5组-AM包络检波
实验5振幅解调器、包络检波、同步检波详解
太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告专业班级测控14-4学号2014101XXX姓名XXXXXXXX指导教师XXXXXXX实验名称 振幅解调器、包络检波、同步检波 同组人 专业班级 测控14-4 姓名 XX 学号 201410XXX 成绩实验5 振幅解调器、包络检波、同步检波5-1 振幅解调基本工作原理解调过程是调制的反过程，即把低频信号从高频载波上搬移下来的过程。
解调过程在 收信端，实现解调的装置叫解调器。
一．普通调幅 波的解调振幅调制的解调被称为检波，其作用是从调幅波中不失真地检出调制信号。
由于普通调幅波的包络反映了调制信号的变化规律，因此常用非相干解调方法。
非相干解调有两种方式，即小信号平方律检波和大信号包络检波。
我们只介绍大信号包络检波器。
1.大信号检波基本工作原理大信号检波电路与小信号检波电路基本相同。
由于大信号检波输入信号电压幅值一般在 500mV 以上，检波器的静态偏置就变得无关紧要了。
下面以图 6-1 所示的简化电路为例进行分析。
大信号检波和二极管整流的过程相同。
图 6-2 表明了大信号检波的工作原理。
输入信号 ui(t) 为正并超过 C 和 RL 上的 uo(t) 时，二极管导通，信号通过二极管向 C 充电，此时 uo(t) 随充电电压上升而升高。
当 ui(t) 下降且小于uo(t) 时，二极管反向截止，此时停止向 C 充电， uo(t) 通过 RL 放电， uo(t) 随放电而下降。
……………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………………………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………充电时，二极管的正向电阻 rD 较小，充电较快。
uo(t) 以接近 ui(t) 的上升速率升高。
放电时，因电阻 RL 比 rD 大得多（通常 RL5 ~ 10k），放电慢，故 uo(t) 的波动小，并保证基本上接近于 ui(t) 的幅值。
高频-包络检波ppt课件.pptx
第十五讲 包络检波
9/29/2024 2:54 PM
1
第5章 振幅调制与解调
5.5.2 二极管峰值包络检波
旧版：第6章 6.2.2
包络检波器的工作原理 包络检波器的质量指标
第十五讲 包络检波
9/2第5章 振幅调制与解调
峰值包络检波器的工作原理
输入 AM信号
非线性 电路
-
-
等避U的于免DU直C载底经im流(波部R1电和电切压mR压 割a为L)振 失分：幅 真压RU的U后imRD条在CL=件RRK上d为U产i：m 生
ui Uim (1 ma cos Wt ) cos ct Uim (1 ma cos Wt )
Ui m
式端U中的由mR ，交于a流RURURΩR负RD=对RCLRR载L检LLR/电/波RR阻为二LR，/检极/ R而波管R器VRR为WD输来直出说
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4
第5章 振幅调制与解调
uC U1
ui U2
U3 uC U4
UA
UB
0
t
通 断通 断
iD
(a)
0
t
(b)
uo
Uav
Uo
0
t
(c)
加入等幅波时检波器的工作过程
第十五讲 包络检波
iD gD
iD
iDmax
－ Uo 0
uD
0
uD
t
(b)
t (a)
检波器稳态时的电流电压波形
峰值包络检波器的应用型输出电路
+ （a） u-i
VD
Cd
+
+UDC - +
C uo R
RL uΩ
n6j[通信电子]同步检波和包络检波下的AM系统抗噪声性能分析
![n6j[通信电子]同步检波和包络检波下的AM系统抗噪声性能分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f2216c62a517866fb84ae45c3b3567ec102ddc72.png)
同步检波和包络检波下的AM 系统抗噪声性能分析万志强(国家广播电影电视总局五六一台 江西南昌 330212)摘 要:调幅是中短波广播中一种主要的调制方式,对其解调也有两种方法。
通过对同步检波和包络检波两种解调方法的分析,探讨不同解调方法下系统的抗噪声性能,从而从另一种角度指出了中短波广播发射电台必须通过提高发射功率和调幅度的方式来提升系统的抗噪声性能。
