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二极管包络检波实验 121180166 赵琛
实验七 二极管包络检波实验
121180166 赵琛
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. 加深对二极管大信号包络检波典型电路的理解。
3. 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,掌握滤
波电容数值对AM波解调的影响,掌握惰性失真产生的原因和消除方法。
4. 掌握检波电路参数对普通调幅波(AM)解调的影响,掌握负峰切割失真产生
的原因和消除方法。
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 2.100MH泰克双踪示波器 3. FLUKE万用表 4. 高频信号源
三、实验基本原理与电路 1. 二极管大信号包络检波工作原理 uiu2maUcmUcmuitu2UΩm直流成分U0U0 图7-1 大信号检波电路 图7-2大信号检波原理 t 图7-1是二极管大信号包络检波电路,图7-2表明了大信号检波的工作原理。
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输入信号ui(t)为正并超过C和R1上的u0(t)时,二极管导通,信号通过二极管向C充电,此时u0(t)随充电电压上升而升高。当ui(t)下降且小于u0(t)时,二极管反向截止,此时停止向C充电并通过RL放电,u0(t)随放电而下降。充电时,二极管的正向电阻rD较小,充电较快,u0(t)以接近ui(t)上升的速率升高。放电时,因电阻RL比rD大的多(通常RL?5~10k?),放电慢,故u0(t)的波动小,并保证基本上接近于ui(t)的幅值。如果ui(t)是高频等幅波,则u0(t)是大小为U0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ui(t)的幅度增大或减少时,检波器输出电压u0(t)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u0(t)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u0(t)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?d表示。它是检波器的主要性能指标之一,用来描述检波器将高频调幅波转换为低频电压的能力。?d定义为:
?d?检出的音频电压幅度(U?m)U?m?
调幅波包线变化的幅度(maUcm)maUcm当检波器输入为高频等幅波时,输出平均电压U0,则?d定义为 ?d?整出的直流电压(U0)U?0
检波电压的幅值(Ucm)Ucm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RLC很大而rD很小时,输出低频电压振幅只略小于调幅波包络振幅,故?d略小于1,实际上?d在80%左右。并且R足够大时,
?d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RL、C、r0以
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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Rin。
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