实验四二极管大信号包络检波器资料
实验四二极管大信号包络检波器
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 。
u ui
u0
t
图（3） 惰性失真原理图 避免惰性失真的条件是
ma 1 1 (CRL ) 2
上式表明若 CRL 放电慢，将促成发生惰性失真。 （2）割底失真。如图（4）所示。
（a） （c） 图（4） 割底失真原理及波形图 设 d 1 ，不产生负峰切割失真的条件为
ma 1 ~ Ri RR RL R 1 i L L R L Ri R L Ri R L Ri R L R L
实验原理：
1、 二极管大信号包络检波工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原理
ui u2
maUcm
Ucm
ui t
u2
UΩ m
直流成分U0
U0
t
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 u i (t ) 为正并超过 C 和 RL 上的 u 0 (t ) 时， 二极管导通， 信号通过二极管向 C 充电， 此时 u 0 (t ) 随充电电压上升而升高。当 u i (t ) 下降且小于 u 0 (t ) 时，二极管反向截止，此时 停止向 C 充电并通过 R L 放电，u 0 (t ) 随放电而下降。 充电时， 二极管的正向电阻 rD 较小，
包络检波及同步检波实验
载波信号不变，将调制信号 Vs 的峰值电压调 至 80mV ，调节 Rp1 使调制器输出为抑制载 波的双边带调幅信号，然后加至二极管包络检 波器输入端，观察记录检波输出波形，并与调 制信号相比较。
2、1496构成解调器
1、解调全载波信号
（ 1 ）将图 4 中的 C ＇ L 另一端接地， C5 另一 端接 A ，按调幅实验中实验内容 2 （ 1 ）的条件获得 调制度分别为 30 ％、 100 ％及＞ 100 ％的调幅波。 将它们依次加至解调器 V ＾米的输入端，并在解调器 的载波输入端加上与调幅信号相同的载波信号，分别 记录解调输出波形，并与调制信号相比。 （ 2 ）去掉 C4 、 C5 观察记录 m ＝ 3o ％的调幅波 输入时的调解器输出波形ボ并与调制信号相比较。
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 4、观察各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克 服的方法。 5、将幅度调制器电路和解调器电路联合起来实验，进一 步掌握调制和解调的基本方法
二、实验原理
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。常用的检波方法有包络检波和同步检波 两种。全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，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。
2、解调抑制载波的双边带调幅信号 （ 1 ）按调幅实验中实验 3 （ 2 ）的条件获 得抑制载波调幅波，并加至图 6-2 的 V ＾＊ 输入端，其它连线均不变，观察记录解调输出 波形，并与调制信号相比较。 （ 2 ）去掉滤波电容 C4 、 C5 观察记录输出 波形。
二极管包络检波实验报告
一、实验设计方案2.实验原理、试验流程或装置示意图实验原理：图6-1是二极管大信号包络检波电路 图6-2表明了大信号检波的工作原理。
输入信号)(U i(t)为正并超过C和LR上的)( U0(t)时二极管导通信号通过二极管向C充电 此时)( U0(t)随充电电压上升而升高。
当)( (U i(t)下降且小于)(0tu时二极管反向截止此时停止向C充电并通过LR放电)( U0(t)随放电而下降。
充电时二极管的正向电阻Dr较小充电较快)( U0(t)以近)(U i(t)上升的速率升高。
放电时 因电阻LR比Dr大得多通常kRL10~5放故)( U0(t)的波动小并保证基本上接近于)( (U i(t)的幅值。
如果)((U i(t)是高频等幅波且LR很大则)( U0(t)几乎是大小为U0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)( (U i(t)的幅度增大或减少时 检波器输出电压)( U0(t)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)( U0(t)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)( U0(t)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。