关键词:调幅;同步检波;包络检波;信噪比;调制制度增益中图分类号:TN76 文献标识码:A 文章编号:10042373X (2009)152055203Anti 2noise Performance Analysis to AM System with SynchronousDetection and E nvelope DetectionWAN Zhiqiang(561Station of SARF T ,Nanchang ,330212,China )Abstract :AM is a main modulation in MW and SW broadcasting ,there are two ways to demodulate it.This article discusses the anti 2noise performance of AM system through analyzing synchronous detection and envelope detection ,then pro 2poses the AM radio station should raising the anti 2noise performance through raising the power and the depth of AM.Keywords :AM ;synchronous detection ;envelope detection ;SNR ;modulation gain收稿日期:20092012050 引 言幅度调制(Amplit ude Modulation ,AM )简称调幅,是正弦型高频载波的幅度随调制信号幅度变化的一种调制方式,为全世界传统模拟中短波广播技术所采用。
高频实验五：振幅解调器(包络检波、同步检波)
实验5 振幅解调器（包络检波、同步检波）—、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：●振幅解调●二极管包络检波●模拟乘法器实现同步检波2．做本实验时所用到的仪器：●③号实验板《调幅与功率放大器电路》●双踪示波器●万用表●直流稳压电源●高频信号源二、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2．掌握用包络检波器实现AM波解调的方法。
了解滤波电容数值对AM波解调影响；3．理解包络检波器只能解调m≤100％的AM波，而不能解调m＞100％的AM波以及DSB 波的概念；4．掌握用MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来实现AM波和DSB波解调的方法；5．了解输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB波解调的影响；6．理解同步检波器能解调各种AM波以及DSB波的概念。
三、实验内容1．用示波器观察包络检波器解调AM波、DSB波时的性能；2．用示波器观察同步检波器解调AM波、DSB波时的性能；3．用示波器观察普通调幅波（AM）解调中的对角切割失真和底部切割失真的现象。
四、基本原理振幅解调即是从振幅受调制的高频信号中提取原调制信号的过程，亦称为检波。
通常，振幅解调的方法有包络检波和同步检波两种。
1．二极管包络检波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，通常要求峰一峰值为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、RC 低通滤波器和低频放大部分，如图9-1所示。
图中，D21为检波管，C23、R20、C24构成低通滤波器，W21为二极管检波直流负载，W21用来调节直流负载大小，W22相串构成二极管检波交流负载，W22用来调节交流负载大小。
开关K21是为二极管检波交流负载的接入与断开而设置的，短路下方时为接入交流负载，全不接入为断开交流负载。
短路上方为接入后级低放。
调节W23可调整输出幅度。
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，所以RC 时间常数的选择很重要。
AM包络检波课程设计
AM包络检波课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解AM包络检波的基本原理，掌握调制与解调的基本概念。
2. 使学生掌握AM信号的产生、传输和接收过程，了解包络检波的作用及其在无线电通信中的应用。
3. 帮助学生了解幅度调制信号的特点，以及包络检波对信号的影响。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际通信问题的能力，能正确绘制AM信号的波形图。
2. 让学生掌握使用实验设备进行AM包络检波实验的操作方法，提高实验技能。
3. 培养学生的团队协作能力，通过小组讨论、实验，共同完成学习任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对通信科学的兴趣，提高学习积极性，树立良好的学习态度。
2. 培养学生的创新意识，鼓励他们敢于探索、勇于实践，形成探究问题的习惯。
