调幅波的包络检波电路
包络检波
4.4.1
例如， 4.4.10是某收音机二极管检波器的实际电路。 例如，图4.4.10是某收音机二极管检波器的实际电路。 是某收音机二极管检波器的实际电路
图4.4.10
收音机中的实际二极管检波电路 4.4.1
4、设计考虑 设计二极管包络检波器的关键在于： 设计二极管包络检波器的关键在于：正确选用晶体 二极管， 二极管，合理选取 RLC 等数值，保证检波器提供尽可 等数值， 能大的输入电阻，同时满足不失真的要求。 能大的输入电阻，同时满足不失真的要求。 (1)检波二极管的选择 检波二极管的选择 为了提高检波电压传输系数， 为了提高检波电压传输系数，应选用正向导通电阻rD 或最高工作频率高）的晶体二极管。 和极间电容 CD 小（或最高工作频率高）的晶体二极管。 为了克服导通电压的影响，一般都需外加正向偏置， 为了克服导通电压的影响，一般都需外加正向偏置，提 供（20～50）µA静态工作点电流，具体数值由实验确 20～50） A静态工作点电流， 定。
图4.4.8 负峰切割失真
由图4.4.8（ 由图4.4.8（a）可见，要防止这种失真的产生，必须 4.4.8 可见，要防止这种失真的产生， 使包络线的最小电平大于或等于VR，即满足 或
RL Vim (1− Ma ) ≥ Vim Ri 2 + RL
RL ZL (Ω) Ma ≤ = Ri2 + RL ZL (0)
4.4.1
一、二极管峰值包络检波器 二极管峰值包络检波器的 原理电路如图4.4.1所示 原理电路如图4.4.1所示 4.4.1 1.工作原理 由图4.4.1可见, 由图4.4.1可见, 4.4.1可见 当加在二极管上的正向电压为 υ =V cosωt i im 设 υD(on) = 0
gDυ , υ ≥ 0 流过二极管的电流 i = 0 , υ < 0
基本调幅电路及检波电路及原理详解
基本调幅电路及检波电路及原理详解/邮件群发一、调幅电路及原理详解调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上(例如晶体二极管或三极管)经非线性变换成新的频率分量,再利用谐振回路选出所需的频率成分。
调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。
通常,多采用三极管调幅电路,被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器,称为低电平调幅;反之,如果使用大功率大信号调谐放大器,称为高电平调幅。
在实际中,多采用高电平调幅,对它的要求是:(1)要求调制特性(调制电压与输出幅度的关系特性)的线性良好;(2)集电极效率高;(3)要求低放级电路简单。
1、基极调幅电路图1是晶体管基极调幅电路,载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上,低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联,C2为高频旁路电容器,C1为低频旁路电容器,R1与R2为偏置的分压器,由于晶体管的ic=f(ube)关系曲线的非线性作用,集电极电流ic含有各种谐波分量,通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来,基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小,因而低频放大器比较简单。
其缺点是工作于欠压状态,集电极效率较低,不能充分利用直流电源的能量。
图1、基极调幅电路2、发射极调幅电路图2是发射极调幅电路,其原理与基极调幅类似,因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右,而集电极电源电压有十几伏至几十伏,调制电压对集电极电路的影响可忽略不计,因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。
图2、发射极调幅电路3、集电极调幅电路图3是集电极调幅电路,低频调制信号从集电极引入,由于它工作于过压状态下,故效率较高但调制特性的非线性失真较严重,为了改善调制特性,可在电路中引入非线性补尝措施,使输入端激励电压随集电极电源电压而变化,例如当集电极电源电压降低时,激励电压幅度随之减小,不会进入强压状态;反之,当集电极电源电压提高时,它又随之增加,不会进入欠压区,因此,调幅器始终工作在弱过压或临界状态,既可以改善调制特性,又可以有较高的效率,实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。
调幅波的包络检波电路
射频通信电路
并联包络检波电路的输入阻抗
输出电压
vo vi (t) vc vi (t) vAV
Ri
包含两个过程： 高频直通 包络检波
输入电流是两个过程电流的叠加 输入阻抗等效为两过程阻抗并联：
检波电流——尖顶脉冲
信号电流
iS
vi R
R
1
Ri
2
// R
R 3
检波器输入阻抗
信号电流阻抗
射频通信电路
二极管电流为尖顶脉冲 ——含有丰富的谐波
输入阻抗对 什么频率而言？
检波器输入阻抗的定义：
Ri
Vim I1m
输入信号幅度
输入阻抗对信号
电流中信号分量幅度
基波c 而言
——体现了对前级中频回路的影响
射频通信电路
输入阻抗 Ri 的大小 ——用能量守恒原理求证
设输入信号为：vi (t) Vcm cosct
vi (t) Vcm cosct
二极管两端电压
