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文档简介

1、.高频实验报告 实验名称:二极管包络检波实验南京理工大学紫金学院电光系一、 实验目的1、加深对二极管大信号包络检波工作原理的理解。2、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。了解滤波电容数值对AM波解调影响。3、了解电路参数对普通调幅波(AM)解调影响。二、实验基本原理与电路1. 二极管大信号包络检波工作原理 图4-1 大信号检波电路 图4-2大信号检波原理图4-1是二极管大信号包络检波电路,图4-2表明了大信号检波的工作原理。输入信号为正并超过和上的时,二极管导通,信号通过二极管向充电,此时随充电电压上升而升高。当下降且小于时,二极管反向截止,此时停止向充电并通过放电,

2、随放电而下降。充电时,二极管的正向电阻较小,充电较快,以接近上升的速率升高。放电时,因电阻比大的多(通常),放电慢,故的波动小,并保证基本上接近于的幅值。如果是高频等幅波,则是大小为的直流电压(忽略了少量的高频成分),这正是带有滤波电容的整流电路。当输入信号的幅度增大或减少时,检波器输出电压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效率检波效率又称电压传输系数,用表示。它是检波器的主要性能指标之一,用来描述检

3、波器将高频调幅波转换为低频电压的能力。定义为:当检波器输入为高频等幅波时,输出平均电压,则定义为这两个定义是一致的,对于同一个检波器,它们的值是相同的。由于检波原理分析可知,二极管包络检波器当很大而很小时,输出低频电压振幅只略小于调幅波包络振幅,故略小于1,实际上在80%左右。并且足够大时,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。检波效率与电路参数、以及信号大小有关。它很难用一个简单关系式表达,所以简单的理论计算还不如根据经验估算可靠。如要更精确一些,则可查图表并配以必要实测数据得到。3.二极管大信号包络检波器输入电阻输入电阻是检

4、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。 上式说明,大信号输入电阻等于负载电阻的一半再除以。例如,当=0.8,时,则。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对角切割失真:是由于滤波电容放电慢引起的失真,也可称为惰性失真。 (1) 对角切割失真。如图4-3电路所示。图4-3 对角线失真原理图避免对角线失真的条件是 上式表明或大,则包络线变化快、放电慢,这些都促成发生放电失真1. 实验电路二极管大信号包络检波实验电路如图4-4所示。 图4-4 二极管大信号包络检波实验电

5、路三、实验内容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ma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)连接J1,J2断开,调整RW1、RW2在TP2观察检波后不失真信号,并记录波形, 并计算电压传输系数Kd(TP1波形与TP2波形相比)。Kd=360mv/600mv=60%普通调幅波(AM)波形不失真信号波形2. 对角切割失真观测与防止。 产生的普通调幅波(AM)的调幅系数ma(即调节RW2)、调制信号频率、二极管大信号包络检波实验电路上连接J1, J2断开,由IN1端加入普通调幅波(AM),调节集成乘法器幅度调制实验电路板上电位器RW1,在TP2点观测图4-5所示对角切割失真(惰性失真)波形图,其实测波形图如图4-6所示。图4-5 对角切割失真波形图图4-6 对角切割失真实测波形图调节 ma 、调制信号频率、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1,使对角切割失真消失,验证避免对角切割失真条件:表4-1 避免对角切割失真测试表:ma负载(R1+R2+RW1)第一次2513K0.33.69K注:C1:0.01uF R1:510对角切割失真波形对角切割

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