高频电子线路 54振幅检波电路

1、EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路5.4 振幅检波电路振幅检波电路从高频调幅信号中取出原调制信号的过程从高频调幅信号中取出原调制信号的过程称为振幅解调，或振幅检波，简称检波。称为振幅解调，或振幅检波，简称检波。主要特点要点：主要特点要点：检波效率高、失真小、输入电阻较高。检波效率高、失真小、输入电阻较高。EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路主要要求：主要要求： 掌握振幅解调的基本原理掌握振幅解调的基本原理掌握二极管包络检波器的典型电路、工作原理，掌握二极管包络检波器的典型电路、工作原理，了解其参数的选择方法，了解

2、其参数的选择方法，掌握避免惰性失真、负掌握避免惰性失真、负峰切割失真的方法。峰切割失真的方法。5.4 振幅检波电路振幅检波电路掌握同步检波电路的组成模型与基本原理掌握同步检波电路的组成模型与基本原理EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路5.4.1 振幅解调基本原理振幅解调基本原理适用普通调幅波的检波适用普通调幅波的检波一、包络检波电路一、包络检波电路二、同步检波电路二、同步检波电路检波输出电压直接反映高频调幅信号的包络变化规律检波输出电压直接反映高频调幅信号的包络变化规律适用三种调幅波的检波，但通常用于解调适用三种调幅波的检波，但通常用于解调DSB、SSB

3、ur(t) 与载波同频同相与载波同频同相 的同步信号的同步信号ur(t)AMXYXYLPFus(t)uO(t)uO(t)乘积型同步检波电路组成模型乘积型同步检波电路组成模型EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路同步检波电路的工作原理同步检波电路的工作原理设设tUtucrmrcos)( ，则则设低通滤波器通带增益为设低通滤波器通带增益为1，则，则EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路从频谱关系看振幅解调过程从频谱关系看振幅解调过程改改EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路5.4.2

4、二极管包络检波电路二极管包络检波电路一、电路与工作原理一、电路与工作原理稳定在稳定在UO上。上。RC增大则增大则UO增大增大 当满足当满足Usm0.5V，RC1/w wc , RrD 时，时，可认为可认为 Uom UsmEXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路5.4.2 二极管包络检波电路二极管包络检波电路一、电路与工作原理一、电路与工作原理调幅波包络检波波形调幅波包络检波波形要求要求Usm0.5V，RC1/w wc , RrD二极管处于大信号工作状态，故称大信号检波器二极管处于大信号工作状态，故称大信号检波器EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电

5、路 高频电子线路高频电子线路二、检波效率与输入电阻二、检波效率与输入电阻1. 检波效率检波效率h hd 设设ttmUucam0scos)cos1( )cos1(am0dOtmUu h hh hd 1，一般，一般80%2. 输入电阻输入电阻 RiRi =输入高频电压振幅输入高频电压振幅二极管电流基波分量振幅二极管电流基波分量振幅2RRi 则则tUmUcosm0adm0dh hh h 直流直流解调输出信号解调输出信号根据输入检波电路的高频功率根据输入检波电路的高频功率近似等于检波负载获得功率可得近似等于检波负载获得功率可得EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路

6、三、惰性失真与负峰切割失真三、惰性失真与负峰切割失真1. 惰性失真惰性失真 原因：原因：RC过大，放电过慢，使过大，放电过慢，使C上电压不能跟随输入调幅波幅度下降。上电压不能跟随输入调幅波幅度下降。ow wc tu措施：措施：减小减小RC，使，使mmRCaa21 现象现象ma越大，越大，越大，越容易产生惰性失真。越大，越容易产生惰性失真。多频调制时，多频调制时，使使maxamaxamax21mmRC EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路负峰切割失真产生的原因：负峰切割失真产生的原因：检波器的直流负载阻抗检波器的直流负载阻抗 (0)LZ与交流（音频）负载阻

7、抗与交流（音频）负载阻抗 ( )LZ不相等，而且调幅度不相等，而且调幅度 aM太大时引起的。太大时引起的。 通常情况下，检波器输出须通过耦合电容通常情况下，检波器输出须通过耦合电容 CC与输入等与输入等 效电阻为效电阻为 2iR 的低频放大的低频放大器相连接，如器相连接，如图所示。图所示。 计入耦合电容 CC和低放输入等效电阻 2iR后的检波电路 2. 负峰切割失真负峰切割失真EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路 检波器输出是在一个直流电压上迭加了一个音频交检波器输出是在一个直流电压上迭加了一个音频交流信号，即流信号，即( )( )oOtVt 为了有效地