vD vi (t) vAV vi (t) vc
v 工作过程： 初始 t=0， c＝0， 充电
当 vi (t) 0 时，二极管导通 充 RDC 很小，充得快
放电
当 vi (t) vAV 时，二极管截止 放 RC 很大，放得慢
结果：v AV 保持在输入信号的峰值上 输入 vAV VAV Vcm
等幅波
射频通信电路
峰值包络检波电路工作过程的特点：
① 在高频信号的每一周 电容器C充、放电一次
② 放 >> 充 ,充电快、放电慢；
当充放电荷达动态平衡时，vAV vc 达到 输入信号峰值
③ 当输入为AM信号
vi (t) Vcm (1 ma cos t) cosct 检波输出两部分 vAV VAV vAV
包络检波电路分析
四、振幅调制的解调基本特性及实现模型振幅检波电路(一)、振幅调制的解调电路的基本特性及实现模型•定义：振幅调制波的解调电路称振幅检波电路，简称检波电路。
检波是从振幅调制波中不失真的检出调制信号的过程。
（它是振幅调制的逆过程）•功能：在频域上，该作用就是将已调幅波的调制信号频谱不失真地搬到零频率附近。
检波乃是实现频谱线性搬移。
•类型：同步检波，包络检波。
1、同步检波（主要解调DSB，SSB波，也可解调AM波）①乘积型A）实现模型同步检波的关键在于取参考信号U r必须与输入原载波信号严格同步（同频，同相），因而实现电路较复杂些。
B）原理：振幅检波电路也是一种频谱搬移电路，可以用乘法器来实现。
以双边带调制信号的解调为例: （按此仿真）U S=V m cosΩt cosωC t为已调波U r=V rm cosωC t为本地引入参考电压，称同步电压，要求与输入载波信号同频同相。
第一项与cosΩt成正比，是反应调制信号变化规律的有用分量，后两项为2ωC的双边带调制信号，为无用的寄生分量，通过低通滤波将高频分量滤除，即可实现检波。
若任意多频信号可画出下列频谱示意图：采用同样的工作原理，以上模型也可实现AM波和SSB波的解调。
②叠加型（按此仿真）A）实现模型B）原理a) 若U s=U DSB=V m cosΩt cosωC t ,U r=V rm cosωC t当V rm≥V sm 时，合成信号为不失真的普通（标准）调幅波，可通过包络检波器检出所需要的调制信号。
b) 若U s=U SSB=V m cos(ωC+Ω)t ，U r=V rm cosωC t ，V rm>>V smU=（用矢量叠加法）经包络检波后U AV=ηd V rm(1+D cosΩt)再经隔直电容后得U av=ηd DV rm cosΩt实现了不失真的解调。
2、包络检波因U AM经由非线性器件后输出电流中含有能线性反映输入信号包络变化规律的音频信号分量（即反映调制信号变化规律）。
包络检波器的设计与实现
目录前言 (1)1 设计目的及原理 (2)1.1设计目的和要求 (2)1.1设计原理 (2)2包络检波器指标参数的计算 (6)2.1电压传输系数的计算 (6)2.2参数的选择设置 (6)3 包络检波器电路的仿真 (9)3.1 Multisim的简单介绍 (10)3.2 包络检波电路的仿真原理图及实现 (10)4总结 (13)5参考文献 (14)前言调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称为检波。
广义的检波通常称为解调，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。
对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程；对调频波，是从它的频率变化提取调制信号的过程；对调相波，是从它的相位变化提取调制信号的过程。
工程实际中，有一类信号叫做调幅波信号，这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。
为了把低频信号取出来，需要专门的电路，叫做检波电路。
使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。
调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。
目前应用最广的是二极管包络检波器，不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。
但是，对普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络。
为了生动直观的分析检波电路，利用最新电子仿真软件Multisim11.0进行二极管包络检波虚拟实验。
Multisim具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。
计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段，是一种很好的选择，可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解，从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的。
1设计目的及原理1.1 设计目的和要求通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。
包络检波电路设计原理
包络检波电路设计原理
包络检波电路设计原理是将调制信号进行检波，获取其包络信号的电路。
通常用于调幅解调电路中。
设计原理如下：
