通信電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、. .實(shí)驗(yàn)十一包絡(luò)檢涉及同步檢波實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、進(jìn)一步了解調(diào)幅波的原理,掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。2、掌握二極管峰值包絡(luò)檢波的原理。3、掌握包絡(luò)檢波器的主要質(zhì)量指標(biāo),檢波效率及各種波形失真的現(xiàn)象，分析產(chǎn)生的原因并思考抑制的方法。4、掌握用集成電路實(shí)現(xiàn)同步檢波的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、完成普通調(diào)幅波的解調(diào)。2、觀察抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波的解調(diào)。3、觀察普通調(diào)幅波解調(diào)中的對(duì)角切割失真，底部切割失真以及檢波器不加高頻濾波時(shí)的現(xiàn)象。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、信號(hào)源模塊 1 塊2、頻率計(jì)模塊 1 塊3、 4 號(hào)板 1 塊4、雙蹤示波器 1 臺(tái)5、萬用表 1 塊三、實(shí)驗(yàn)原理檢波過程是一個(gè)解調(diào)過程，它與調(diào)制過程正好相反

2、。檢波器的作用是從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中復(fù)原出原調(diào)制的信號(hào)。復(fù)原所得的信號(hào)，與高頻調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)變化規(guī)律一致，故又稱為包絡(luò)檢波器。假設(shè)輸入信號(hào)是高頻等幅信號(hào)，那么輸出就是直流電壓。這是檢波器的一種特殊情況，在測(cè)量?jī)x器中應(yīng)用比較多。例如某些高頻伏特計(jì)的探頭，就是采用這種檢波原理。假設(shè)輸入信號(hào)是調(diào)幅波，那么輸出就是原調(diào)制信號(hào)。這種情況應(yīng)用最廣泛，如各種連續(xù)波工作的調(diào)幅接收機(jī)的檢波器即屬此類。從頻譜來看，檢波就是將調(diào)幅信號(hào)頻譜由高頻搬移到低頻。檢波過程也是應(yīng)用非線性器件進(jìn)展頻率變換，首先產(chǎn)生許多新頻率，然后通過濾波器，濾除無用頻率分量，取出所需要的原調(diào)制信號(hào)。常用的檢波方法有包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。

3、全載波振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)直接反映了調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，可以用二極管包絡(luò)檢波的方法進(jìn)展解調(diào)。而抑制載波的雙邊帶或單邊帶振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，無法用包絡(luò)檢波進(jìn)展解調(diào)，所以采用同步檢波方法。1、二極管包絡(luò)檢波的工作原理當(dāng)輸入信號(hào)較大(大于0.5伏)時(shí)，利用二極管單向?qū)щ娞匦詫?duì)振幅調(diào)制信號(hào)的解調(diào)，稱為大信號(hào)檢波。檢波的物理過程如下：在高頻信號(hào)電壓的正半周時(shí)，二極管正向?qū)ú?duì)電容器 C 充電，由于二極管的正向?qū)娮韬苄?，所以充電電流iD 很大，使電容器上的電壓VC 很快就接近高頻電壓的峰值。這個(gè)電壓建立后通過信號(hào)源電路，又反向地加到二極管 D 的兩端。這時(shí)二極管導(dǎo)通與否，

4、由電容器 C 上的電壓 VC和輸入信號(hào)電壓 Vi共同決定.當(dāng)高頻信號(hào)的瞬時(shí)值小于 VC時(shí)，二極管處于反向偏置，管子截止，電容器就會(huì)通過負(fù)載電阻 R 放電。由于放電時(shí)間常數(shù) RC 遠(yuǎn)大于調(diào)頻電壓的周期，故放電很慢。當(dāng)電容器上的電壓下降不多時(shí)，調(diào)頻信號(hào)第二個(gè)正半周的電壓又超過二極管上的負(fù)壓，使二極管又導(dǎo)通。只要充電很快，即充電時(shí)間常數(shù) RdC·很小(Rd為二極管導(dǎo)通時(shí)的內(nèi)阻)：而放電時(shí)間常數(shù)足夠慢，即放電時(shí)問常數(shù) RC·很大，滿足 Rd·C<<RC，就可使輸出電壓 c v 的幅度接近于輸入電壓 i v 的幅度，即傳輸系數(shù)接近 l。另外，由于正向?qū)щ姇r(shí)間很短

