实验六-AM包络检波仿真电路

实验六AM包络检波仿真电路一、实验目的 1．掌握二极管包络检波的原理及电路设计方法。2．了解二极管包络检波电路中元件选择要求及对检波器性能的影响；3.学会检波器的检测方法。二、实验仪器1．计算机〔EWB仿真软件〕三﹑实验原理1．二极管包络检波器调幅波的解调是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称之为检波。调幅波解调方法有二极管包络检波器，同步检波器。本实验主要完成二极管包络检波。二极管包络检波器是包络检波中最简单、最常用的一种电路。它适合于解调含有较大载波分量电平的AM波〔俗称大信号，通常要求峰-峰值为1V以上〕。它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。电路构成如图4-6-1所示：图4-6-1包络检波器电路图图中D为检波二极管，C、为检波负载，C起高频旁路作用。当输入电压为正半周时，二极管D导通，电流对C迅速充电，由于二极管的正向电阻较小，C上的电压很快上升到峰值；当由最大下降时，D截止，C通过放电，由于，所以放电很慢，C上的电压稍有下降。第二个周期正半周上升到C上的电压后，二极管D再次导通。这样循环往复的结果，在C、上得到包含直流分量、低频调制信号分量和微小高频信号分量的低频输出电压，如图4-6-2所示。图4-6-22．检波器的非线性失真在二极管峰值型检波器中，如果电路参数选择不恰当，将出现两种特有失真，〔1〕惰性失真：在二极管峰值型检波器中，如果检波负载时间常数太大，那么电容C的放电速度很慢，C的两端电压不能随输入已调波包络而迅速变化，就会产生输出信号的非线性失真，这种非线性失真是因电容放电的惰性引起的，故称为惰性失真，如图4-6-3所示。图4-6-3由此可知，在二极管峰值型检波器中，RC时间常数的选择很重要，RC时间常数过大，那么会产生惰性失真。RC常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑，当满足时，可防止惰性失真。〔2〕负峰〔底部〕切割失真一般为了取出低频调制信号，检波器与后级低频放大器的连接如图4-6-4所示，为能有效地传输检波后的低频调制信号，要求：通常Cd取值较大(一般为5～10μF)，在Cd两端的直流电压大小近似等于载波电压振幅：图4-6-4经R和RL分压后在R上产生的直流电压为：由于对检波二极管VD来说相当于是一个反向偏置电压，会影响二极管的工作状态。在输入调幅波包络的负半周峰值处可能会低于,当时，二极管截止，检波输出信号不跟随输入调幅波包络的变化而产生失真。如图4-6-5所示：图4-6-5显然，越小，UR分压值越大，底部切割失真越容易产生；另外，值越大，调幅波包络的振幅越大，调幅波包络的负峰值越小，底部切割失真也越易产生。要防止这种失真，必须要求调幅波包络的负峰值大于直流电压。即：防止底部切割失真的条件为：式中，为检波器输出端的交流负载电阻，而R为直流负载电阻。四．实验任务与要求1．实验电路及说明仿真实验用二极管包络检波器，如图4-6-6所示：图4-6-6二极管包络检波器电路图图中，二极管D1为非线性变换器件，R1、R3和C1、C2构成低通滤波器，也为检波器直流负载，C3为检波信号输出耦合电容，R4为检波器的交流负载。控制开关K1、K2、K3为验证检波器失真而设置。2.实验内容及步骤=1\*GB3①二极管包络检波器解调全载波调幅信号〔1〕按图4-6-6构建仿真实验电路。检波二极管选用“理想〞属性，输入信号选用电源库中的调幅“AM〞信号源，参数设置要求为：载波频率465KHz，调制信号频率2KHz，调制度≤30%，1VP-P。〔2〕将控制开关K1、K2、K3均置“右〞，K2“右〞。〔3〕用示波器分别观察并记录检波器正常工作时输入/输出信号波形。〔4〕按表4-6-1所列数据要求，分别改变输入调幅波的调制系数，观察并记录实验结果。表4-波形有无失真m<60%M=100%调制信号解调信号〔2〕观察检波器的惰性失真保持以上设置不变，仅将控制开关K2搬置“左〞，即将检波直流负载电阻由3.3K变为100K，观察并记录输出信号波形，并与检波器正常工作波形进行比拟。体会惰性失真现象。此后将K2复原。〔3〕观察检波器的负削峰失真保持以上设置不变，仅将控制开关K3搬置“左〞，即将检波交流负载电阻由22K变为390Ω，观察并记录输出信号波形，并与检波器正常工作波形进行比拟。体会负峰切割失真现象。此后将K2复原〔4〕二极管检波器不接滤波电路保持以上设置不变，仅将控制开关K1搬置“左〞，即将检波器的低通滤波器开路，观察并记录输出信号波形，体会晶体二极管单向整流特性与滤波器作用。五﹑思考题及实验报告要求=1\*GB3①思考题1、检波失真有哪几种，与电路的那些参数有关，如何形成？2、抑制载波双边带调幅波能否用