30实验设备及材料二、实验报告1.实验现象与结果试验得到输入的波形及数据如下输出的波形如下2.对实验现象、实验结果的分析及结论检波输出可能产生三种失真：第一由于检波二极管伏安特性弯曲引起的非线性失真；第二是由于滤波电容放电慢引起的惰性失真；第三是由于输出耦合电容上所充的直流电压引起的负峰值失真，其中第一种失真主要存在于小信号检波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像不大，主要是后两种失真。
（1）惰性失真（对角失真）（2）、割底失真三．实验总结1.本次试验成败及原因分析惰性失真（对角线切割失真）断开J1、J3 连接J2 由IN1端加入普通调幅波 AM 分别调节集成乘法器幅度调制实验电路板上产生的普通调幅波 AM 的调幅系数m a、调制信号频率Ω、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1 在TP2点观测图6-3所示惰性失真波形图。
实验四 二极管包络检波实验
实验四二极管包络检波实验高频实验报告实验名称: 二极管包络检波实验姓名: 余丽芳学号: 110404213班级: 通信工程,2,班时间: 2013.12.30南京理工大学紫金学院电光系一、实验目的1(加深对二极管大信号包络检波工作原理的理解。
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。
了解滤波电容数值对AM波解调影响。
3(了解电路参数对普通调幅波(AM)解调影响。
二、实验基本原理与电路二极管大信号包络检波工作原理uiu2mUacmuiUcmtu2直流成分U0UΩmU0t图4-1 大信号检波电路图4-2大信号检波原理图4-1是二极管大信号包络检波电路，图4-2表明了大信号检波的工作原理。
CC输入信号为正并超过和上的时，二极管导通，信号通过二极管向u(t)Ru(t)i10充电，此时随充电电压上升而升高。
当u(t)下降且小于时，二极管反u(t)u(t)0i0C向截止，此时停止向充电并通过放电，随放电而下降。
充电时，二极Ru(t)0Lru(t)管的正向电阻较小，充电较快，u(t)以接近上升的速率升高。
放电时，D0ir因电阻R比大的多(通常R,5~10k,)，放电慢，故u(t)的波动小，并保D0LL 证基本上接近于u(t)u(t)u(t)U的幅值。
如果是高频等幅波，则是大小为的直ii00流电压(忽略了少量的高频成分)，这正是带有滤波电容的整流电路。
当输入信号的幅度增大或减少时，检波器输出电压也将随之近似成比例地升高u(t)u(t)i0 或降低。
当输入信号为调幅波时，检波器输出电压就随着调幅波的包络线u(t)0而变化，从而获得调制信号，完成检波作用，由于输出电压的大小与输入u(t)0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效率检波效率又称电压传输系数，用表示。
它是检波器的主要性能指标之一，,d 用来描述检波器将高频调幅波转换为低频电压的能力。
定义为: ,dUU检出的音频电压幅度()mm,, ,,,dmUmU调幅波包线变化的幅度()acmacm 当检波器输入为高频等幅波时，输出平均电压，则定义为 U,0d整出的直流电压(U)U00 ,,,d检波电压的幅值(U)Ucmcm这两个定义是一致的，对于同一个检波器，它们的值是相同的。
二极管包络检波实验
*课程设计报告题目：二极管包络检波实验学生姓名： **学生学号： ******** 系别：电气信息工程学院专业：通信工程届别： 2014届指导教师： ***电气信息工程学院制2013年5月二极管包络检波实验学生：**指导教师：***电气信息工程学院通信工程专业摘要：利用最新电子仿真软件 Multisim 进行二极管包络检波虚拟实验，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。
关键词：调制信号；包络检波；低通滤波器；对角线失真；负峰切割失真引言众所周知，高频电子线路实验由于频率高，对实验板的设计和制作非常讲究，一般常采取诸如某些元件就近接地大面积敷铜板布地线振荡器加屏蔽合等措施，以尽可能减少高频干扰但在实际实验时，往往由于测量仪器和实验板之间的连线过长连线交叉平行等原因，仍然会存在窜入高频干扰问题，严重时影响观察波形和测量数据的准确性本文通过计算机用电子仿真软件Multisim进行高频电路仿真实验，不存在高频干扰现象，能达到理想的实验结果。
1实验原理分析调幅波的解调是从调幅信号中取出调制信号的过程，是调制的逆过程，通常称之为检波常用的解调方法有二极管包络检波和同步检波2种，一般的振幅调制信号，都可采用由相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调但是，对于普通调幅信号来说，它的载波分量未被抑制掉，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检波器。
目前应用最广的是二极管包络检波器。
二极管包络检波适合于解调含有较大载波分量的大信号的检波，它具有电路简单，易于实现的优点。
1.1二极管包络检波工作原理利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程来完成调制信号的提取。