1. 输入信号为调制信号，一般是调幅信号或者调频信号。
2. 输入信号经过高频滤波器滤波，去除高频成分，得到基带信号。
3. 基带信号经过整流电路，将其变成单方向电流，同时对信号的幅度进行检测。
4. 接下来，基带信号经过低通滤波器滤波，去除高频杂波，得到原始的包络信号。
5. 最后，经过放大器对包络信号进行放大，以便后续信号处理。
包络检波电路的设计要点：
1. 高频滤波器的设计要根据信号的调制方式来选择合适的截止频率。
2. 整流电路直接将信号变成单方向电流，可以使用二极管进行整流。
3. 低通滤波器的设计要选择合适的截止频率，以保留信号的低频成分。
4. 放大器的设计要根据需要进行选择，以达到合适的信号放大倍数。
包络检波电路的设计原理基本上就是通过滤波和整流处理信号，然后放大得到包络信号。
这样就可以将调制信号转变为调幅信号的包络信号进行后续处理或者解调。
包络检波法前提条件
包络检波法前提条件包络检波法是一种在信号处理等领域常用的方法，那它的前提条件可不少呢。
咱先从信号的角度来说说。
1. 被检测的信号得是调幅信号，这就好比你要开锁，得拿对钥匙一样，包络检波法专门针对这种调幅信号起效。
如果信号不是调幅的，那它就像拳头打在棉花上，有劲使不出啦。
就像我之前做实验的时候，误把一个调频信号当作调幅信号来用包络检波法检测，结果得到的数据那叫一个混乱，完全不是想要的结果。
2. 这个调幅信号的幅度包络变化要比较缓慢。
这就像人走路，得一步一步稳稳地来，如果幅度包络变化太快，就像一个人跑步还东倒西歪的，包络检波法很难准确捕捉到它的包络，就容易出错。
从检波电路方面来看。
3. 检波电路得有合适的时间常数。
这个时间常数就像做菜放盐的量，多了少了都不行。
如果时间常数太大，那电路的响应就会很慢，就像一个反应迟钝的人，跟不上信号的变化；要是时间常数太小呢，输出的信号就会失真，就像照片被拉伸或者压缩了一样，完全变了样。
4. 检波二极管得工作在它的特性曲线的合适区域。
这二极管就像一个勤劳的小工人，要在自己能干的区域工作。
如果不在合适区域，就像让一个擅长短跑的运动员去跑马拉松，肯定是不合适的，会导致检波的效果大打折扣。
还有，环境方面也有要求。
5. 要在比较稳定的电磁环境下。
电磁环境就像空气一样，如果周围的电磁干扰很大，就像在大风天里点蜡烛，很容易让信号受到干扰，包络检波法也就难以准确地检测出信号的包络了。
这让我想起以前在一个电子设备比较多的实验室里做实验，各种设备发出的电磁信号相互干扰，包络检波的结果总是不稳定，后来换了一个电磁屏蔽比较好的环境，结果就准确多了。
6. 信号的噪声不能太大。
噪声就像一群捣乱的小虫子，太多的话就会把真正的信号掩盖住，包络检波法就很难从这些“小虫子”中把信号的包络找出来。
在电源方面。
7. 电源的稳定性要好。
电源就像机器的动力源，如果电源不稳定，时高时低，就像汽车的发动机一会儿有力一会儿没力，会影响包络检波电路的正常工作，使得检测结果不准确。
基极调幅和峰值包络检波的调整和测试
基极调幅与峰值包络检波的调整与测试一、实验目的1、加深理解高电平调幅电路的工作原理及调幅波的特点2、加深理解峰值包络检波电路的工作原理及产生建波失真的原因3、学习调幅系数、检波电路检波效率的测量方法二、预习要求1、复习调幅波的基本概念，高电平调幅、峰值包络检波电路的工作原理2、预习实验指导书，分析实验电路，明确实验电路，明确实验内容及方法三、实验原理实验电路如图1所示，图（a）为基极调幅电路，图（b）为峰值包络检波电路。
（b）图一 基极调幅与峰值包络检波实验电路（一）基极调幅电路的调整图（a ）电路中，三极管处于丙类工作状态：u C 是频率为f C 的高频载波信号，U Ω是频率为F 的低频调制信号，它通过耦合电容C B2加到三极管的基极回路。
有图可见，加在三极管发射结上的电压U BE 为u BE ≈uc+u Ω=U cm cos ωt+U Ωm cos Ωt 式中略去了R E 上的压降。
U BE 随调制信号U Ω变化而变化，致使放大器的集电极电流脉冲ic 的最大值也随调制信号而变，只要在U Ω变化范围内放大器始终工作于欠压状态，集电极回路调谐在载频上，那么变压器TTF2—2的次级就可以输出调幅波电压U 0。
调幅系数ma 是调幅波的常用参数，它反映已调波收调制信号控制后振幅变化的程度，其大小可由下式求得minmax min max m m m m aU U U U m+-=U mmax 和U mmin 分别为调幅波u0最大峰值和最小峰值，如图2所示。
图2 基极调幅工作原理在进行调幅波测量之前，先对调幅电路进行调整，使其工作在最佳状态，调幅是真最小，输出幅度尽量大，其调整步骤如下：（1）仅接入载波信号u C ，而不加调制信号U Ω，用示波器观察u A 的波形，在过压状态下对放大器进行调谐，然后减小u C 的幅值，使放大器退出过压而工作在欠压状态，此时uo 为等副载波（2）接入低频调制信号U Ω，用示波器观察u o 的波形，可能是调幅波，也可能是失真的调幅波，需对u c 、U Ω的大小进行适当调整，以获得不失真的调幅波若u c 、u Ω过大，可能出现u BEmax =U cm +U Ωm 过大，放大器进入过压状态；若u c 过小而u Ω过大，有可能出现U BEmin =U cm +U Ωm 小于死区电压，放大器进入截止区，这两种情况都会使调幅波产生严重失真。
5实验五模拟乘法调幅、包络检波
Vmax与Vmin，根据公式
计
算此时的 Ma<30%、Ma>90%，记录此时波形。
注：光标法的测试方法（略）
