振幅調(diào)制與解調(diào)演示文稿

振幅調(diào)制與解調(diào)演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)振幅調(diào)制與解調(diào)目前二頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)無(wú)線電發(fā)送與接收設(shè)備組成無(wú)線通信系統(tǒng)的基本組成目前三頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)第六章調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

主要內(nèi)容概述二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器二極管小信號(hào)檢波器同步檢波器目前四頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)第一節(jié)概述振幅解調(diào)（檢波）——是振幅調(diào)制的逆過(guò)程作用：從已調(diào)制高頻振蕩中恢復(fù)出原來(lái)的調(diào)制信號(hào)檢波器——屬于線性頻譜搬移電路從頻譜上看，檢波就是將幅度調(diào)制波中的邊帶信號(hào)不失真地從載波頻率附近搬移到零頻率附近。檢波器的組成：輸入回路非線性器件RC低通濾波器目前五頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)一、檢波電路的功能

從調(diào)幅波中不失真地解調(diào)出原調(diào)制信號(hào)。目前六頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)1、輸入輸出波形表示形式

輸入為普通調(diào)幅波時(shí)，檢波器輸出角頻率為的正弦波。目前七頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)2、輸入與輸出頻譜表示形式

檢波的過(guò)程也是頻譜的搬移過(guò)程，將頻譜由載頻附近搬移到低頻段。普通調(diào)幅波檢波雙邊帶調(diào)幅波檢波單邊帶調(diào)幅波檢波目前八頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)檢波電路由輸入回路、非線性器件和低通濾波器三部分組成。二、檢波電路的組成目前九頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)用于普通調(diào)幅波和高頻等幅波的檢波用于雙邊帶和單邊帶的檢波三、檢波電路的分類二極管檢波器三極管檢波器檢波的分類按器件類型按信號(hào)大小小信號(hào)檢波器大信號(hào)檢波器按工作特點(diǎn)包絡(luò)檢波器同步檢波器目前十頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)四、檢波電路的主要技術(shù)指標(biāo)1、電壓傳輸系數(shù)（檢波效率）

：等幅波檢波：

調(diào)幅波檢波：檢波器的輸出電壓和輸入高頻電壓振幅之比。目前十一頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)2、等效輸入電阻：3、非線性失真系數(shù)：輸入等幅高頻電壓的振幅輸入高頻電流脈沖的基波分量的振幅目前十二頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)第二節(jié)二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器

輸入信號(hào)振幅大于0.5V，利用二極管兩端加正向電壓時(shí)導(dǎo)通，輸入信號(hào)電壓通過(guò)二極管對(duì)低通濾波器的電容C充電。二極管兩端加反向電壓時(shí)截止，電容C通過(guò)R放電這一特性實(shí)現(xiàn)的檢波，其輸出電壓反映輸入信號(hào)振幅變化的規(guī)律。二、大信號(hào)檢波的工作原理一、大信號(hào)包絡(luò)檢波1、原理電路目前十三頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)2、檢波過(guò)程

經(jīng)過(guò)多次反復(fù)充放電，直到在一周內(nèi)電容充電電荷量與放電電荷量相等，充放電達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。，二極管導(dǎo)通，對(duì)C充電，充電時(shí)常數(shù)很小，充電快。，二極管截止，C通過(guò)R放電，放電時(shí)常數(shù)很大，放電慢。，二極管導(dǎo)通，又對(duì)C充電。，二極管截止，C上電壓對(duì)R放電。①輸入為等幅波

目前十四頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)②輸入為普通調(diào)幅波輸出電壓的變化規(guī)律正好與輸入信號(hào)的包絡(luò)相同。

目前十五頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)三、大信號(hào)檢波器的分析

1、大信號(hào)檢波器的二極管的伏安特性可近似用折線表示2ωtididududIM00UimUbzuo2ωtuoCuiud+++---R目前十六頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)Id數(shù)學(xué)表示式為gd為二極管導(dǎo)通時(shí)的電導(dǎo)，即gd=1/rd；Ubz為二極管的導(dǎo)通電壓。2、二極管兩端電壓