3. 增强学生的国家意识，让他们认识到通信技术在国家发展中的重要作用，激发他们的社会责任感。
本课程针对高年级学生的认知特点，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力为核心。
通过本课程的学习，使学生能够更好地理解和应用通信原理，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. AM信号的调制与解调基本原理- 介绍幅度调制的基本概念、原理及数学表达。
- 分析AM信号的波形特点，探讨调制指数与信号带宽的关系。
2. AM信号的传输与接收- 讲解AM信号的传输过程，分析信号在传输过程中的变化。
- 介绍包络检波原理及其在AM信号接收中的应用。
3. 包络检波电路分析- 分析典型包络检波电路的工作原理，如二极管包络检波电路。
- 探讨不同类型包络检波电路的性能及适用场合。
4. 实验教学- 设计AM信号产生、传输和接收的实验，使学生亲身体验通信过程。
- 安排包络检波实验，让学生了解并掌握检波电路的搭建与调试方法。
5. 教学案例分析- 分析实际通信系统中的应用案例，加深学生对AM包络检波技术的理解。
- 通过案例分析，让学生了解AM包络检波在实际通信系统中的重要作用。
包络检波器
目录前言 (1)1包络检波器设计原理 (2)1.1原理框图 (2)1.2原理电路 (2)1.3工作原理分析 (3)1.4 峰值包络检波器的应用型输出电路 (5)1.5 电压传输系数 (5)1.6检波器的惰性失真 (7)1.7检波器的底部切割失真 (7)2包络检波器电路设计 (9)3包络检波器电路的仿真实现与分析 (10)3.1Multisim10 使用介绍 (10)3.2包络检波器电路的仿真电路 (12)3.3包络检波的惰性失真 (13)3.4包络检波的底部切割失真 (15)3.5检波器电压传输系数计算 (16)课设总结 (17)参考文献 (18)前言无线通信的发展经历了三个阶段，首先，远古时期的手段是用烽火和旗语。
其次，到近代出现了有线通信，其中著名的发明就是1837年Morse发明得电报和1876年Bell发明的电话。
电话的发明加速了通信领域的发展，为无线通信的出现奠定了坚实的基础。
无线通信的出现加快了现代通信领域的飞速发展。
无线通信(Wireless Communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。
在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。
无线通信主要包括微波通信和卫星通信。
微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。
但微波的频带很宽，通信容量很大。
微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。
卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。
无线通信系统可以分为：信源、调制、高频功放、天线、高频小放、混频和解调。
其中解调就是从高频已调信号的过程，又称为检波。
对于振幅调制信号，解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。
解调是调制的逆过程，实质上是将高频信号搬移到低频段，这种搬移正好与调制的搬移过程相反。
振幅解调方法可以分为包络检波和同步检波。
AM包络检波器
《高频电子线路设计》课 程 设 计 报 告题 目： AM 信号包络检波器专 业：班 级： （2）班姓 名：指导教师：成 绩：电气工程系2011 年12 月25日2011 - 2012 学年 第一学期课程设计任务书摘要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。
检波（detection）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（AM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，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目录一、设计目的 (1)二、设计内容及原理 (1)三、设计的步骤及计算 (2)检波的物理过程 (3)1.电压传播系数 (4)2.流通角 (5)3.参数选择设置 (7)四、实验结果与结论 (8)五、参考文献 (9)六、自我评价 (10)一、设计目的：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找资料、比较方案，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。
