高頻 第9章課件

1、高頻電子線路電子教案9.1.1 振幅調(diào)制簡(jiǎn)述振幅調(diào)制簡(jiǎn)述9.1.2 檢波簡(jiǎn)述檢波簡(jiǎn)述高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社將要傳送的信息裝載到某一高頻將要傳送的信息裝載到某一高頻載頻信號(hào)上去的過(guò)程。載頻信號(hào)上去的過(guò)程。高頻振蕩高頻放大話筒聲音緩沖發(fā)射 天線倍頻調(diào)制音頻放大1.定義定義2. 調(diào)制的原因調(diào)制的原因4從切實(shí)可行的天線出發(fā)從切實(shí)可行的天線出發(fā)為使天線能有效地發(fā)送和接收電磁波，天線的幾何為使天線能有效地發(fā)送和接收電磁波，天線的幾何尺寸必須和

2、信號(hào)波長(zhǎng)相比擬，一般不宜短于尺寸必須和信號(hào)波長(zhǎng)相比擬，一般不宜短于1/4波長(zhǎng)。波長(zhǎng)。音頻信號(hào)音頻信號(hào): 20Hz20kHz 波長(zhǎng)：波長(zhǎng)：15 15000 km天線長(zhǎng)度天線長(zhǎng)度: 3.75 3750km高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社2. 調(diào)制的原因調(diào)制的原因4便于不同電臺(tái)相同頻段基帶信號(hào)的同時(shí)接收便于不同電臺(tái)相同頻段基帶信號(hào)的同時(shí)接收頻譜搬移頻譜搬移1c2c高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社2. 調(diào)制的原因調(diào)制的原因4可實(shí)現(xiàn)的回路帶寬可實(shí)現(xiàn)的回路帶寬基帶信號(hào)特點(diǎn)：頻率變化范

3、圍很大。基帶信號(hào)特點(diǎn)：頻率變化范圍很大。QfBW0高頻窄帶信號(hào)高頻窄帶信號(hào)頻譜搬移頻譜搬移低頻（音頻）低頻（音頻）: 20Hz20kHz1000minmaxff高頻（射頻）高頻（射頻）:3minmaxffAM廣播信號(hào)廣播信號(hào): 535 1605kHz，BW=20kHz501k1000k200fBW2k10k200fBWlowhigh2020k10k1000k100k高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社3. 調(diào)制的方式和分類調(diào)制的方式和分類調(diào)幅調(diào)幅調(diào)相調(diào)相調(diào)制調(diào)制連續(xù)波調(diào)制連續(xù)波調(diào)制脈沖波調(diào)制脈沖波調(diào)制脈寬調(diào)制脈寬調(diào)制振幅調(diào)制振幅調(diào)制編碼

4、調(diào)制編碼調(diào)制調(diào)頻調(diào)頻脈位調(diào)制脈位調(diào)制高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社End4. 調(diào)幅的方法調(diào)幅的方法平方律調(diào)幅平方律調(diào)幅斬波調(diào)幅斬波調(diào)幅調(diào)幅方法調(diào)幅方法低電平調(diào)幅低電平調(diào)幅高電平調(diào)幅高電平調(diào)幅集電極調(diào)幅集電極調(diào)幅基極調(diào)幅基極調(diào)幅高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中還原出原調(diào)制的信號(hào)。還原出原調(diào)制的信號(hào)。1.定義定義 高 頻 放 大 fs

5、 fs 本 地 振 蕩 fo 混 頻 fo fs = fi fi 低 頻 放 大 檢 波 中 頻 放 大 F F 高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社2. 組成組成End3. 檢波的分類檢波的分類二極管檢波器二極管檢波器三極管檢波器三極管檢波器檢波檢波器件器件信號(hào)大小信號(hào)大小小信號(hào)檢波器小信號(hào)檢波器大信號(hào)檢波器大信號(hào)檢波器工作特點(diǎn)工作特點(diǎn)包絡(luò)檢波器包絡(luò)