选择面板菜单中“cotsor”键，显示屏幕上把光 标模式选为“手动”测量模式，光标类型选择“Y”， 通过屏幕可看到“白”、“黄”两条水平线，把 “curB”点亮，移动多功能旋钮把“黄”线与零位 “0”点重合，此时观察屏幕右上角“curB：0”，若 不为“0”继续调多功能旋钮；再把“curA”点亮， 移动多功能旋钮把“白”线移到调幅波峰顶，记录屏 幕右上角显示“curA：***”值，此值就是“Vmax”， 再移动“白”线到调幅波峰谷，记录屏幕右上角上显 示“curA：***”值，此值就是“Vmin”，根据公式 计算出调制系数。（只计算Ma<30%，和Ma>90%的 值）
高频电子线路实验
实验实训中心——高频电子线路实验室
实验五
模拟乘法器调幅、包络检波和同步检波
一、实验目的
1、掌握用集成模拟乘法器实现AM（全载波调幅）、DSB（抑制载波 双边带调幅）、SSB（单边带调幅）的方法；
2、会测量计算调幅系数； 3、了解包络检波与同步检波的工作过程。
注：本次实验抄写2、4、9、11、12、13、14页
四、实验电路框图
1、模拟乘法器调幅连线框图
低频输出
信号源
RF OUT1
模拟乘法器调幅（ 号板）
P3 音频输入
P1 载波输入
模拟 乘法器
调幅
放大 电路
P4
AM,DSB 调幅输出
陶瓷 滤波器
隔离 电路
P5
SSB 调幅输出
示波器
虚线框内内容 省略
2、二极管包络检波连线框图
包络检波电路分析
包络检波电路分析包络检波电路是一种用于从调幅信号中提取包络信号的电路，常用于收音机、电视机等调频调幅接收设备中。
它的原理是将调幅信号与一个高频正弦信号进行混频，得到一个中频信号，然后通过低通滤波器将中频信号的高频成分去除，以得到原始调幅信号的包络。
首先是高频放大器。
高频放大器负责对输入的调幅信号进行放大，以便后续的混频器能够得到足够的混频效果。
在高频放大器中，通常采用共射放大器或共基放大器作为放大器的基本结构。
这两种放大器的输出电路都是负载为电容的晶体管电路。
由于调幅信号的频率通常较高，所以这些高频放大器需要具有较高的增益和带宽，并且要具有良好的线性特性。
其次是混频器。
混频器是包络检波电路的核心部件，它负责将高频放大器输出的调幅信号与一个高频正弦信号进行混频。
混频器一般采用二极管的非线性特性来实现，其中常用的二极管有肖特基二极管和环形饱和二极管。
在混频的过程中，调幅信号会被转换成两个频率为调幅信号频率之和和差的信号。
其中，频率为调幅信号频率之和的信号是中频信号，它包含了原始调幅信号的包络。
最后是低通滤波器。
低通滤波器的作用是将混频器输出的中频信号进行滤波，去除其中的高频成分，以得到原始调幅信号的包络。
低通滤波器的截止频率应选择在中频信号频率之上，以确保高频成分被滤除。
常见的低通滤波器有RC滤波器和LC滤波器。
滤波器的选择要根据具体的应用需求进行。
整个包络检波电路的工作原理可以总结如下：首先，高频放大器对输入的调幅信号进行放大。
然后，混频器将调幅信号与高频正弦信号混频，得到中频信号，其中包含了原始调幅信号的包络。
最后，低通滤波器对中频信号进行滤波，去除其中的高频成分，以得到原始调幅信号的包络。
包络检波电路的应用非常广泛，特别是在调频调幅接收设备中。
它能够有效地从调幅信号中提取出包络信号，以便于后续的信号处理和解调。
同时，包络检波电路的设计也需要考虑到各种因素，如频率响应、增益稳定性、非线性失真等。
包络检波解调电路设计
包络检波解调电路设计包络检波解调电路是一种常用的电路设计，用于将调幅信号解调成原始的基带信号。
在无线通信、广播电视等领域中广泛应用。
本文将详细介绍包络检波解调电路的原理、设计和应用。
一、原理介绍包络检波解调电路的基本原理是通过将调幅信号转换成其包络信号，然后再对包络信号进行解调，得到原始的基带信号。
其主要由三个部分组成：调幅信号输入部分、包络检波部分和解调输出部分。
1.调幅信号输入部分调幅信号输入部分主要是将调幅信号输入到电路中，通常采用微弱的射频信号作为输入信号。
该部分的主要功能是将输入信号进行放大以提高信号的幅度，以便后续电路能够进行正常工作。
2.包络检波部分包络检波部分是整个电路的核心部分，主要由包络检波器和低通滤波器组成。
包络检波器的作用是将调幅信号转换成其包络信号，一般采用二极管、二极管桥等元件实现。
而低通滤波器的作用是滤除高频噪声，使得输出信号更加纯净。
3.解调输出部分解调输出部分主要是将包络信号再次进行解调，得到原始的基带信号。
解调方法可以采用整流解调、同步解调等方式。
整流解调是将包络信号直接进行整流，然后通过低通滤波器滤除高频成分；同步解调是通过与载波信号进行相乘，然后再通过低通滤波器滤除高频成分。
二、电路设计包络检波解调电路的设计需要考虑多个因素，如输入信号的频率范围、信号幅度、噪声等。
下面将介绍一种常见的包络检波解调电路设计。
1.选择合适的元件根据实际需求选择合适的二极管、电容和电阻等元件。
一般情况下，二极管的整流电压降应小于输入信号峰值，电容的容值要满足低通滤波的要求，电阻的阻值要适当。
2.确定放大倍数根据输入信号的幅度和电路的增益要求，确定放大倍数。
放大倍数过大会导致失真，放大倍数过小会影响解调效果。
3.设计滤波器根据需要设计合适的低通滤波器，选择合适的滤波器类型和参数，以滤除高频噪声。
4.确定解调方法根据实际需求选择合适的解调方法，如整流解调、同步解调等。
不同的解调方法具有不同的特点和适用范围，需要根据实际情况进行选择。
普通调幅(am)信号及包络检波
东华大学普通调幅（AM）信号及包络检波实验报告【实验目的】利用multisim对普通调幅（AM）信号及包络检波进行仿真。
