实验六 二极管包络检波电路

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1、实验六 二极管包络检波电路一、 实验目的1. 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。2. 了解电路参数对普通调幅波(AM)解调影响。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i随充电电压上升而升高。当u (t)下降且小于u (t)时，二极管反向截止，此时停止向C充 i0电并通过Rl放电，uo(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，uo(t) 以接近ui上升的速率升高。放电时，因电阻代比rD大得多(通常Rl = 5l0k)，放电慢，故u (t)的波动小，并保证基本上接近于u (t)的幅值。如果u (t)是高频等幅波，且R0iiL

2、很大，则u0(t)几乎是大小为U0的直流电压，这正是带有滤波电容的半波整流电路。当输 入信号u (t)的幅度增大或减少时，检波器输出电压u (t)也将随之近似成比例地升高或降 i0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器的电压传输系数电压传输系数是检波器的主要性能指标之一，用耳表示，d检出的音频电压幅度(U ) U叶 =Qm= Qmd调幅波包线变化的幅度(m U ) m Ua cma cm对于二极管包络检波

3、器，当RC很大而r很小时，输出低频电压振幅只略小于调幅波包络LD振幅，故n略小于1,实际上n在80%左右。并且r足够大时，n为常数，即检波器输出ddLd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。电压传输系数与电路参数rl、C、ro以及信号大小有关，很难用一个简单关系式表达, 所以n常用实测估算得到。d3. 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R。inRind上式说明，大信号输入电阻R等于负载电阻的一半再除以n肿例如R = 5.1kQ，当n

4、=0.8,indLd时，则 Rn = 2 = g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三种失真：第一种，由于检波二极管伏安特性弯曲引起的非线性失真； 第二种是由于滤波电容放电慢引起的惰性失真；第三种是由于输出耦合电容上所充的直流电 压引起的负峰切割失真。其中第一种失真主要存在于小信号检波器中，并且是小信号检波器中不可避免的失真，对于大信号检波器这种失真影响不大，主要是后两种失真。(1)惰性失真。如图6-3电路所示。t避免惰性失真的条件是1 + (QCR )2上式表明若CRL放电慢，将促成发生惰性失真。（2）割底失真。如图2-4所

5、示。(a)图6-4割底失真原理及波形图设耳d二1，不产生负峰切割失真的条件为 Rm 1 la R + RL iRiR + RL iRRi LR + RL iRLRLR由该式可见，调制系数m愈大或检波器交直流电阻之比才愈小，则愈容易产生负峰切割aRL失真。3.实验电路二极管大信号包络检波实验电路如图6-5,置于本实验讲义末。四、实验内容1. 普通调幅波（AM）的检波。2. 惰性失真观测与防止。3. 负峰切割失真观测与防止五、实验步骤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）断开

6、J1，连接J2、J3下，调整RW1、RW2在TP2观察检波后不失真信号，记录波 形，计算电压传输系数Kd（TP1波形包络峰-峰值与TP2波形峰-峰值之比）。2. 惰性失真观测与防止。断开J1、J3,连接J2，由IN1端加入普通调幅波（AM），分别调节集成乘法器幅度调 制实验电路板上产生的普通调幅波（AM）的调幅系数ma、调制信号频率Q、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1，在TP2点观测图6-3所示惰性失真波形图。改变调幅系数ma、调制信号频率Q、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1,使对角线失真消失，验证避免对角线失真条件：a1 + (GCR )2表2-1 避免对角线失真测试表：

7、第一次第二次第三次ma负载注：负载在测 TP2 时为 R1/R2+RW1;TP3 时为 R1/R2+RW1/R3+RW23. 负峰切割失真观测与防止。断开J1，连接J2、J3下，调整RW1、RW2,调节集成乘法器幅度调制实验电路板上产生 的普通调幅波（AM）的调幅系数ma、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1、RW2, 在TP3观测图6-6所示割底失真波形图。图6-6割底失真波形图调节ma、RW1、RW2,使割底失真消失，验证避免割底失真条件:1 R Rm 1 一 l = la R + R RL iL表2-2避免割底失真测试表：maR2+RW1R3+RW2第一次第二次第三次六、实验报告要求1. 若包络检波器的输出直接接低频电压放大器，那么低频放大器的输入电阻对检波器会 有什么影响？2. 若包络检波器的输入电阻过小，对于末级中频放大器有什么影响？3. 分析并验证二极管大信号包络检波电路不能解调抑制载波的双边带调幅波。4总结由本实验所获得的体会。