6、檢波器同步檢波器同步檢波器高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社9.2.1 調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜9.2.2 調(diào)幅波中的功率關(guān)系調(diào)幅波中的功率關(guān)系高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社1. 普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式首先討論單音調(diào)制的調(diào)幅波。首先討論單音調(diào)制的調(diào)幅波。載波信號(hào)：載波信號(hào)： tV000cosv調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)： tVcosv調(diào)調(diào) 幅信號(hào)（已調(diào)波）：幅信號(hào)（已調(diào)波）： ttV0mAMcos)(v由于調(diào)由于調(diào) 幅信號(hào)的振幅與調(diào)制

7、信號(hào)成線性關(guān)系，即有：幅信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，即有： tVkVtVcos)(a0m，式中，式中ak為比例常數(shù)為比例常數(shù)即：即： )cos1()cos1()(a00a0mtmVtVVkVtV式中式中ma為調(diào)制度，為調(diào)制度， 0aaVVkm常用百分比數(shù)表示。常用百分比數(shù)表示。ttmV0a0AMcos)cos1(v高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 波形特點(diǎn)：波形特點(diǎn)： 調(diào)調(diào)(1) 幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致 (2) 調(diào)幅度調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱度反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱度

8、 )1 (aomaxmVVoV)1 (aominmVV高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社)cos1()(a0mtmVtV0min000max0minmaxa)(21VVVVVVVVVmtV000cosvtV cosv0am1am10a m高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社1am00maxVVVm上高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社0min0VVVm下電壓電壓表達(dá)式表達(dá)式普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波ttmV0a0cos)cos

9、1 (載波被抑制雙邊帶調(diào)幅波載波被抑制雙邊帶調(diào)幅波ttVm00acoscos單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào)tVm)cos(200a)cos(2(00tVma或波形圖波形圖頻譜圖頻譜圖 0- 0+ 0a21Vm 0- 0+ 0a21Vm 信號(hào)信號(hào)帶寬帶寬)2( 2)2( 22 0- 0+ 三種振幅調(diào)制信號(hào)三種振幅調(diào)制信號(hào)高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社2. 普通調(diào)幅波的頻譜普通調(diào)幅波的頻譜（1）由單一頻率信號(hào)調(diào)）由單一頻率信號(hào)調(diào) 幅幅tmtmtVttmVt)cos(21)cos(21coscos)cos1 ()(0a0a000a0AMv 調(diào)制信

10、號(hào)0載波調(diào)幅波0+上邊頻0-下邊頻高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社nnnnntmtmtVtmtmtVttmVt)cos(21)cos(21cos)cos(21)cos(21coscoscos1)(0000000000nnnnnnnnnAMv信號(hào)帶寬信號(hào)帶寬max2B 0 (2) 限帶信號(hào)的調(diào)幅波限帶信號(hào)的調(diào)幅波maxo 調(diào)幅波maxmaxmaxmax調(diào)制信號(hào)載波0+max上邊帶0-max下邊帶End高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 如果將普通調(diào)幅波輸送功率至如果將普通調(diào)幅

11、波輸送功率至電阻電阻R上，則載波與兩個(gè)邊頻將分別上，則載波與兩個(gè)邊頻將分別得出如下的功率：得出如下的功率：00002Vma02Vma00VttmVtooacos)cos1 ()(v載波功率載波功率:RVP20oT21上邊頻或下邊頻上邊頻或下邊頻: :oT2a20aSB2SB1412121PmRVmPP在調(diào)幅信號(hào)一周期內(nèi)，在調(diào)幅信號(hào)一周期內(nèi)，AMAM信號(hào)的平均輸出功率是信號(hào)的平均輸出功率是oTaDSBoTAMPmPPP)211 (2高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 載波本身并不包含信號(hào)，但它的功率卻占整個(gè)調(diào)幅波功率載波本身并不包含信號(hào)

