合工大高频5.4检波电路课稿.ppt

5.4.1 概述 四、 检波电路的主要技术指标 5.4.2 二极管大信号包络检波器(峰值包络检波器） 例： 5.4.3 同步检波器 EXIT EXIT 通信电子线路 合肥工业大学 5.4 振幅解调电路 主要要求： 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，掌握避免惰性失真、负峰切割失真的方法。 5.4 振幅解调电路 掌握同步检波电路的组成模型与基本原理 一、振幅解调电路的功能 振幅解调电路的功能是从调幅波中不失真地解调出原调制信号。通常将振幅解调电路称为检波器。 调幅波频谱 ωc+Ω ωc-Ω ωc ω 输出信号频谱 Ω ω 检波的实质：也是一种信号频谱的线性搬移过程，是将信号从高频搬移到低频端， 包络检波器 同步检波器 二、检波器的分类 只适合AM的解调 适合任一调幅波(AM,DSB,SSB)的解调 三、检波电路的组成 输入回路 低通滤波器 非线性器件 输入回路： 非线性器件： 低通滤波器： 选择出所需的调幅波 频率变换，产生新的频率 选择出所需的低频调制信号 (1) 电压传输系数Kd (2) 等效输入电阻Rid ： 用来衡量对前级回路的影响，Rid越大，对前级回路的影响越小。 输入高频电压振幅 输入端高频脉冲电流基波分量的振幅 （检波效率）： 等幅波输入： 调幅波输入： (3) 非线性失真系数Kf： 非线性失真的大小，一般用非线性失真系数Kf表示。当输入信号为单频调制的调幅波时，Kf定义为 式中，UΩ、U2Ω、U3Ω…分别为输出电压中调制信号的基波和各次谐波分量的振幅。 (4) 高频滤波系数F： 定义：输入高频电压的振幅Uim与输出高频电压的振幅Uoωm的比值，即 在输入高频电压一定的情况下，滤波系数F越大，则检波器输出端的高频电压越小，滤波效果越好。通常要求F≥(50～100)。 Kf 越小越好。 用来衡量低通滤波器的滤波能力。 电阻R就作为检波器的负载，其两端产生输出低频电压。 一、 电路组成 对RC低通滤波器的要求： ①对低频调制信号uΩ来说，电容C相当于开路， ②对高频载波信号uc来说，电容C相当于短路，起到对高频 电流的旁路作用，即滤除高频信号。 理想情况下，RC低通滤波网络所呈现的阻抗为: 输入回路 检波管 低通滤波器 D R C + - ui 二、 工作原理分析 + uD - + - uo 设电容C上的初始电压为0，在输入端加上 调幅波。 二极管D两端上的电压uD= ui- uo。 当uD= ui- uo0，二极管导通； 当uD= ui- uo0 ，二极管截止。 uo ui t i充 i放 + - (1)在输入信号正半周，二极管D正向导通，输入高频电压通过D对电容C充电。 （rd为D的导通电阻） rd小，充电快，电容C上的电压很快充到最高值。 (2)当ui uo，即uD= ui-uo0时，二极管D截止。C通过R放电。 (3)当ui uo，二极管D又导通。又对C充电。 经过不断循环反复，就得到输出电压。 检波器的实际输出电压为：uo= uΩ(t)+U0+Δuc 当电路元件选择正确时，高频纹波电压Δuc很小，可以忽略，输出电压为：uo(t)=uΩ+U0 包含了直流及低频调制分量。 U0 uΩ(t) Δuc t uo uo ui t 二、 工作原理分析 大信号检波的实质：主要是利用二极管的单向导电性和 RC的充放电过程来实现检波。 图(a)：电容Cc的隔直作用，直流分量U0被隔离，输出信号为解调恢复后的原调制信号uΩ，一般常作为接收机的检波电路。 图(b)：交流分量uΩ(t)被电容Cφ旁路，输出信号为直流分量U0，一般可作为自动增益控制信号（AGC信号）。 峰值包络检波器的典型应用电路 ： + - U0 （b） ui + - C D Rφ R Cφ + - uo ui + - C D RL + - uΩ R Cc +U0 - + - uo （a） + ud- 三、 折线分析法 数学表示式为: gd Ubz 二极管的导通电压 ud i d 0 -Ubz ud i d 0 gd + ud- + - uo 二极管两端电压: IM 三、 折线分析法 ud i d Uim + ud- ui + - C D R + - uo 0 ud uo 则 id=I0+I1mcosωit+I2mcos2ωit+…+Inmcosnωit gd (1) 等幅波输入 θ θ - 当 时 当ωit=0时，id=IM，可得 i d 由