二、设计内容及原理：调幅调制和解调在理论上包括了信号处理，模拟电子，高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。
实验六 AM包络检波仿真电路
实验六 AM 包络检波仿真电路一、实验目的1．掌握二极管包络检波的原理及电路设计方法。
2．了解二极管包络检波电路中元件选择要求及对检波器性能的影响； 3. 学会检波器的检测方法。
二、实验仪器1．计算机（EWB 仿真软件）三﹑实验原理 1．二极管包络检波器调幅波的解调是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称之为检波。
调幅波解调方法有二极管包络检波器，同步检波器。
本实验主要完成二极管包络检波。
二极管包络检波器是包络检波中最简单、最常用的一种电路。
它适合于解调含有较大载波分量电平的AM 波（俗称大信号，通常要求峰-峰值为1V 以上）。
它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。
电路构成如图4-6-1所示： 图4-6-1包络检波器电路图图中D 为检波二极管，C 、L R 为检波负载，C 起高频旁路作用。
当输入电压su 为正半周时，二极管D 导通，电流对C 迅速充电，由于二极管的正向电阻D R 较小，C 上的电压很快上升到峰值；当s u 由最大下降时，D 截止，C 通过L R 放电，由于D L R R ，所以放电很慢，C 上的电压稍有下降。
第二个周期正半周上升到 C 上的电压后，二极管D再次导通。
这样循环往复的结果，在C 、L R 上得到包含直流分量、低频调制信号分量和微小高频信号分量的低频输出电压o u ，如图4-6-2所示。
图4-6-22．检波器的非线性失真在二极管峰值型检波器中，如果电路参数选择不恰当，将出现两种特有失真，（1）惰性失真：在二极管峰值型检波器中，如果检波负载时间常数C R L 太大，则电容C 的放电速度很慢，C 的两端电压不能随输入已调波包络而迅速变化，就会产生输出信号的非线性失真，这种非线性失真是因电容放电的惰性引起的，故称为惰性失真，如图4-6-3所示。
图4-6-3由此可知，在二极管峰值型检波器中，RC 时间常数的选择很重要，RC 时间常数过大，则会产生惰性失真。
RC 常数太小，高频分量会滤不干净。
高频课程设计AM信号包络检波器
学院通信电路课程设计AM信号包络检波器系别班级：电气系08通信指导教师：王老师实验日期：第17周2010——2011学年度第一学期目录一．设计目的 (3)二、设计容及原理 (3)三、设计的步骤及计算 (4)1.电压传输系数 (7)2.流通角 (7)3.参数选择 (8)四、设计的结果与结论 (10)1．结果 (10)2．结论 (11)3．心得体会 (11)五、参考文献 (12)AM信号包络检波器一、设计目的：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。
要求：掌握串、并联谐振回路及耦合回路、高频小信号调谐放大器、高频功率放大器、混频器、幅度调制与解调、角度调制与解调的基本原理.实际电路设计及仿真。
设计要求及主要指标：用检波二极管2AP12设计一AM信号包络检波器.并且能够实现以下指标。
●输入AM信号：载波频率15MHz正弦波。
●调制信号：1KHz正弦波.幅度大于1V.调制度为60%。
●输出信号：无明显失真.幅度大于5V。
二．设计容及原理：调幅调制和解调在理论上包括了信号处理.模拟电子.高频电子和通信原理等知识.涉及比较广泛。
包括了各种不同信息传输的最基本原理.是大多数设备发射与接收的基本部分。
因为本次课题要求调制信号幅度要大于1V.而输出信号幅度需要大于5V.所以本课题设计需要运用放大电路。
本次实验采用二极管包络检波以及运算放大电路。
在确定电路后.利用EDA 软件Multisim进行仿真来验证设计结果设计框图如下：输入信号→非线性器件→二极管包络检波器→运放电路→输出信号。
检波原理电路图图1三、设计的步骤及计算检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周期.二极管正向导通并对电容C充电.由于二极管正向导通电阻很小.所以充电电流I很大.是电容的电压Vc很快就接近高频电压峰值.充电电流方向如下图2所示：图2这个电压建立后.通过信号源电路.又反向地加到二极管D的两端。
包络检波法
包络检波器_大信号二极管包络检波法电路及工作原理大信号包络检波是高频输入信号的振幅大于0.5伏时，利用二极管对电容c充电，加反向电压时截止，电容c上电压对电阻R放电这一特性实现的。
分析时采用折线法。
大信号包络检波的工作原理1．包络检波电路及工作原理图6―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。