12、，但它的功率卻占整個(gè)調(diào)幅波功率的絕大部分。的絕大部分。當(dāng)當(dāng)ma1時(shí)，時(shí)，PoT(2/3)Po ；當(dāng)當(dāng)ma0.5時(shí)，時(shí)，PoT(8/9)Po ； 從調(diào)幅波的頻譜圖可知，唯有它的上、下邊帶分量才實(shí)際地從調(diào)幅波的頻譜圖可知，唯有它的上、下邊帶分量才實(shí)際地反映調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)，而載波分量?jī)H是起到頻譜搬移的作用，反映調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)，而載波分量?jī)H是起到頻譜搬移的作用，不反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。不反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律。oT2aDSBoTAMPmPPP)211 ( End高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社00002Vma02Vma00V9.3

13、.1 工作原理工作原理9.3.2 平衡調(diào)幅器平衡調(diào)幅器高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 調(diào)幅波的共同之處都是在調(diào)幅前后產(chǎn)生了新的頻率分量，也調(diào)幅波的共同之處都是在調(diào)幅前后產(chǎn)生了新的頻率分量，也就是說(shuō)都需要用非線性器件來(lái)完成頻率變換。就是說(shuō)都需要用非線性器件來(lái)完成頻率變換。 這里將調(diào)制信號(hào)這里將調(diào)制信號(hào)v與載波信號(hào)與載波信號(hào)v0相加后，同時(shí)加入非線相加后，同時(shí)加入非線性器件，然后通過(guò)中心頻率為性器件，然后通過(guò)中心頻率為0的帶通濾波器取出輸出電壓的帶通濾波器取出輸出電壓vo o中的調(diào)幅波成分。中的調(diào)幅波成分。高頻電子線路高頻電子線路（第

14、四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社0300320020010)coscos()coscos()coscos(tVtVtVtVtVtVaaaai)(222020VVaa022022Va02VVa2034302VVa20343033034Va0203303012343VVaVaVa00VVa02VVa022020343VVa2020343VVa2222Va33341VaVVaVaVa2033312343高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社0)(222020VVaa022022Va02VVa2034302VVa

15、20343033034Va0203303012343VVaVaVa00VVa02VVa022020343VVa2020343VVa2222Va33341VaVVaVaVa2033312343End 如果靜態(tài)工作點(diǎn)和輸入信號(hào)變換范圍選擇合適，非線性器如果靜態(tài)工作點(diǎn)和輸入信號(hào)變換范圍選擇合適，非線性器件工作在滿足平方律的區(qū)段。件工作在滿足平方律的區(qū)段。高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社20020010)coscos()coscos(tVtVtVtVaaai0)(222020VVaa022022Va02VVa2034302VVa203430

16、33034Va0203303012343VVaVaVa00VVa02VVa022020343VVa2020343VVa2222Va33341VaVVaVaVa2033312343平衡調(diào)幅電路平衡調(diào)幅電路如果要獲得抑制載波的雙邊帶信號(hào)，觀察輸出電流表示如果要獲得抑制載波的雙邊帶信號(hào)，觀察輸出電流表示式式20020010)coscos()coscos(tVtVtVtVaaai120020010)coscos()coscos(tVtVtVtVaaai2總的輸出電流總的輸出電流總的輸出電壓總的輸出電壓21iiiRo21iiv高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版

17、社高等教育出版社End高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社9.4.1 工作原理工作原理9.4.2 實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)幅的兩種電路實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)幅的兩種電路高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社0100)(1tttS00cos cos 高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社0cos 10cos 1200)(tttSEnd高頻電子線路高頻電子線路（第

18、四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社End高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社調(diào)制信號(hào)（音頻）調(diào)制信號(hào)（音頻） tV costV00cos被調(diào)信號(hào)（射頻）被調(diào)信號(hào)（射頻） 已調(diào)信號(hào)幅度已調(diào)信號(hào)幅度2cos000tteetjjtmVtVcos1)(aom0V21V2100004Vma04Vma0021V0004Vma04Vma0021V頻譜搬運(yùn)頻譜搬運(yùn)ttV0cos)()()(21)(00V2costteeVtVjj