若則3、流過(guò)二極管的電流id可表示為

id=I0+I1mcosωit+I2mcos2ωit+…+Inmcosnωit其中，I0=α0(θ)IM為直流分量，I1m=α1(θ)IM為基波分量振幅，Inm=αn(θ)IM為n次諧波分量振幅。輸入為等幅波uoCuiud+++---R目前十七頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)4、與電路參數(shù)的關(guān)系

當(dāng)時(shí)，二極管導(dǎo)通

當(dāng)ωit=θ時(shí)，id=0，可得

gd(-uo+Uimcosθ-Ubz)=0

當(dāng)ωit=0時(shí)，id=IM，可得

由于，則

目前十八頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)經(jīng)低通濾波器的輸出電壓

uo=I0R=Uim(sinθ-θcosθ)

因?yàn)闉槲粗獢?shù)，不可能直接求解，還需變換，上式兩邊同時(shí)除則

在或的條件下，可得

當(dāng)，可展開(kāi)為

可得

①在Ubz=0,的條件下,其通角θ只與電路參數(shù)rd

和R

有關(guān)，而與輸入信號(hào)的振幅Uim

無(wú)關(guān)②輸入等幅波時(shí)，輸出直流電壓:結(jié)論：目前十九頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)輸入調(diào)幅波檢波輸出直流角頻率為的交流負(fù)載RL上的電壓:目前二十頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)②輸入為普通調(diào)幅波

ui=Uim(1+macosΩt)cosωit時(shí)，定義：輸出的分量振幅與輸入高頻調(diào)幅波包絡(luò)變化的振幅的比值。四、大信號(hào)檢波器的技術(shù)指標(biāo)①輸入等幅波

時(shí)，定義：輸出直流電壓與輸入高頻電壓的振幅的比值。

Kd=Kd二極管大信號(hào)檢波器的電壓傳輸系數(shù)為常數(shù)，又稱線性檢波。

1、電壓傳輸系數(shù)Kd目前二十一頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)在二極管導(dǎo)通角很小的情況下,等效輸入電阻將、、展開(kāi)成級(jí)數(shù)取前兩項(xiàng)代入2、等效輸入電阻

①定義：輸入高頻電壓振幅與流過(guò)二極管的高頻電流的基波振幅之比。

②的表達(dá)式直流電阻目前二十二頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)檢波器的失真可分頻率失真、非線性失真、惰性失真和負(fù)峰切割失真。

①頻率失真不產(chǎn)生頻率失真的條件＜＜R

＞＞R

＜＜R

保證高頻成分被旁路掉保證最高頻率的音頻不被旁路掉保證最低音頻能通過(guò)Cc

3、失真目前二十三頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)產(chǎn)生原因：二極管伏安特性起始彎曲部分引起的信號(hào)失真非線性

實(shí)現(xiàn)原理：

iD

vΩ，

vi不變vD

如果負(fù)載電阻R選得足夠大，則檢波管非線性特性影響小，它所引起的非線性失真可以忽略。iD

←②非線性失真

目前二十四頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)③惰性失真（對(duì)角線切割失真）產(chǎn)生原因：RC過(guò)大，放電太慢；放電速度跟不上包絡(luò)的變化速度如圖所示，在某一點(diǎn)，如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)生惰性失真目前二十五頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)電容器上電壓變化速度比調(diào)幅波振幅變化的速度要快。即≥其中，U′im=Uim(1+macosΩt)設(shè)輸入為ui=Uim(1+macosΩt)cosωit，其振幅變化速度為電容器C通過(guò)R放電，流過(guò)C和R的電流相等。流過(guò)C的電流為流過(guò)R的電流為則由于