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。
二极管包络检波
任务名称：二极管包络检波1. 介绍二极管包络检波是一种常用的电子技术，用于将调制信号从高频载波中分离出来。
它广泛应用于无线通信、广播、电视等领域。
本文将详细介绍二极管包络检波的原理、应用和实现方法。
2. 原理二极管包络检波的原理基于二极管的非线性特性。
当二极管正向偏置时，它呈现出非线性的伏安特性曲线。
当输入信号的幅度较大时，二极管会在正半周将信号整流，而在负半周截断信号。
这样，输出信号就是输入信号的包络。
3. 实现方法二极管包络检波的实现方法主要有两种：简单包络检波和滤波包络检波。
3.1 简单包络检波简单包络检波是最基本的包络检波方法。
它通过将输入信号与直流偏置相连的二极管串联，然后通过一个负载电阻将输出信号提取出来。
这种方法实现简单，但对信号的频率和幅度有较大的限制。
3.2 滤波包络检波滤波包络检波通过在简单包络检波的基础上添加滤波电路，提高了对输入信号的适应性。
滤波电路可以是低通滤波器或带通滤波器，用于滤除高频噪声和杂散信号。
这种方法可以实现更好的包络检波效果，提高了信号的质量和稳定性。
4. 应用二极管包络检波在无线通信和广播领域有广泛的应用。
4.1 无线通信在无线通信系统中，二极管包络检波用于解调调制信号。
它可以将调制信号从高频载波中分离出来，用于音频信号的放大和处理。
例如，在调频调制中，包络检波器可以将调制信号从调频信号中提取出来，用于音频解调和放大。
4.2 广播和电视在广播和电视系统中，二极管包络检波用于解调广播信号和电视信号。
它可以将调幅和调频信号中的音频信息提取出来，用于音频放大和处理。
例如，在调幅广播中，包络检波器可以将调制信号从调幅信号中分离出来，用于音频解调和放大。
5. 优缺点二极管包络检波具有以下优点： - 简单、成本低廉 - 实现容易 - 适用于多种调制方式然而，它也存在一些缺点： - 对输入信号的频率和幅度有限制 - 对输入信号的失真较敏感 - 对高频噪声和杂散信号的抑制能力较弱6. 总结二极管包络检波是一种常用的电子技术，用于从高频载波中分离出调制信号。
二极管包络检波
总的输出电压 vo = (i1 − i2 )R 平衡调幅电路
a 2 2 a 0 + 2 (V 0 + V Ω ) 2
a 1V Ω +
a 1V 0 +
总的输出电流 i = i1 − i2
id1 − id2 = 2a1vΩ−4a2vΩvc
3 3 3 2 a 3V 0 + a 3V 0V Ω 4 2
a2 2 V0 2
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几种调幅波的特点与实现方法
4.残留边带调幅的频谱 残留边带调幅的频谱
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实现调幅波的电路
调幅电路的种类很多，有分立、集成调幅电路；有低电平、 调幅电路的种类很多，有分立、集成调幅电路；有低电平、高 电平调幅电路；有普通调幅、有其它调幅电路； 电平调幅电路；有普通调幅、有其它调幅电路；虽然电路形式 各异，但原理是相同的， 各异，但原理是相同的，都是采用非线性器件产生新的频率成 再加相应的滤波器得到相应的频率成分。另外， 分，再加相应的滤波器得到相应的频率成分。另外，高电平调 幅电路在调幅的同时具有功率增益。 幅电路在调幅的同时具有功率增益。
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几种调幅波的特点与实现方法
1.普通调幅 普通调幅AM 普通调幅
uAM UΩ
Ma<1
ω Ω UC
t
Ma=1
ω UAM ωC
uAM
下边频
上边频
t ω ωCωC ωC+Ω
Ma>1
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几种调幅波的特点与实现方法
2. 抑制载波的双边带调幅（DSB调幅） 抑制载波的双边带调幅（ 调幅） 调幅 DSB调幅是在调幅电路中抑制掉载频只输出上下边频 调幅是在调幅电路中抑制掉载频只输出上下边频 （边带）。其数学表达式为 边带）。其数学表达式为 ）。
二极管包络检波
二极管包络检波（原创实用版）目录1.二极管包络检波的原理2.二极管包络检波的优缺点3.二极管包络检波的应用范围4.二极管包络检波与其他检波方法的比较5.二极管包络检波的实际应用案例正文一、二极管包络检波的原理二极管包络检波是一种将高频调幅信号中的原始信号提取出来的方法，也称为振幅解调或振幅检波。
它通过检波二极管将输入信号的负半周削平，只保留正半周，从而得到原调制信号的包络。
这种检波方法的优点是检波效率高、失真小、输入电阻较高。
二、二极管包络检波的优缺点二极管包络检波的优点有：检波效率高、失真小、输入电阻较高。
然而，它也存在一些缺点，如包络检波适用范围小，只适用于 AM 波解调，并且会因参数选择不当产生各种失真（底部切割失真、对角切割失真等）。
三、二极管包络检波的应用范围二极管包络检波广泛应用于普通调幅收音机、通信设备等领域。