19、002Vma02Vma0VttVt0cos)()(ov已調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào)高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社End高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社9.6.1 單邊帶通信的優(yōu)缺點(diǎn)單邊帶通信的優(yōu)缺點(diǎn)9.6.2 產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第

20、四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社End 使所容納的頻道數(shù)目增加倍，大大提高波段利用率。使所容納的頻道數(shù)目增加倍，大大提高波段利用率。 單邊帶制能獲得更好的通信效果。單邊帶制能獲得更好的通信效果。 單邊帶制的選擇性衰落現(xiàn)象要輕得多。單邊帶制的選擇性衰落現(xiàn)象要輕得多。 要求收、發(fā)設(shè)備的頻率穩(wěn)定度高，設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)要要求收、發(fā)設(shè)備的頻率穩(wěn)定度高，設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)要求高。求高。高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社調(diào)幅波0+上邊頻0-下邊頻1. 濾波器法濾波器法高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育

21、出版社高等教育出版社 必須強(qiáng)調(diào)指出，提高單邊帶的載波頻率決不能用倍頻的必須強(qiáng)調(diào)指出，提高單邊帶的載波頻率決不能用倍頻的方法。因?yàn)楸额l后，音頻頻率方法。因?yàn)楸额l后，音頻頻率也跟著成倍增加，使原來(lái)的也跟著成倍增加，使原來(lái)的調(diào)制信號(hào)變了樣，產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。這是絕對(duì)不允許的。調(diào)制信號(hào)變了樣，產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。這是絕對(duì)不允許的。高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社2. 相移法相移法tKV)cos(0高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅

22、文主編 高等教育出版社高等教育出版社End3. 第三種方法第三種方法修正的移相濾波法修正的移相濾波法)sin(12t高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 在單邊帶調(diào)幅與雙邊帶調(diào)幅之間，有一種折衷方在單邊帶調(diào)幅與雙邊帶調(diào)幅之間，有一種折衷方式，即殘留邊帶調(diào)幅。它傳送被抑制邊帶的一部分，同式，即殘留邊帶調(diào)幅。它傳送被抑制邊帶的一部分，同時(shí)又將被傳送邊帶也抑制掉一部分。為了保證信號(hào)無(wú)失時(shí)又將被傳送邊帶也抑制掉一部分。為了保證信號(hào)無(wú)失真地傳輸，傳送邊帶中被抑制部分和抑制邊帶中的被傳真地傳輸，傳送邊帶中被抑制部分和抑制邊帶中的被傳送部分應(yīng)滿足互補(bǔ)

23、對(duì)稱關(guān)系。送部分應(yīng)滿足互補(bǔ)對(duì)稱關(guān)系。 特點(diǎn)特點(diǎn): 所占頻帶比單邊帶略寬一些所占頻帶比單邊帶略寬一些; 它在它在附近附近的一定范圍內(nèi)具有兩個(gè)邊帶，因此在調(diào)制信號(hào)（例如電的一定范圍內(nèi)具有兩個(gè)邊帶，因此在調(diào)制信號(hào)（例如電視信號(hào)）含有直流分量時(shí)，這種調(diào)制方式可以適用視信號(hào)）含有直流分量時(shí)，這種調(diào)制方式可以適用; 殘殘留邊帶濾波器比單邊帶濾波器易于實(shí)現(xiàn)。留邊帶濾波器比單邊帶濾波器易于實(shí)現(xiàn)。高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社End高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社9.8.1 集電極調(diào)幅集