(6-1)式中,ωc为输入信号的载频,在超外差接收机中则为中频ωI为调制频率。
在理想情况下,RC网络的阻抗Z应为(6-2)图6―1 二极管峰值包络检波器(a) 原理电路 (b)二极管导通 (c)二极管截止图6―2 加入等幅波时检波器的工作过程从这个过程可以得出下列几点:(1)检波过程就是信号源通过二极管给电容充电与电容对电阻R放电的过程。
(2)由于RC时常数远大于输入电压载波周期,放电慢,使得二极管负极永远处于正的较高的电位(因为输出电压接近于高频正弦波的峰值,即Uo≈Um)。
(3)二极管电流iD包含平均分量(此种情况为直流分量)Iav及高频分量。
图6―3检波器稳态时的电流电压波形图6―4 输入为AM信号时检波器的输出波形图图6―5输入为AM信号时,检波器二极管的电压及电流波形图6―6包络检波器的输出电路2．性能分析1) 传输系数Kd检波器传输系数Kd或称为检波系数、检波效率,是用来描述检波器对输入已调信号的解调能力或效率的一个物理量。
若输入载波电压振幅为Um,输出直流电压为Uo,则Kd定义为2) 输入电阻Ri3．检波器的失真1)惰性失真在二极管截止期间,电容C两端电压下降的速度取决于RC的时常数。
图6―9 惰性失真的波形2) 底部切削失真图6―10底部切削失真图6―11 减小底部切削失真的电路。
包络检波器的工作原理
包络检波器的工作原理
包络检波器是一种用于提取封包信号的幅度变化的设备。
它的工作原理基于调幅（AM）信号的结构。
在调幅信号中，信号的幅度会随着基带信号的变化而变化。
包络检波器利用这个特性，将称为载波的高频信号与基带信号相乘，并通过低通滤波器进行滤波，以提取出信号的幅度变化部分。
具体而言，工作中可以将调幅信号分为三个分量：载波信号、音频信号和包络信号。
载波信号是高频信号，可以用正弦波表示。
包络信号是调幅信号的幅度变化部分，也是我们所关心的部分。
音频信号是基带信号，通过调制过程将其嵌入到载波信号中。
来自接收器的调幅信号首先经过一个功率放大器增强信号强度，接着通过一个解调器将高频载波信号与底层音频信号和包络信号分离。
然后，载波信号和底层音频信号通过相乘的方式得到最终的调幅信号。
最后，该调幅信号通过低通滤波器，滤除高频载波信号，只剩下包络信号。
包络检波器的输出信号就是提取出的包络信号，它可以用来表示原始信号的幅度变化。
包络检波器常常用于无线通信、音频处理和许多其他应用中，以提取信号的幅度信息。
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。
包络检波及同步检波实验报告
包络检波及同步检波实验报告篇一：实验十二包络检波及同步检波实验实验十二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原理,掌握调幅波的解调方法。
2．掌握二极管峰值包络检波的原理。
3．掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。
4. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。
二、实验内容1．完成普通调幅波的解调。
2．观察抑制载波的双边带调幅波的解调。
3．观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。
三、实验原理及实验电路说明检波过程是一个解调过程，它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的信号。
还原所得的信号，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。
假如输入信号是高频等幅信号，则输出就是直流电压。
这是检波器的一种特殊情况，在测量仪器中应用比较多。
例如某些高频伏特计的探头，就是采用这种检波原理。
若输入信号是调幅波，则输出就是原调制信号。
这种情况应用最广泛，如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。
从频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图12-1所示（此图为单音频Ω调制的情况）。
检波过程也是应用非线性器件进行频率变换，首先产生许多新频率，然后通过滤波器，滤除无用频率分量，取出所需要的原调制信号。
常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。
有载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。
而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。