5、，放電時(shí)間常數(shù)又遠(yuǎn)大于高頻電壓周期(放電時(shí)c v的根本不變)，所以輸出電壓 c v 的起伏是很小的，可看成與高頻調(diào)幅波包絡(luò)根本一致。而高頻調(diào)幅波的包絡(luò)又與原調(diào)制信號(hào)的形狀一樣，故輸出電壓 c v 就是原來的調(diào)制信號(hào)，到達(dá)了解調(diào)的目的。本實(shí)驗(yàn)電路主要由二極管 D 及 RC 低通濾波器組成，利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載 RC 的充放電過程實(shí)現(xiàn)檢波，所以 RC 時(shí)間常數(shù)的選擇很重要。RC時(shí)間常數(shù)過大，那么會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真又稱惰性失真。RC 常數(shù)太小，高頻分量會(huì)濾不干凈。當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流音頻負(fù)載電阻 R不相等，而且調(diào)幅度ma又相當(dāng)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生負(fù)峰切割失真又稱底邊切割失真，為了保證不

6、產(chǎn)生負(fù)峰切割失真應(yīng)滿足ma<R/R。2、同步檢波1同步檢波原理同步檢波器用于對(duì)載波被抑止的雙邊帶或單邊帶信號(hào)進(jìn)展解調(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一樣的同步信號(hào)。同步檢波器的名稱由此而來。4、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 二極管包絡(luò)檢波1、 連線框圖如下列圖用信號(hào)源和 4 號(hào)板幅度調(diào)制局部產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)中需要的信號(hào)，然后經(jīng)二極管包絡(luò)檢波后用示波器觀測(cè)輸出波形。2、 解調(diào)全載波調(diào)幅信號(hào)1m<30%的調(diào)幅波檢波按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容獲得峰峰值 Vp-p=2V、 m<30%的已調(diào)波(音頻調(diào)制信號(hào)頻率約為1K) 。將開關(guān) S1 撥為 10，S2 撥為 00，將示波器接入 TP4 處，觀

7、察輸出波形. 3加大調(diào)制信號(hào)幅度,使 m=100%,觀察記錄檢波輸出波形. 3、觀察對(duì)角切割失真保持以上輸出，將開關(guān) S1 撥為“01，檢波負(fù)載電阻由 2.2K變?yōu)?20K，在 TP4 處用示波器觀察波形并記錄,與上述波形進(jìn)展比較。4、觀察底部切割失真將開關(guān) S2 撥為“10， S1 仍為“01，在 TP4 處觀察波形，記錄并與正常解調(diào)波形進(jìn)展比較。二、集成電路乘法器構(gòu)成解調(diào)器1、連線框圖如下列圖2、解調(diào)全載波信號(hào)按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容獲得調(diào)制度分別為 30，100及>100的調(diào)幅波。將它們依次加至解調(diào)器調(diào)制信號(hào)輸入端 P8，并在解調(diào)器的載波輸入端 P7 加上與調(diào)幅信號(hào)一樣的載波信號(hào),分別

8、記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)比照。3、解調(diào)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的條件獲得抑制載波調(diào)幅波，加至解調(diào)器調(diào)制信號(hào)輸入端P8，觀察記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相比較。5、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)角切割失真：產(chǎn)生對(duì)角切割失真的原因：Rc放電太慢。當(dāng)輸入為調(diào)幅波時(shí)，過分增大RL和C值，致使二極管截止期間C通過RL的放電速度過慢，在某t1時(shí)刻跟不上輸入調(diào)幅波包絡(luò)的下降速度，輸出平均電壓就會(huì)產(chǎn)生失真。底部切割失真：產(chǎn)生底部切割失真的原因：直流電阻和交流電阻不匹配。檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流音頻負(fù)載電阻 R不相等，而且調(diào)幅度ma又相當(dāng)大。解調(diào)全載波信號(hào)： m=1m<1 m>1解調(diào)抑

9、制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)：從工作頻率上限、劍波線性以及電路復(fù)雜性三個(gè)方面比較二極管包絡(luò)檢波和同步檢波：二極管包絡(luò)檢波器適合于解調(diào)含有較大載波分量的大信號(hào)的檢波過程，它具有電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。它主要由二極管D及RC低通濾波器組成，它利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載RC的充放電過程實(shí)現(xiàn)檢波。同步檢波器對(duì)AM、DSB等調(diào)幅波均適用。檢波線性好，即使在小信號(hào)狀態(tài)也不會(huì)產(chǎn)生較大失真。六、實(shí)驗(yàn)體會(huì)通過這次試驗(yàn)，我進(jìn)一步了解了調(diào)幅波的原理,掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法；掌握了二極管峰值包絡(luò)檢波的原理；掌握了包絡(luò)檢波器的主要質(zhì)量指標(biāo),檢波效率及各種波形失真的現(xiàn)象；學(xué)會(huì)了用集成電路實(shí)現(xiàn)同步檢波的方法。這次實(shí)驗(yàn)和上一次的實(shí)驗(yàn)有