24、電極調(diào)幅9.8.2 基極調(diào)幅基極調(diào)幅高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 高電平調(diào)幅電路能同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)制和功率放大，即用調(diào)制高電平調(diào)幅電路能同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)制和功率放大，即用調(diào)制信號(hào)信號(hào)v去控制諧振功率放大器的輸出信號(hào)的幅度去控制諧振功率放大器的輸出信號(hào)的幅度Vcm來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的。幅的。高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社臨臨界界過(guò)壓過(guò)壓欠壓欠壓VCC（t）臨界臨界過(guò)壓過(guò)壓欠壓欠壓V BB(t) vb(t) + + VCC + VBB + VC(t) + vCE vBE + L C

25、 vc v + 集電極調(diào)幅電路高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社EndiCiC1)(tvCCV臨臨界界過(guò)壓過(guò)壓欠壓欠壓VCC（t）高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社)cos1 (tmVVaCTcc)cos1 (tmIIacoTco)cos1 (11tmIIaTcmc 載波狀態(tài)時(shí)coTcTTPoTIVPRIPtvTc21210)( 處于調(diào)幅波峰時(shí))1 (acTccmVV)11max1 ()1 (aTcmTcacoTcomIImIITaoTPaTcPoaTcoTacTcoccmP

26、RmIRIPmPmImVIVPcmax22212max2maxmaxmax)1 ()1 (2121)1 ()1 ()1 (max1有效集電極提供的功率 調(diào)制信號(hào)一周內(nèi)平均情況TaoToavaTcoTcTcoccavmPPmPtdtmItmVtdIVP)21 ()21 ()()cos1 ()cos1 (21)(2122 C vb(t) VCC + L + VBB vb + + + VB(t) VCC vc(t) 基極調(diào)幅電路高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社

27、高等教育出版社End)(tv)(tVCCiCvAM（t）臨界臨界過(guò)壓過(guò)壓欠壓欠壓V BB(t)9.9.1 包絡(luò)檢波器的工作原理包絡(luò)檢波器的工作原理9.9.2 包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社非線性非線性 電路電路低通低通濾濾 波器波器從已調(diào)波中檢出包絡(luò)信息從已調(diào)波中檢出包絡(luò)信息，只適用于，只適用于AM信號(hào)信號(hào) 輸入輸入 AM信號(hào)信號(hào)檢出包絡(luò)信息檢出包絡(luò)信息高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社EndVDCC+vRL+充電放電iDvi串聯(lián)型

28、二極管包絡(luò)檢波器高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 下面討論這種檢波器的幾個(gè)主要質(zhì)量指標(biāo)：電壓傳輸系數(shù)下面討論這種檢波器的幾個(gè)主要質(zhì)量指標(biāo)：電壓傳輸系數(shù)（檢波效率）、輸入電阻和失真。（檢波效率）、輸入電阻和失真。1) 電壓傳輸系數(shù)電壓傳輸系數(shù)(檢波效率檢波效率)0d mVVK輸輸入入已已調(diào)調(diào)波波包包絡(luò)絡(luò)振振幅幅輸輸出出低低頻頻交交流流電電壓壓振振幅幅定義：定義：imVimaVmV高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社1) 電壓傳輸系數(shù)電壓傳輸系數(shù)(檢波效率檢波效率)vDi D-v

29、CVim 用分析高頻功放的折線用分析高頻功放的折線近似分析法可以證明近似分析法可以證明cosdK其中，其中，是二極管電流通是二極管電流通角，角，為檢波器負(fù)載電阻，為檢波器負(fù)載電阻，d為檢波器內(nèi)阻。為檢波器內(nèi)阻。 d33RR高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社2) 等效輸入電阻等效輸入電阻 考慮到包絡(luò)檢波電路一般作為諧振回路的負(fù)載，它勢(shì)必考慮到包絡(luò)檢波電路一般作為諧振回路的負(fù)載，它勢(shì)必影響回路選頻特性（影響回路選頻特性（Q），下面分析其等效電阻），下面分析其等效電阻imimidIVR 其中，其中，Vim是輸入高頻電壓振幅，是輸入高頻電壓振