图12-1 检波器检波前后的频谱1. 二极管包络检波的工作原理当输入信号较大(大于0.5伏)时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。
大信号检波原理电路如图12-2（a）所示。
检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器C充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流iD很大，使电容器上的电压VC很快就接近高频电压的峰值。
数据库系统原理实验 包络检波
数据库系统原理实验包络检波
包络检波（envelope detection）是一种用于检测调幅（AM）信号的技术。
在AM调制中，一个高频信号（称为载波）与一个低频信号（称为调制信号）进行调制，产生的信号即为AM信号。
在包络检波中，我们提取出AM信号中的包络（envelope），也就是调制信号的波形。
对于AM信号，其包络的变化频率等于调制信号的频率。
包络检波的实验步骤如下：
1. 准备一台AM信号发生器和一台示波器。
2. 将AM信号发生器的输出连接到示波器的通道1。
3. 调节AM信号发生器的载波频率和调制信号频率，使其产生一个明显的AM信号。
4. 将示波器的通道1设置为AC耦合，并将触发模式设置为自动。
5. 观察示波器上的信号波形，可以看到一个带有明显包络的信号。
6. 将示波器的通道1连接到一个包络检波器（envelope detector）。
7. 观察包络检波器输出的信号波形，可以看到一个与调制信号
相同频率的入口信号的包络。
8. 使用示波器观察调制信号波形，并将其与包络检波器输出的信号进行比较。
通过包络检波实验，我们可以深入理解AM调制和包络检波的原理和应用，也可以了解其在通信系统中的重要性。
5_包络检波
藏妹子
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包
一、包络检波器工作原理的数学分析 1、电路形式 2、各点波形 输入电压波形 二极管电流波形
络
检
D
波
低通滤波器 iD + + C R vC -
一、包络检波器工作原理的 数学分析
1、包络检波器的电路形式 2、包络检波器各点波形 输入调幅波 v( t ) O t 经二极管检波后 的电流 iD O t v( t )
L
t v O
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包
平均电流的调制分量
络
检
D
波
低通滤波器 iD + + C R vC iD iD≈av
一、包络检波器工作原理的 数学分析
3、包络检波器工作原理的数 学分析 v( t )
一个载波周期T 一个载波周期T内iD的平均值 aVc aVcm ID= ——+———sin t π π sin 检波后的第二项正是我们需 v( t ) 要的调制信号(如音频信号) 要的调制信号(如音频信号)，在 负载R 负载R上产生与调制信号成线性 关系的交流压降， 关系的交流压降，因此可以获 O 得几乎无失真的调制信号电压。 得几乎无失真的调制信号电压。
二、+ C R vC -
t
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包
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▶包络检波器工作的物理过程结束页
络
检
波
低通滤波器元件选择 R为负载电阻，应 为负载电阻， 选取数值较大。 选取数值较大。 C为负载电容，亦 为负载电容， 称为滤波电容， 称为滤波电容，它的 值应选取得在高频时， 值应选取得在高频时， 其阻抗远小于R 其阻抗远小于R，可 视为短路， 视为短路，而在低频 其阻抗远大于R 时，其阻抗远大于R， 可视为开路。 可视为开路。
包络检波原理
包络检波原理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 ∵RD很⼩∴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9-25p252)3.包络检波器的指标(1)电压传输系数理想：R >>R D ,φ→0,K d =1 实际例：R =5.1kΩ,R D =100Ω时：φ≈33o,K d ≈0.84R =4.7kΩ,R D =470Ω时：φ≈55o,K d ≈0.55 通常取：K d =0.5(-6dB)来估算检波器效率 (2)等效输⼊电阻经推导：R i =R /(2K d ) 理想：K d =1时，R i =R /2实际：K d <1 ，R i 更⼤(对前级有利)。
包络检波
若采用集成运放作为低频放大级，该条件可以忽略。 若采用集成运放作为低频放大级，该条件可以忽略。 因此， 因此，要同时满足上述两个条件 RL的取值范围应为
