第六章 调幅信号的解调
设Kd=cosθ=1,则
UR
R U im R RL
不产生负峰切割失真的条件:
U im 1 ma
R U im R RL
不产生负峰切割失真的条件:
R R ma R RL R
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直流电阻: 交流电阻:
R R1 R2
R R1 R2 RL R 2 RL
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高频电子线路 2、检波过程 ①输入为等幅波
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0 ~ t1
,二极管导通,对C充电,充电时常数很小,充电快。
t1 ~ t2,二极管截止,C通过R放电,放电时常数很大,放电慢。 t2 ~ t3,二极管导通,又对C充电。 t3 ~ t4,二极管截止,C上电压对R放电。
经过多次反复充放电,直到在一周内电容充电电荷量与放 电电 荷量相等,充放电达到动态平衡进入稳定工作状态。
2 1 ma RC ma
②多音频调幅波检波时,不产生惰性失真的条件:
1 ma RC max ma
2
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④负峰切割失真
产生原因: 检波器的直流负载和交流负载不同,且ma过大而引起的。
由于Cc的存在检波器的直流电阻为R而 交流电阻为R//RL=RΩ 不产生负峰切割失真的条件是输入调幅 波的振幅最小值 Uim (1 ma ) 大于或等 于U R 。
检波输出
u (t ) Uim (1 ma cost ) cos
Uim cos Uimma cos cost
直流 角频率为 的交流
负载RL上的电压:
uB Uimma cos cost
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四、大信号检波器的技术指标 1、电压传输系数Kd
id
数学表示式为
gd为二极管导通时的电导,即 gd=1/rd ;Ubz为二极管的导通电压。
g (u U be ) u d U be id d d u d U be 0
2、二极管两端电压 若
ud ui uo
ui Uim cos it
则 ud uo Uim cos it 3、流过二极管的电流 id 可表示为
一、大信号包络检波
输入信号振幅大于0.5V,利用二极管两端加正向电压时导通,输入信号电 压通过二极管对低通滤波器的电容C充电。二极管两端加反向电压时截止 ,电容C通过R放电这一特性实现的检波,其输出电压反映输入信号振幅 变化的规律。
二、大信号检波的工作原理
1、原理电路
下图是二极管大信号检波的原理电路,是输入回路、非线性器件和低通滤波器组成
1
2
3rd R
3
结论:①在 Ubz 0 , 6 rad 的条件下,其通角θ只与电路参 数 rd 和 R 有关,而与输入信号的振幅 U im 无关.
②输入等幅波时,输出直流电压: UO Uim cos
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输入调幅波 ui Uim (1 ma cost ) cosit
U im Rid I1m
U im ( sin cos ) rd
Rid
U im rd I1m sin cos
rd (tan ) R
将 tan 、sin 、cos 展开成级数取前两项代入 Rid
1 2 tan 3 5 3 15
①频率失真
不产生频率失真的条件
1 i C << R
max C >>
1
保证高频成分被旁路掉 保证最高频率的音频不被旁路掉
1
R
min Cc
<<
R
保证最低音频能通过Cc
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高频电子线路 ②非线性失真
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产生原因:二极管伏安特性起始弯曲部分引起的信号失真。
③惰性失真
产生原因:RC过大,放电太慢;放电速度跟不上包络的变化速度。
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高频电子线路 ②输入为普通调幅波
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输出电压 u0 t 的变化规律正好与输入信号的包络相同。
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三、大信号检波器的分析
1、大信号检波器的二极管的伏安特性可近似用折线表示
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高频电子线路 输入等幅波
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第三节 二极管小信号检波器
一、小信号检波
输入高频信号的振幅小于0.2V,利用二极管伏安特性的弯曲部分 进行频率变换,然后通过低通滤波器实现检波。
二、小信号检波器的工作原理
小信号检波的原理电路如右图 所示: 因为是小信号输入,检波 器需外加偏压VQ使其静态工作 点位于二极管伏安特性的弯曲 部分。
1 sin cos 1 cos
1 U im (sin cos ) rd
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经低通滤波器的输出电压 uo=I0R=
R U (sinθ-θcosθ) π rd im
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因为 为未知数,不可能直接求解,还需变换,上式两边同时除 cos ,则
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第六章
主要内容: 第一节 第二节 第三节 第四节
调幅信号的解调
概述 二极管大信号包络检波器 二极管小信号检波器 同步检波器
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第一节 概 述
一、检波电路的功能 从调幅波中不失真地解调出原调制信号。
1、输入输出波形表示形式 输入为高频等幅波 时,检波器输出为 直流电压。
当ωit=0时,id=IM ,可得
U be uo g dU im (1 cos ) I M g d (u0 U im U bc ) g dU im 1 U im
由于 Io I M 0 ,则
I 0 g d uim 1 cos
2、检波器的等效输入电阻 可近似地认为等于二极管的导通电阻rd
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高频电子线路 3、非线性失真系数
Kf U
2 2 m
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U U m
2 3m
1 2 2 b2 maU im R 4 1 ma 2 b2 maU im R 4
调幅指数越大,非线性失真越严重
uo R U im (tan ) uo U bz rd U im
uo R (tan ) uo Ubz rd
rd
R
在 Ubz 0 或 u0 ubz 的条件下,可得 tan 当 可得
6
3 5 rad ,tan 可展开为 tan 3 15 ...
1 1 sin 3 5 ... 3! 5!
cos 1
1 2 1 4 2! 4!
在二极管导通角 很小的 情况下,等效输入电阻
1 Rid R 2
直流电阻
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高频电子线路 3、失真
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检波器的失真可分频率失真、非线性失真、惰性失真和负峰切割失真。
d
U m maU im cos cos maU im maU im
二极管大信号检波器的电压传输 系数为常数,又称线性检波。
kd cos
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2、等效输入电阻
①定义:输入高频电压振幅与流过二极管的高频电流的基波振幅之比。 ② Rid 的表达式
2、等效输入电阻:Rid
U m 调幅波检波: k d maU im
U im Rid I1m
3非线性失真系数: f k
输入等幅高频电压的振幅 流过二极管的高频电流脉冲的基波 分量的振幅
U 2 2 U 2 3 kf U
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第二节 二极管大信号包络检波器
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三、小信号检波器的主要技术指标
1、电压传输系数 ①输入为等幅波时,小信号检波器的电压传输系数为
1 2 b2U im R 1 Kd 2 b2U im R U im 2
②输入为调幅波时,小信号检波器的电压传输系数为
Kd
2 b2 maU im R b2U im R maU im
则不产生惰性失真的条件为A 1。 ma 将A值对t求导数,并令dA/dt=0,可得 Amax RC 2 1 ma 不产生惰性失真的条件是
RC ma
2 1 ma
1
或
RC
2 1 ma ma
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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:
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