后的检波输出波形，并进行比较，分析原因。

3.在同一张坐标纸上画出同步检波解调全载波及抑制载波时去掉低通滤波器中电容C4、C5前后各是什么波形，并分析二者为什么有区别。