8、将检波后的低频信号耦合到下一级电路，为了有效地将检波后的低频信号耦合到下一级电路，要求要求21iCRC所以所以 CC的值很大。的值很大。 这样，这样，o中的直流分量几乎都落在中的直流分量几乎都落在 CC上，这个直流分量上，这个直流分量 的大小近似为输入载波的振幅，即的大小近似为输入载波的振幅，即OimVVLR上的分压为上的分压为2LRimiLRVVRR此电压反向加在二极管两端，如图所示。此电压反向加在二极管两端，如图所示。 CC等效为一个电压为 imV的直流电压源，此电压源在此电压源在 所以EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路负峰切割失真 当输入调幅当输

9、入调幅波的调制系数波的调制系数 aM较小时，这个较小时，这个电压的存在电压的存在不不致影响二极管致影响二极管的工作。的工作。当调制系数当调制系数 aM较大时，出现较大时，出现 (1)imaRVMV如图如图 (a)(a)所示。所示。造成二极管截止，结果造成输出低频电压负峰切割掉造成二极管截止，结果造成输出低频电压负峰切割掉了。如图了。如图4.4.8(b)4.4.8(b)所示。所示。 EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路显然，显然， 2iR愈小，则愈小，则 LR上的分压值上的分压值 RV愈大，这种失真愈大，这种失真愈易产生。另外，愈易产生。另外， aM愈大，

10、则愈大，则 (1)aimM V愈小，这种失愈小，这种失真也愈易产生。真也愈易产生。 避免产生负峰切割失真的条件：避免产生负峰切割失真的条件： 由图由图4.4.84.4.8（a a）可见，要防止这种失真的产生，必须）可见，要防止这种失真的产生，必须使包络线的最小电平大于或等于使包络线的最小电平大于或等于 RV，即满足，即满足 2(1)LimaimiLRVMVRR（4.4.7） 图4.4.8 负峰切割失真 EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路通常情况下，通常情况下，CC容量较大，对音频来说，容量较大，对音频来说，可以认为是短路。因此，检波器的交流负载阻抗可以

11、认为是短路。因此，检波器的交流负载阻抗( )LZ为为 222( )/LiLLiLiR RZRRRR 检波器的直流负载阻抗检波器的直流负载阻抗 (0)LLZR显然显然 (0)( )LLZZ实际上，现代设备一般采用实际上，现代设备一般采用 2iR很大的集成运放，不很大的集成运放，不会产生底部切割失真。会产生底部切割失真。EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路2. 负峰切割失真负峰切割失真输出通常通过隔直耦合输出通常通过隔直耦合电容送至下级负载。电容送至下级负载。Ri2CCus+CR+uo+u 直流负载直流负载 = R交流负载交流负载 = R/RL= RL Us

12、m则则2sm2smrmm sin costUtUUU cos sintansmrmsmtUUtUatc tUtUtUUUU sin cos cos222sm22smsmrm2rmm EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路 cos21rmsmrmmtUUUU ) cos1(rmsmrmtUUU 当当 Urm Usm 0则则2sm2smrmm sin costUtUUU cos sintansmrmsmtUUtUatc EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路 cos21rmsmrmmtUUUU ) cos1(rmsmrmt

13、UUU 当当 Urm Usm 0则则 可见：可见： 两个不同频率信号叠加后的合成电压，是调幅调相波。两个不同频率信号叠加后的合成电压，是调幅调相波。 当两者幅度相差较大时，合成电压近似为当两者幅度相差较大时，合成电压近似为AM波。波。 合成电压振幅按两个输入信号的频差规律变化的现合成电压振幅按两个输入信号的频差规律变化的现象称为差拍现象。象称为差拍现象。EXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路为减少失真，常采用平衡同步检波电路为减少失真，常采用平衡同步检波电路us+CRurV1+uous+ CRV2可抵消可抵消 的偶次谐波分量的偶次谐波分量)cos( 1rsi1tUuuucmw w )cos( 2rsi2tUuuucmw w )(21OmmdUUu h hEXITEXIT 5.4 振幅检波电路振幅检波电路 高频电子线路高频电子线路保证同步信号与发送端载波同频同相的方法保证同步信号与发送端载波同频同相的方法DSB：ttUucsmscos cosw w .) 2cos(4 2) 2cos(12) 2cos(1 cos cossm2sm2c22sm2s2