【实验原理】AM信号的数学表达式如下：[]t wtukVtvcamocos)()(0Ω+=由上式可见，将调制信号与直流相加后，再与载波信号相乘，即可实现普通调幅。
【实验仿真电路】在Multisim仿真电路窗口中创建如下图所示的由乘法器(K=1)组成的普通调幅(AM)电路。
【实验现象及相关分析】载波和基波的波形图如下载波（20kHz，2V）、基波（1kHz，0~5V）调节Rp值得到Ma<1，Ma=1，Ma>1的输出波形。
1）Ma<1:载波（20kHz，2V）、基波（1kHz）Rp取0.6k2）Ma=1:载波（20kHz，2V）、基波（1kHz）Rp取0.35k3）Ma>1:载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）Rp取0.2k包络检波后的波形图1）Rp=0.85k 载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）2）Rp=0.65k 载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）【去耦滤波的实验对比】1）输出端加了2个0.01uF的电容，Rp=0.85k ，载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）2）输出端加了4个0.01uF的电容，Rp=0.85k ，载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）【惰性失真】将输出端电阻R2、R3从原来的10k到100k，由于输出电压降跟不上调幅波的包络变化，会出现惰性失真，如下图所示：R2=100k，Rp=0.85k ，载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）由于参数的选择，检波器容易惰性失真。
在二级管截止期间，电容C两端电压下降的速度取决于RC的时常数。
如果电容放电速度很慢，使得输出电压不能跟随输入信号包络下降的速度，那么检波输出将与输入信号包络不一样，产生失真。
把由于RC时间常数过大而引起的这种失真称为惰性失真或者对角线切割失真。
检波电路的设计
目录第一章检波电路的基本概念 (1)1.1 检波电路的基本概念 (1)第二章检波电路的设计目的与要求 (1)2.1 检波电路设计目的 (1)2.2 检波电路设计的实验环境 (1)2.3 检波电路设计的预备知识 (1)2.4 检波电路设计要求 (2)第三章二极管检波电路设计内容 (2)3.1 二极管检波电路原理设计 (2)3.2 设计电路，并绘出电路图 (4)3.3 总结 (6)参考文献 (7)附录：器件清单 (8)第一章检波电路的基本概念1.1检波电路的基本概念调幅信号的解调就是从已调波信号中还原出原调制信号,这个过程是调制的逆过程,称为振幅检波,简称为检波。
从频谱关系看，调幅是把调制信号的频谱搬移到高频载波附近：检波则是把已调波中的边带信号不失真地从高频载波附近搬移到原来的位置，因此检波电路也是频谱搬移电路。
检波方法可分为两大类：包络检波和同步检波。
包络检波是指检波器的输出电压直接反映高频调幅波包络变化规律的一种检波方法。
由于普通调幅波的包络反映了调制信号的规律，与调制信号成正比，因此包络检波适用于普通调幅波的解调。
第二章检波电路的设计目的与要求2.1 检波电路设计目的本次课程设计是设计一个简单的二极管检波电路，通过本次设计，掌握高频电子线路的设计方法，并将其与仿真联系起来，理论与实践相结合，培养独立设计能力。
2.2检波电路设计的实验环境硬件要求能运行Windows 9.X以上操作系统的微机系统。
EWB仿真操作系统。
2.3 检波电路设计的预备知识熟悉EWB仿真操作系统，及高频电子线路课程。
2.4 检波电路设计要求按课程设计指导书提供的课题，按照要求设计电路，计算电路的参数，完成课程设计。
第三章 二极管检波电路设计内容3.1 二极管检波电路原理设计（1）原理电路及工作原理图1―1(a)是二极管峰值包络检波器的原理电路。
它是由输入回路、二极管VD 和RC 低通滤波器组成。
在该电路中一般要求输入信号的幅度在0.5V 以上，所以二极管处于大信号工作状态，又称为大信号检波电路。
实验三 包络检波及同步检波实验
实验三包络检波及同步检波实验一、实验目的1．进一步了解调幅波的解调原理，掌握调幅波的解调方法。
2．掌握二极管包络检波的原理。
3．掌握包络检波的主要质量指标，检波效率及波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。
4．掌握集成乘法器实现同步检波的方法。
二、实验内容1．完成双边带调幅波的解调2．完成普通调幅波的解调3．观察普通调幅波解调中的惰性失真，及检波器不加低通滤波器时的现象三、实验原理及电路说明检波过程是一个解调过程，他与调制过程正好相反。
检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制信号。
还原所得信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。
1．包络检波的工作原理二极管包络检波器是包络检波器中最简单、最常用的一种电路。
它适合于解调信号电平较大（俗称大信号，通常要求峰-峰值为1.5V以上）的AM波。
它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。