30、幅， Iim是輸入高頻電流振是輸入高頻電流振幅。幅。高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社2) 等效輸入電阻等效輸入電阻 如果忽略二極管導(dǎo)通電阻上的損耗功率，則由能量守恒的如果忽略二極管導(dǎo)通電阻上的損耗功率，則由能量守恒的原則，輸入到檢波器的高頻功率，應(yīng)全部轉(zhuǎn)換為輸出端負(fù)載電原則，輸入到檢波器的高頻功率，應(yīng)全部轉(zhuǎn)換為輸出端負(fù)載電阻上消耗的功率（注意為直流）阻上消耗的功率（注意為直流）LiimRVRV20220VVimLiRR21即有即有，而，而Vo高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版

31、社3) 失真失真 產(chǎn)生的失真主要有：產(chǎn)生的失真主要有：惰性失真；惰性失真；負(fù)峰切割失真；負(fù)峰切割失真；非非線性失真；線性失真；頻率失真。頻率失真。 如果檢波電路的時(shí)間常如果檢波電路的時(shí)間常數(shù)數(shù)RC太大，當(dāng)調(diào)幅波包絡(luò)朝太大，當(dāng)調(diào)幅波包絡(luò)朝較低值變化時(shí)，電容上的電較低值變化時(shí)，電容上的電荷來(lái)不及釋放以跟蹤其變化，荷來(lái)不及釋放以跟蹤其變化，所造成的失真稱作所造成的失真稱作惰性失真惰性失真。 惰性失真惰性失真( (對(duì)角線切割失真對(duì)角線切割失真) )高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 惰性失真惰性失真( (對(duì)角線切割失真對(duì)角線切割失真) )tt

32、mVt0aomocoscos1)(vtmVtVcos1)(aom調(diào)幅波包絡(luò)調(diào)幅波包絡(luò) 如圖所示，在某一點(diǎn)，如如圖所示，在某一點(diǎn)，如果電容兩端電壓的放電速度小果電容兩端電壓的放電速度小于包絡(luò)的下降速度，就可能發(fā)于包絡(luò)的下降速度，就可能發(fā)生惰性失真。生惰性失真。tmVttVsin)(aomdd包絡(luò)變化率包絡(luò)變化率ttCiddCC)(v電容放電電容放電RitCC)(v高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 惰性失真惰性失真( (對(duì)角線切割失真對(duì)角線切割失真) )放電速率放電速率RCtCitt)()(CCCddvv假定此時(shí)假定此時(shí)tmVtcos1

33、)(aomCv為避免失真為避免失真ttVttddddC)()(vtmVttVsin)(aomdd包絡(luò)變化率包絡(luò)變化率0)(112RCma高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 惰性失真惰性失真( (對(duì)角線切割失真對(duì)角線切割失真) ) 實(shí)際上，調(diào)制波往往是由多個(gè)頻率成分組成，即實(shí)際上，調(diào)制波往往是由多個(gè)頻率成分組成，即=minmax。為了保證不產(chǎn)生失真，必須滿足。為了保證不產(chǎn)生失真，必須滿足0)(112maxRCma 或或aammRC2max1高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社0)

34、(112RCma + + v C + R RL VC Cc vi D 考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真( (底邊切割失真底邊切割失真) ) 隔直電容隔直電容Cc數(shù)值很大，可認(rèn)數(shù)值很大，可認(rèn)為它對(duì)調(diào)制頻率為它對(duì)調(diào)制頻率交流短路，電交流短路，電路 達(dá) 到 穩(wěn) 態(tài) 時(shí) ， 其 兩 端 電 壓路 達(dá) 到 穩(wěn) 態(tài) 時(shí) ， 其 兩 端 電 壓VCVim。imLRVRRRV 失真最可能在包絡(luò)的負(fù)半周發(fā)生。假定二極管截止，失真最可能在包絡(luò)的負(fù)半周發(fā)生。假定二極管截止，Cc將將通過(guò)通過(guò)R和和RL緩慢放電，相對(duì)于高頻載波一個(gè)周期內(nèi)，其電壓緩慢放電，相對(duì)于高頻載波一個(gè)周期內(nèi)，

