实验四二极管大信号包络检波器资料

实验报告

成绩

班级电子112 学号1886110233 姓名张影课程名称

高频电子线路实验与课程设计实验日期2013\11\20 实验名称二极管大信号包络检波器

实验目的：

1、通过实验熟悉大信号检波的工作原理。

2、掌握用二极管大信号包络检波器实现普通调幅波（AM ）解调的方法。

3、初步掌握包络检波器的工程估算方法和检波特性的测试方法。

4、了解电路参数对普通调幅波（AM ）解调影响。

5、研究电路参数对检波特性的影响。

实验原理：

1、二极管大信号包络检波工作原理

u i

t

t

u 2

u 2u i

Ucm m a U cm

U 0

U Ωｍ直流成分U 0

图（1）大信号检波电路图（2）大信号检波原理

图（1）是二极管大信号包络检波电路，图（2）表明了大信号检波的工作原理。输入信号)(t u i 为正并超过C 和L R 上的)(0t u 时，二极管导通，信号通过二极管向C 充电，此时)(0t u 随充电电压上升而升高。当)(t u i 下降且小于)(0t u 时，二极管反向截止，此时停止向C 充电并通过L R 放电，)(0t u 随放电而下降。充电时，二极管的正向电阻D r 较小，

充电较快，)(0t u 以接近)(t u i 上升的速率升高。放电时，因电阻

L R 比D r 大得多（通常k R L 10~5），放电慢，故)(0t u 的波动小，并保证基本上接近于)(t u i 的幅值。如果)(t u i 是高频等幅波，且L R 很大，则)(0t u 几乎是大小为0U 的直流电压，这正是带有滤波电容的半波整流电路。当输入信号)(t u i 的幅度增大或减少时，检波器输出电压)(0t u 也将

随之近似成比例地升高或降低。当输入信号为调幅波时，检波器输出电压)(0t u 就随着

调幅波的包络线而变化，从而获得调制信号，完成检波作用，由于输出电压

)(0t u 的大小与输入电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。

2、二极管大信号包络检波器检波失真

检波输出可能产生三种失真：第一种，由于检波二极管伏安特性弯曲引起的非线性失真；第二种是由于滤波电容放电慢引起的惰性失真；第三种是由于输出耦合电容上所充的直流电压引起的负峰切割失真。其中第一种失真主要存在于小信号检波器中，并且是小信号检波器中不可避免的失真，对于大信号检波器这种失真影响不大，主要是后两种失真。

(1) 惰性失真。如图（3）电路所示。

t

u

u i u 0

图（3）惰性失真原理图

避免惰性失真的条件是

2

)(11L a CR m 上式表明若L CR 放电慢，将促成发生惰性失真。

（2）割底失真。如图（4）所示。

（a ）

（b ）（c ）

图（4）割底失真原理及波形图

设1d ，不产生负峰切割失真的条件为

L L L i L L i i L i i L L

a R R R R R R R R R R R R R m ~11

由该式可见，调制系数a m 愈大或检波器交直流电阻之比

L L R R ~愈小，则愈容易产生负峰

切割失真。实验内容与步骤：

（一）、按照该实验所给电路在Multisim10软件中画出仿真电路。电路如下所示：

（二）、进行仿真实验，得出输出和输入的仿真波形图，如下图所示：

从上图中可以看到，二极管包络检波器输出和输入波形一致，几乎没有失

真，非常成功。

实验总结：

二极管包络检波器主要由二极管和RC低通滤波电路组成。二极管导通时，

输入信号向C充电，充电时常数为RC，充电快；二极管截止时，C向R放电，放电快。在输入信号作用下，二极管导通和截止不断重复，直到充放电达到平

衡后，输出信号跟踪了输入信号的包络。如果参数选择不当，二极管包络检波

器会产生惰性失真和负峰切割失真。惰性失真是由于RC过大而造成的，负峰切割失真主要是由于交直流等效电阻不同造成的。