1− Mamax 2Ri (或 Ri ) ≤ RL ≤ 3 Ri2 Mamax
验求得的 C 值是否满足下列条件
C >10CD
（4.4.14） ）
③ 当 RL 选定后，就可按 RLC 乘积值求得 C，但应检 选定后，
Ri 2
所以 CC的值很大。 这样， 这样， o 中的直流分量几乎都落在 的值很大。 υ 的大小近似为输入载波的振幅， CC 上，这个直流分量 的大小近似为输入载波的振幅，即
VO ≈ Vim
此电压源在 所以 CC 等效为一个电压为Vim的直流电压源，此电压源在
RL上的分压为
RL VR = Vim Ri2 + RL
图4.4.4 中频放大器与检波器级联 4.4.4
4.4.1
解决以上矛盾的一个有效 方法是采用图4.4.5所示的三极 方法是采用图4.4.5所示的三极 4.4.5 管射极包络检波电路。 管射极包络检波电路。由图可 见，就其检波物理过程而言， 就其检波物理过程而言， 它利用发射结产生与二极管包 络检波器相似的工作过程， 络检波器相似的工作过程，不 同的仅是输入电阻比二极管检 波器增大了 (1 + β ) 倍。这种电路 适宜于集成化， 到了广泛的应用。 适宜于集成化，在集成电路中得 到了广泛的应用。
（4.4.6） ）
此电压反向加在二极管两端，如图4.4.7所示。 此电压反向加在二极管两端，如图4.4.7所示。 4.4.7所示
4.4.1
当输入调幅 波的调制系数 Ma 较小时， 较小时，这个 电压的存在不 电压的存在不 致影响二极管 的工作。 的工作。 当调制系数 Ma
am包络检波法的门限效应
am包络检波法的门限效应
门限效应在AM包络检波法中是一个关键的概念。
当输入信噪比降低到一个特定的数值后，包络检波器的输出信噪比会出现急剧恶化，这种现象被称为门限效应。
具体来说，在小信噪比情况下，调制信号无法与噪声分开，而且有用信号淹没在噪声之中，此时检波器输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，这就是门限效应。
门限效应是由包络检波器的非线性解调作用引起的。
在大信噪比情况下，AM 信号包络检波器的性能几乎与同步检测器相同。
但随着信噪比的减小，包络检波器将在一个特定输入信噪比值上出现门限效应。
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第五组：
郭瑾 郭琪 胡雨尘
题目
1.分析包络检波器的电路原理； 2.分析影响包络检波器性能的 主要参数； 3.以单音调制的常规AM波为 例，给出包络检波解调器中各 主要参考点信号的时域波形及 频谱c(1+macosΩ t)cosIt
•开始时：Ui+通过D给C充电，充=rdC很小，UL很快接近Ui 的峰值，并对D形成反压(-UL)
2
（2）底部切割失真（负峰切割失真）： 检波器输出常用隔直电容Cc与后一级耦合，电路如图： 原理：因为Cc很大，这将会在电容Cc上形 成一个基本固定的电压UCc，经RL、Ri2分 压后，在RL上的分压为： (k1)
U RL
RL RL U Cc Ui RL Ri 2 RL Ri 2
•它对D来说是反偏，这样当ma较大时，
负峰有可能低于URL，使D截止， 形成负峰切割失真，如图：
•所以要防止这种失真，需对ma有一个限制，需
(U C U C ma ) U RL
RL UC RL Ri 2
交流负载
Ri 2 Ri 2 RL 1 Ri 2 // RL 即：ma RL Ri 2 RL Ri 2 RL RL
•此为防止负峰切割失真的条件。
直流负载
Multisim 仿真
C2隔直电容
调制波 已调波 通过二极管后的波形 包络检波输出波形
惰性失真
负峰切割失真
从左到有右依次是
半波整流、隔直、LC并联滤波电路
A点频谱
B点频谱
C点频谱，观察得知除2kHz外，其他噪声 频率很少
若无滤波电路，检波图像如图，电路出现很多抖动， 并且频谱中有很多高频分量
•当UL>Ui时：D截止，电容 上的电压RL放电，放=RLC，
波形如图：
•UL重现调制信号包络线形状， 从而完成峰包检波。
影响参数
1．检波效率：
m aU L UL kd cos m aU c UC
3
3rd 3 3 gR L RL
kd
2．检波失真 （1）对角切割失真（亦称惰性失真）：
•它主要是由于RLC太大引起的。
•问题：适当提高RLC有利于滤除高频成分；但 如太大，将因放电时间过长面跟不上包络的变 化，而产生惰性失真。
解决方法：
选择合适的RLC，使： 放电速率≥输入振幅变化速率 即： dU L dU I dt dt 推得不产生对角切割失真条件为：
6
1 ma RL C ma max
观察可知，除了2kHz目标频率外，有很多高频分量 当C、R均为最大的时候，电路仍惰性失真很小
C点频谱，出现很多高频信号
B点频谱
改变L大小
B/C点