本实验电路主要包括二极管BG2和RC低通滤波器，如图3-1所示。
图中，利用二极管的单向导电性使得电路的充放电时间常数不同（实际上，相差很大）来实现检波。
因此，选择合适的时间常数RC就显得很重要。
图 3-1 二极管包络检波器电路2．同步检波同步检波，又称相干检波。
它利用与已调幅波的载波同步（同频、同相的一个恢复载波（又称基准信号）与已调幅波相乘，再用低通滤波器滤除高频分量，从而解调得调制信号。
本实验采用MC1496集成电路来组成解调器，如图3-2所示。
图中，恢复载波u r(t)先加到输入端IN1上，再经过电容C1加在⑻、⑽脚之间。
已调幅波u AM(t)先加到输入端IN2上，再经过电容C2加在⑴、⑷脚之间。
相乘后的信号由⑿脚输出，再经过由C4、C5、R6组成的∏型低通滤波器滤除高频分量后，在解调输出端（OUT）提取出调制信号。
需要指出的是，在图3-2中对MC1496采用了单电源（+12V）供电，因而⒁脚需接地，且其他脚亦应偏置相应的正电位，恰如图中所示。
普通调幅及其包络检波电路设计
调制解调电路设计一．设计目的：设计幅度调制和解调电路调制信号为：()1S 3cos 272103cos164t V tV ππ=⨯+=⎡⎤⎣⎦ 载波信号：()2S 6 cos 2107210 6 cos1640t V tV ππ=⨯⨯+=⎡⎤⎣⎦二．设计方案：本题采用普通调幅方式，解调电路采用包络检波方法；调幅电路采用丙类功放电路，集电极调制；检波电路采用改进后的二极管峰值包络检波器。
1．调幅电路设计：Ⅰ.参数计算：()6cos1640c u t tVπ=载波为，()3cos164t tVπΩ=调制信号为u则普通调幅信号为am cm U U [1cos164]cos1640a M t t ππ=+其中调幅指数0.5a M =最终调幅信号为am U 6[10.5cos164]cos1640t tππ=+为了让三极管处在过压状态cc U 的取值不能过大，本题设为6v 其中选频网络参数为21LC c ω=c 1640ωπ= L 200H,C 188F 1BB Vμμ===另UⅡ.调幅电路如下图所示：调幅波形如下：可知调幅信号与包络线基本匹配2.检波电路设计：参数计算：取10L R k =Ω 1.电容C对载频信号近似短路，故应有1cRCω,取()510/10/0.00194c c RCωω==2．为避免惰性失真，有max 10.00336a a RCM M -Ω=,取0.0022,1RC R k C F μ==Ω=，则3．设11212250.2,,330, 1.6566R R R R R R R k R ====Ω=Ω则。
因此， 4．c C 的取值应使低频调制信号能有效地耦合到L R 上，即满足min1cL C R Ω，取4.7c C F μ=3.调制解调电路如下图所示：o am U U 与波形为：o L U U 与解调信号的波形为：下面的波形为解调信号波形，基本正确，没有出现惰性失真和底部切割失真。
包络检波解调电路设计
包络检波解调电路设计包络检波解调电路是一种常用的解调电路，用于从调制信号中提取出原始的基带信号。
本文将介绍包络检波解调电路的设计原理和实现方法。
我们来了解一下包络检波解调电路的工作原理。
在调制信号中，包络即为调制信号的振幅变化。
包络检波解调电路的目的就是将这个振幅变化提取出来，从而得到原始的基带信号。
包络检波解调电路的设计主要包括两个关键部分：包络检波电路和低通滤波电路。
包络检波电路用于将调制信号的振幅变化提取出来，而低通滤波电路则用于去除高频噪声，得到平滑的基带信号。
在包络检波电路中，常用的设计方案有峰值检波器和整流器。
峰值检波器采用二极管和电容器构成的电路，能够将调制信号的峰值部分提取出来。
整流器则采用二极管进行整流，将负半周的信号转换为正半周的信号。
这两种设计方案各有优缺点，具体选择应根据实际需求来确定。
在低通滤波电路中，常用的设计方案是RC滤波器。
RC滤波器由电阻和电容器构成，能够将高频噪声滤除，得到平滑的基带信号。
滤波器的截止频率应根据调制信号的带宽来确定，以确保基带信号的完整性。
包络检波解调电路的设计还需要考虑一些其他因素。
例如，输入信号的幅度范围、电源电压、工作频率等。
这些因素会对电路的性能和稳定性产生影响，需要进行充分的考虑和调整。
在实际的设计过程中，可以使用电路仿真软件进行模拟，以验证电路设计的正确性和可行性。
同时，还需要进行实际电路的搭建和调试，以确保电路能够正常工作。
总结起来，包络检波解调电路是一种常用的解调电路，用于从调制信号中提取出原始的基带信号。
设计这种电路需要考虑包络检波电路和低通滤波电路两个关键部分，以及其他一些因素。
通过合理的设计和调试，可以实现对调制信号的准确解调。
调幅和检波电路
调幅和检波电路广播和无线电通信是利用调制技术把低频声音信号加到高频信号上发射出去的。
在接收机中还原的过程叫解调。
其中低频信号叫做调制信号，高频信号则叫载波。
常见的连续波调制方法有调幅和调频两种，对应的解调方法就叫检波和鉴频。
下面我们先介绍调幅和检波电路。
（ 1 ）调幅电路调幅是使载波信号的幅度随着调制信号的幅度变化，载波的频率和相应不变。
能够完成调幅功能的电路就叫调幅电路或调幅器。
调幅是一个非线性频率变换过程，所以它的关键是必须使用二极管、三极管等非线性器件。
根据调制过程在哪个回路里进行可以把三极管调幅电路分成集电极调幅、基极调幅和发射极调幅 3 种。
下面举集电极调幅电路为例。
图 6 是集电极调幅电路，由高频载波振荡器产生的等幅载波经 T1 加到晶体管基极。
低频调制信号则通过 T3 耦合到集电极中。
