实验六 二极管包络检波电路
一、
实验目的
1． 掌握用二极管大信号包络检波器实现普通调幅波（AM ）解调的方法。

2． 了解电路参数对普通调幅波（AM ）解调影响。

二、实验使用仪器
1．集成乘法调幅实验板、二极管包络检波实验板 2．高频信号源、100MHz 双踪示波器、万用表。

图6-1是二极管大信号包络检波电路，图6-2表明了大信号检波的工作原理。

输入信号)(t u i 为正并超过C 和L R 上的)(0t u 时，
二极管导通，信号通过二极管向C 充电，此时)(0t u 随充电电压上升而升高。

当)(t u i 下降且小于)(0t u 时，二极管反向截止，此时停止向C 充
电并通过L R 放电，)(0t u 随放电而下降。

充电时，二极管的正向电阻D r 较小，充电较快，
)(0t u 以接近)(t u i 上升的速率升高。

放电时，因电阻L R 比D r 大得多（通常Ω=k R L 10~5），放电慢，故)(0t u 的波动小，并保证基本上接近于)(t u i 的幅值。

如果)(t u i 是高频等幅波，且L R 很大，则)(0t u 几乎是大小为0U 的直流电压，这正是带有滤波电容的半波整流电路。

当输入信号)(t u i 的幅度增大或减少时，检波器输出电压)(0t u 也将随之近似成比例地升高或降
低。

当输入信号为调幅波时，检波器输出电压)(0t u 就随着调幅波的包络线而变化，从而获得调制信号，完成检波作用，由于输出电压)(0t u 的大小与输入电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。

2.二极管大信号包络检波器的电压传输系数
电压传输系数是检波器的主要性能指标之一，用d η表示，
cm
a m
cm a m d U m U U m U ΩΩ==
)()(调幅波包线变化的幅度检出的音频电压幅度η
对于二极管包络检波器，当C R L 很大而D r 很小时，输出低频电压振幅只略小于调幅波包络振幅，故d η略小于1，实际上d η在80%左右。

并且L R 足够大时，d η为常数，即检波器输出电压的平均值与输入高频电压的振幅成线性关系，所以又把二极管峰值包络检波称为线性检波。

电压传输系数与电路参数L R 、C 、0r 以及信号大小有关，很难用一个简单关系式表达，所以d η常用实测估算得到。

3.二极管大信号包络检波器输入电阻
输入电阻是检波器的另一个重要的性能指标。

对于高频输入信号源来说，检波器相当于一个负载，此负载就是检波器的等效输入电阻in R 。

d
L in R
R η2~
- 上式说明，大信号输入电阻in R 等于负载电阻的一半再除以d η。

例如Ω=k R L 1.5，当d η=0.8，时，则Ω=⨯=
k R in 2.38
.021
.5。

由此数据可知，一般大信号检波比小信号检波输入电阻大。

3.二极管大信号包络检波器检波失真
检波输出可能产生三种失真：第一种，由于检波二极管伏安特性弯曲引起的非线性失真；第二种是由于滤波电容放电慢引起的惰性失真；第三种是由于输出耦合电容上所充的直流电压引起的负峰切割失真。

其中第一种失真主要存在于小信号检波器中，并且是小信号检波器中不可避免的失真，对于大信号检波器这种失真影响不大，主要是后两种失真。

(1) 惰性失真。

如图6-3电路所示。

t
u
u i
u 0
图6-3 惰性失真原理图
避免惰性失真的条件是 2
)(11
L a CR m Ω+<
上式表明若
（2
设1=d η，不产生负峰切割失真的条件为
L
L L i L L i i L i i L L a R R R R R R R R R R R R R m ~
1
1=⋅+=+=+-≤
由该式可见，调制系数a m 愈大或检波器交直流电阻之比L
L
R R ~愈小，则愈容易产生负峰切割
失真。

3.实验电路
二极管大信号包络检波实验电路如图6-5,置于本实验讲义末。

四、实验内容
1．普通调幅波（AM ）的检波。

2. 惰性失真观测与防止。

3. 负峰切割失真观测与防止。

五、实验步骤
1．普通调幅波（AM ）的检波
（1）集成乘法器幅度调制实验电路板上产生调幅系数m a 为0.3的普通调幅波（AM ），由IN1端加入，由TP1点监测波形与幅度。

（2）断开J1，连接J2、J3下，调整RW1、RW2在TP2观察检波后不失真信号，记录波形,计算电压传输系数K d （TP1波形包络峰-峰值与TP2波形峰-峰值之比）。

2. 惰性失真观测与防止。

断开J1、J3，连接J2，由IN1端加入普通调幅波（AM ），分别调节集成乘法器幅度调制实验电路板上产生的普通调幅波（AM ）的调幅系数m a 、调制信号频率Ω、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1，在TP2点观测图6-3所示惰性失真波形图。

改变调幅系数
m a 、调制信号频率Ω、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1，
使对角线失真消失，验证避免对角线失真条件：
2
)(11
L a CR m Ω+<
表2-1 避免对角线失真测试表：
注：负载在测TP2时为R1//R2+RW1;TP3时为R1//R2+RW1//R3+RW2
3. 负峰切割失真观测与防止。

断开J1，连接J2、J3下，调整RW1、RW2，调节集成乘法器幅度调制实验电路板上产生的普通调幅波（AM ）的调幅系数m a 、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1、RW2，在TP3 观测图6-6所示割底失真波形图。

图6-6割底失真波形图
调节 m a 、 RW1、RW2，使割底失真消失，验证避免割底失真条件：
L
L
i L L a R R R R R m ~
1=
+-≤ 表2-2 避免割底失真测试表：
六、实验报告要求
1．若包络检波器的输出直接接低频电压放大器，那么低频放大器的输入电阻对检波器会有什么影响？
2．若包络检波器的输入电阻过小，对于末级中频放大器有什么影响？ 3．分析并验证二极管大信号包络检波电路不能解调抑制载波的双边带调幅波。

4.总结由本实验所获得的体会。

C122n C222n C70.47u
+
C3
27u
+
C4
2.7u
+
C5
10u
1
2IN 12
OUT D12AP9
LED
K
R1510
R21.5k
R3100
R468k R563k R71.5k
R651
R82k
T19014
T29014
RW122k RW2
100k
TP1
TP3
TP4
J3
J2
RW34.7k
12V
TP2。