35、其電壓VCVim將在將在R和和RL上分壓。直流負(fù)載電阻上分壓。直流負(fù)載電阻R上的電壓為上的電壓為高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 + + v C + R RL VC Cc vi D 考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真( (底邊切割失真底邊切割失真) )V i m（1-m）V i mttmVoimicos)cos1 (vV R)cos1 (tmVimttmVoimicos)cos1 (vttmVoimicos)cos1 ( v)cos1 (tmVim)cos1 (tmVimV RV RV RV R

36、V R高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 + + v C + R RL VC Cc vi D 考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真( (底邊切割失真底邊切割失真) )要避免二極管截止發(fā)生，包絡(luò)幅度瞬時(shí)值必須滿足要避免二極管截止發(fā)生，包絡(luò)幅度瞬時(shí)值必須滿足RimVtmVacos1RaimVmV1RRRRRRmLLLa/交、直流負(fù)載電阻越懸殊，交、直流負(fù)載電阻越懸殊，ma越大，越容易發(fā)生該失真。越大，越容易發(fā)生該失真。高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教

37、育出版社 + + v C + R RL VC Cc vi D 考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路 非線性失真非線性失真這種失真是由檢波二極管伏安特性曲線的非線性所引起的。這種失真是由檢波二極管伏安特性曲線的非線性所引起的。非線性非線性 實(shí)現(xiàn)原理：實(shí)現(xiàn)原理： iD D v ， vi i不變不變vD 如果負(fù)載電阻如果負(fù)載電阻R選得足夠大，則檢波管非線性特性影響選得足夠大，則檢波管非線性特性影響越小，它所引起的非線性失真即可以忽略。越小，它所引起的非線性失真即可以忽略。iD 高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 + + v C

38、+ R RL VC Cc vi D 考慮了耦合電容Cc和低放輸入電阻RL后的檢波電路 頻率失真頻率失真 所謂頻率失真（線性失真）是指由阻抗隨頻率變化的線所謂頻率失真（線性失真）是指由阻抗隨頻率變化的線性電抗元件電容、電感引起的失真。性電抗元件電容、電感引起的失真。 如左圖所示，檢波器中存在如左圖所示，檢波器中存在檢波電容檢波電容C和隔直電容和隔直電容Cc兩個(gè)電容。兩個(gè)電容。檢波電容檢波電容C用于跟蹤調(diào)幅波包絡(luò)變用于跟蹤調(diào)幅波包絡(luò)變化，隔直電容化，隔直電容Cc用于去除載波分量用于去除載波分量對(duì)應(yīng)的直流輸出。對(duì)應(yīng)的直流輸出。對(duì)調(diào)制頻率對(duì)調(diào)制頻率=minmax，要求檢波電容，要求檢波電容C對(duì)高頻載波短路但對(duì)高頻載波短路但不能對(duì)低頻調(diào)制波旁路，隔直電容不能對(duì)低頻調(diào)制波旁路，隔直電容Cc對(duì)低頻調(diào)制波短路。對(duì)低頻調(diào)制波短路。RCmax1LdRCmin1End高頻電子線路高頻電子線路（第四版）張肅文主編（第四版）張肅文主編 高等教育出版社高等教育出版社 同步檢波器用于對(duì)載波被抑止的雙邊帶或單邊帶信號(hào)進(jìn)行同步檢波器用于對(duì)載波被抑止的雙邊帶或單邊帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。它的特點(diǎn)是必須外加一個(gè)頻率和相位都與被抑止的載波解調(diào)。它的特點(diǎn)是必須外加一個(gè)頻率和相位都與被抑止的載波相同的電壓。同步檢波的名稱即由此而來(lái)。相同的電壓。同步檢波的名稱即由此而來(lái)。高頻電子線路高頻電子線路（第四