C1 、 C2 、 C3 是高频旁路电容， R1 、 R2 是偏置电阻。
集电极的 LC 并联回路谐振在载波频率上。
如果把三极管的静态工作点选在特性曲线的弯曲部分，三极管就是一个非线性器件。
因为晶体管的集电极电流是随着调制电压变化的，所以集电极中的 2 个信号就因非线性作用而实现了调幅。
由于 LC 谐振回路是调谐在载波的基频上，因此在 T2 的次级就可得到调幅波输出。
（ 2 ）检波电路检波电路或检波器的作用是从调幅波中取出低频信号。
它的工作过程正好和调幅相反。
检波过程也是一个频率变换过程，也要使用非线性元器件。
常用的有二极管和三极管。
另外为了取出低频有用信号，还必须使用滤波器滤除高频分量，所以检波电路通常包含非线性元器件和滤波器两部分。
下面举二极管检波器为例说明它的工作。
图 7 是一个二极管检波电路。
VD 是检波元件， C 和 R 是低通滤波器。
当输入的已调波信号较大时，二极管 VD 是断续工作的。
正半周时，二极管导通，对 C 充电；负半周和输入电压较小时，二极管截止， C 对 R 放电。
在 R 两端得到的电压包含的频率成分很多，经过电容 C 滤除了高频部分，再经过隔直流电容 C 0 的隔直流作用，在输出端就可得到还原的低频信号。
调频调制包络波检波
包络检波由非线性器件和低通滤波器两部分组成。
(图9-17 p244)要求：R>>R以保证: i充>>i放,即:τ充<<τ放D ,一、工作原理(图9-18 p244)v s为已调信号,v o为包络检波信号1.v s正半周的部分时间(φ<90o)二极管导通，对C充电，τ充=R D C 很小∵RD∴τ充很小，v o≈v s2.v s的其余时间(φ>90o)二极管截止，C经R放电，τ放=RC∵R很大∴τ放很大，C上电压下降不多，仍有：v o≈v s1.2.过程循环往复，C上获得与包络(调制信号)相一致的电压波形，有很小的起伏。
故称：包络检波。
二、指标分析因v s幅度较大，用折线法分析。
1. v s为等幅波包络检波器波形(图9-19 p245)2. v s为AM信号v s=V s(1+m cosΩt)cosωo t因为Ω<<ωo，所以包络变化缓慢，在ωo的几个周期内：V s'≈V s(1+m cosΩt)=常数(恒定值)代入：v o=V s'cosφ≈V s(1+m cosΩt)cosφ=V s cosφ+m cosφcosΩt式中：V s cosφ为与v o幅度成正比的AGC电压vΩ=m cosφcosΩt=VΩ'cosΩt (原调制信号)实例：收音机中的检波电路(图9-25 p252) 3.包络检波器的指标(1)电压传输系数理想：R>>RD,φ→0,K d=1实际例：R=5.1kΩ,R D=100Ω时：φ≈33o,Kd≈0.84R=4.7kΩ,R D=470Ω时：φ≈55o,K d≈0.55通常取：K来估算检波器效率d=0.5(-6dB)(2)等效输入电阻R/(2K d)经推导：Ri=时，R i=R/2理想：Kd=1，R i更大(对前级有利)。
实际：Kd<1(3)非线性失真原因：①v s较小时，工作于非线性区；②R较小时，R的非线性作用↑。
实验十一 包络检波及同步检波实验讲解
四、实验步骤
一、二极管包络检波
1. m<1的调幅波检波
按调幅实验中实验内容获得峰－峰值Vp-p=2V、 m<30%的 已调波(音频调制信号频率约为1K) 。将开关S1拨为10，S2拨为 00，将示波器接入TP4处，观察输出波形.
加大调制信号幅度,使m=100%,观察记录检波输出波形.
2、观察对角切割失真
按调幅实验中实验内容获得调制度分别为30％，100％及 >100％的调幅波。将它们依次加至解调器调制信号输入端P8， 并在解调器的载波输入端P7加上与调幅信号相同的载波信号, 分别记录解调输出波形，并与调制信号对比。
2、解调抑制载波的双边带调幅信号
按调幅实验中实验内容的条件获得抑制载波调幅波，加至解 调器调制信号输入端P8，观察记录解调输出波形，并与调制 信号相比较。
五、参考实验波形
包络检波
同步检波
2、同步检波原理
同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行 解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载 波相同的同步信号。
同步检波电路原理图
MC1496集成电路构成解调器，载波信号从P7经相位调节网 络W3、C13、U3A加在8、10脚之间，调幅信号VAM 从P8经C14 加在1、4脚之间，相乘后信号由12脚输出，经低通滤波器、 同相放大器输出。
保持以上输出，将开关S1拨为“01”，检波负载电阻由 2.2KΩ变为20KΩ，在TP4处用示波器观察波形并记录,与上述波 形进行比较。
3、观察底部切割失真
将开关S2拨为“10”，S1仍为“01”，在TP4处观察波形，记 录并与正常解调波形进行比较。
二、集成电路（乘法器）构成解调器。
连线框图
1、解调全载波信号
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非相干解调电路——不需要同步参考信号 适用——包络反映了调制信号变化的普通调幅波AM
本节内容： ① 介绍包络检波器的组成电路、工作原理、性能指标 ② 用包络检波器构成的另一种相干解调电路—叠加型同步检波
射频通信电路
9.4.1 包络检波电路 1. 电路组成
非线性器件 两大部分 低通滤波器
VAV ——输出平均值，VAV Vcm
v AV ——输出交流，反映输入的包络