uc

為檢波器輸出電壓設(shè)Kd≈1，則令A(yù)=則不產(chǎn)生惰性失真的條件為A

≤1。將A值對(duì)t求導(dǎo)數(shù)，并令dA/dt=0，可得不產(chǎn)生惰性失真的條件或不產(chǎn)生惰性失真的條件是目前二十六頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)不產(chǎn)生惰性失真的條件①單音頻調(diào)幅波檢波時(shí),不產(chǎn)生惰性失真的條件:②多音頻調(diào)幅波檢波時(shí),不產(chǎn)生惰性失真的條件:目前二十七頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)Vim（1-m）V

imV

RVRVRV

RV

RV

R④負(fù)峰切割失真

（底邊切割失真）產(chǎn)生原因：檢波器的直流負(fù)載和交流負(fù)載不同，且ma過(guò)大而引起的。目前二十八頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)由于Cc的存在檢波器的直流電阻為R而交流電阻為R//RL=RΩ不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真的條件是輸入調(diào)幅波的振幅最小值設(shè)Kd=cosθ=1，則不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真的條件:交、直流負(fù)載電阻越懸殊，ma越大，越容易發(fā)生該失真?？梢?jiàn)R//RL越接近R越不易產(chǎn)生失真，這樣必須提高RL，可以引入射隨器。目前二十九頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)負(fù)峰切割失真的改進(jìn)當(dāng)R一定時(shí)，將R分成兩部分：R1和R2，R直=R1+R2R交=R1+（R2RL）/（R2+RL）=R1+R交，即：（1）R1足夠大時(shí)，R交的影響減小，不易出現(xiàn)負(fù)峰切割失真。但R1過(guò)大時(shí)，VΩ的幅度下降，一般取R1/R2=0.1~0.2。（2）檢波電路后接射隨（Ri大），即檢波電路的RL大。（3）晶體管和集成電路包絡(luò)檢波，為直接耦合方式，不存在Cc。目前三十頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)輸入高頻信號(hào)的振幅小于0.2V，利用二極管伏安特性的彎曲部分進(jìn)行頻率變換，然后通過(guò)低通濾波器實(shí)現(xiàn)檢波。

二、小信號(hào)檢波器的工作原理

因?yàn)槭切⌒盘?hào)輸入，檢波器需外加偏壓使其靜態(tài)工作點(diǎn)位于二極管伏安特性的彎曲部分。

一、小信號(hào)檢波第三節(jié)二極管小信號(hào)檢波器目前三十一頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)目前三十二頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)在工作點(diǎn)Q附近，可用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)：輸出電壓很小，可忽略，則：低通濾波后目前三十三頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)三、小信號(hào)檢波器的主要技術(shù)指標(biāo)①輸入為等幅波時(shí)，小信號(hào)檢波器的電壓傳輸系數(shù)為

1、電壓傳輸系數(shù)②輸入為調(diào)幅波時(shí)，小信號(hào)檢波器的電壓傳輸系數(shù)為

可近似地認(rèn)為等于二極管的導(dǎo)通電阻rd

2、檢波器的等效輸入電阻目前三十四頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)①電壓傳輸系數(shù)小，且不為常數(shù).檢波效率低。②等效輸入電阻③存在非線性失真。3、非線性失真系數(shù)

調(diào)幅指數(shù)越大,非線性失真越嚴(yán)重四、小信號(hào)檢波器的特點(diǎn)目前三十五頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)第四節(jié)同步檢波器一、同步檢波器主要用于雙邊帶調(diào)幅波和單邊帶調(diào)幅波的檢波。必須加一個(gè)本地載頻信號(hào)，與原載頻同頻同相。因此稱為同步檢波。二、同步檢波器的組成由乘法器和低通濾波器組成乘法器低通濾波器目前三十六頁(yè)\總數(shù)四十頁(yè)\編于二十點(diǎn)經(jīng)低通濾波器濾除頻率分量，得頻率為的輸出電壓：1、