vAV (t) Vcm (1 ma cos t)
射频通信电路
④ 二极管只在输入信号峰值尖顶上有短暂的导通， 大部分时间截止。
二极管电流呈重复频率为 c 的尖顶脉冲
注意：二极管电流不是半波开关
原因：输出电压 v AV 的反馈
ma
cost)2[1
c os 2 c t ]
通过低通，滤除高频，输出平均电压
v AV
R
[a0
1 2
a2Vc2m (1
ma
cost)2 ]
a0 R
1 2
a2Vc2m
R(1
2ma costma2
cos2t)
调制信号
有效解调信号输出为： 基波
二次谐波
vAV a2ma Vc2m R cos t
射频通信电路
（3）平均包络检波
非线性器件——晶体管 be结
电路构成： RC低通滤波器
vAV
工作原理（输入为大信号）：
vi (t) Vcm (1 ma cos t) cosct
vbe VBB vi 设 VBB Von
则集电极电流为半波
ic gmVcm (1 ma cos t) cosct S1 (ct)
v AV 2
1 4
a2
ma2Vc2m
R
c
os2t
此失真无法由低通滤波器滤除
射频通信电路
（2）输入为大信号（峰值包络检波） 大信号作用下二极管非线性描述——二段折线
RD
二极管视为开关——导通、截止
iD
g 0
D
v
D
vD 0 vD 0
（
RD
1 gD
是二极管导通电阻）
射频通信电路
峰值包络检波原理
设输入为等幅载波（包络为常数）
射频通信电路
二极管小信号检波特点：
① 解调输出与输入信号幅度的平方成正比，称为平方律检波。 输入的调幅波（AM信号）为：
vi (t) Vcm (1 ma cos t) cosct
有效解调信号输出为：
vAV a2ma Vc2m R cos t
② 出现了许多高次谐波失真项，二次谐波失真项的大小为：
其中
S1 (
t)
1 2
2
cos t
2
3
cos 3t
L
L
通过RC低通滤波器取其平均分量：
1
iCAV
gmVcm (1 ma cost)
反映输入信号包络 晶体管有放大作用
输出电压
v0
vAV
gm
R Vcm (1 ma cost)
射频通信电路
峰值包络检波与平均包络检波比较——均为大信号检波
vD vi (t) vAV
设输入的调幅波（AM信号）为：
vi (t) Vcm (1 ma cos t) cosct
载频 c、调制频率 、调制系数 ma
低通滤波器RC的取值原则是：
时间常数
RC 1 ——对高频载波近似短路
c
RC 1 ——让低频调制信号通过 max
max
c
射频通信电路
2. 工作原理 输入信号的大小不同
非线性器件描述不同
工作原理不同
（1）输入为小信号（平方律检波） 注意：应加偏置VQ ，保证二极管导通
忽略输出电压 vAV 的负反馈，则：
iD
vD VQ vi
小信号作用下二极管的描述
——工作点处幂级数展开
VQ VD
iD a0 a1(vD VQ ) a2 (vD VQ )2 a3 (vD VQ )3
为取出解调信号，后面应 加低通滤波器。
射频通信电路
3. 包络检波器性能指标
1）检波效率 2）检波失真
检波器作为频率变换电路， 衡量它的变换效果
3）输入阻抗 ——检波器作为前级中频放大器的负载，衡量其影响
（1）检波效率
k ＝ 检波器输出电压 d 输入电压幅度
等幅波
射频通信电路
峰值包络检波电路工作过程的特点：
① 在高频信号的每一周 电容器C充、放电一次
② 放 >> 充 ,充电快、放电慢；
当充放电荷达动态平衡时，vAV vc 达到 输入信号峰值
③ 当输入为AM信号
vi (t) Vcm (1 ma cos t) cosct 检波输出两部分 vAV VAV vAV
输出平均电压反馈影响二极管
vbe VBEQ vi
输出电压无反馈，由晶体管隔离
二极管电流是 导通角极小的 尖顶脉冲
v 二极管工作点左移 AV
电流为半波 工作点仅由偏置决定
射频通信电路
（4）并联二极管包络检波
电路结构特点——与前端电路隔直流（电容C） RC 取值原则与串联型相同
检波原理—— 与串联型相同：
iD a0 a1vi a2vi2 a3vi3 ......
射频通信电路
解调（检波）——频谱搬移原理
iD a0 a1vi a2vi2 a3vi3 ......
频谱搬移主要 由二次方项产生
二次方项电流为：
a2Vc2m (1
ma
c ost ) 2
cos2
ct
1 2
a2Vc2m (1
vi (t) Vcm cosct
二极管两端电压
vD vi (t) vAV vi (t) vc
v 工作过程： 初始 t=0， c＝0， 充电
当 vi (t) 0 时，二极管导通 充 RDC 很小，充得快
放电
当 vi (t) vAV 时，二极管截止 放 RC 很大，放得慢
结果：v AV 保持在输入信号的峰值上 输入 vAV VAV Vcm
① 二极管电压 vD vi (t) vc 检波过程
② 充电时间常数 充 RDC
完全相同
③ 放电时间常数 放 RC
v c 反映了输入信号 vi (t) 的包络变化
与串联型检波不同处：
并联型 串联型
输出电压 vo vi (t) vc vi (t) vAV
包含两个过程
① 检波过程——输出包含 vAV ——反映输入包络
② 高频直通——输出包含 vi (t)
电容 C 对输入高频短路
二极管导通时间极短
iS
vi R
射频通信电路
并联包络检波的输出波形
vi 输入波形 vi
（设为等幅载波）
v 电容上电压 c
（充电到峰值）
输出电压 vo vi (t) vc vi (t) vAV
输出电压是高频输入和它 的检波分量的叠加。