在调幅接收机中，二极管包络检波器用于从高频调幅信号中提取原调制信号，从而实现音频信号的解调。
四、二极管包络检波与其他检波方法的比较与二极管包络检波相比，同步检波适用范围更广，适用于 AM 波、DSB、SSB 信号，检波效率高、检波线性好。
然而，同步检波的解调电路相对较复杂。
此外，还有其他检波方法，如三极管检波电路、运放检波电路等。
选择合适的检波方法需要根据实际应用场景和需求来确定。
五、二极管包络检波的实际应用案例在实际应用中，例如一个调幅接收机工作频率为 10.7MHz，输入、放大、检波三部分可以采用二极管包络检波方法。
首先，输入信号通过天线接收，然后经过放大电路放大，最后通过二极管包络检波器进行检波，得到原始音频信号。
二极管包络检波实验报告
二极管包络检波实验报告一、引言包络检波是无线电通信系统中常用的一种调制解调方法。
它的原理是利用非线性元件（如二极管）的特性，将高频信号转换为低频信号。
本实验通过搭建二极管包络检波电路，验证包络检波的工作原理，并对检波效果进行分析和讨论。
二、实验装置与方法1. 实验装置：（1）信号源：提供高频信号，频率可调。
（2）二极管：采用硅二极管，型号为1N4148。
（3）电容：用于耦合和滤波，选用容值为10nF的电容。
（4）负载电阻：用于接收检波后的低频信号，选用阻值为1kΩ的电阻。
（5）示波器：用于观察输出信号的波形。
2. 实验步骤：（1）搭建电路：将信号源与二极管串联，二极管的正极接地，负极接电容，电容的另一端接负载电阻，负载电阻的另一端接地。
将示波器的探头分别与二极管的两端相连。
（2）调节信号源频率：将信号源的频率调节到几十MHz的高频范围。
（3）观察示波器波形：通过示波器观察并记录输出信号的波形。
三、实验结果与分析经过实验观察，得到了如下结果：1. 当信号源频率较低时，示波器上观察到的波形为输入信号的高频振荡波形。
这是因为二极管处于截止状态，无法将高频信号进行包络检波。
2. 随着信号源频率的增加，示波器上观察到的波形逐渐变为输入信号的包络波形。
这是因为二极管开始进入导通状态，能够将高频信号的包络部分传递到负载电阻上。
3. 当信号源频率较高时，示波器上观察到的波形基本为输入信号的包络波形。
这是因为二极管处于完全导通状态，能够将高频信号完整地传递到负载电阻上。
根据上述结果进行分析，可以得出以下结论：1. 二极管的非线性特性使其能够实现包络检波。
在低频情况下，二极管处于截止状态，无法将高频信号的包络部分传递到负载电阻上。
而在高频情况下，二极管进入导通状态，能够将高频信号的包络部分传递到负载电阻上。
2. 二极管包络检波能够实现信号的解调，提取出原始信号的包络信息。
这在通信领域中具有重要的应用，如广播调幅（AM）信号的解调。
大信号检波器电路--串联型二极管峰值包络检波器
大信号检波器电路--串联型二极管峰值包络检波器大信号（0.5V以上）检波器，也称包络检波器。
1、串联型二极管峰值包络检波器该种检波器的原理电路如图5.5-10A所示。
在电路中，信号源U1、二极管VD和检波负载RLCL是串联相接的，故称之为串联型二极管峰值包络检波器。
电路是利用VD单向导电和检波负载RLCL充放电而工作的。
VD的寻通与否决定于高频输入电压U1和输出电压UO（即电容CL上的电压UCL）之差（U1-U 0），在高频信号正半周（U1-U0）﹥0期间VD导通，流过VD的高频电流ID对CL导通时充电，充电时间常数为RDCL（RD很小为VD导通时的内阻）很小，U0在很短时间内就接近高频电压最大值。
在（U 1-U0）﹤0期间，VD截止，电容CL通过RL放电，由于放电时间常数RLCL（》RDCL）远大于高频信号周期，故放电很慢，这样不煌地循环反复充放电，就得到如图5.5-10B中电压波形。
由于U0与U1的幅度相当接近，峰值包络检波由此而得名。
图5.5-10C为检波二极管电流电压波形，ID呈脉冲状，其幅度随U1包络的变化而变化，ID中含有的平均电流UDEV在负载RL上的压降即为输出电压UO。
可以证明，当U1=UC（1+MACOSOT）COSOCT时UO中调制信号分量UOO为：式中θ为二极管导通时通角之半，它为仅与RD与RL有关的一个常数。
θ、RL、RD三者的关系为：R1D决定于θ，即取决于RD/RL，因此，也可根据RD/RL值，通过表5.5-3查出R1D值。
包络检波器常有两种非线性失真：一是对角切割失真、二是负峰切割失真。
图5.5-11示出对角切割失真情况。
产生该种失真的原因是检波电路的时间常数RLCL选得过大，以使电容CL的放电速率跟不上包络变化速率所造成的。
为了避免对角切割失真的产生，对于单音调制选取时间常数RLCL时必须满足下式上式表明，MA的欧越大，包络下降速度越快，避免产生对角切割失真所要求的RLCL值就越小。
二极管包络检波器实验
列二极管的参数请见书后附表。
负载RL和C的选择 设计时考虑的原则：
a.
,
即C对载频等效旁路，对低频等效开路.
b.C»Cd,C大相应Cd的作用减小，从而可忽略不 计.
c.从系统而言:RL↑→Ri↑,RL↑→Kd↑,即负载 增加，对输入阻抗提高及传输效率的改善有利.
若输入US＝UC（1＋mcosΩt）cosωct 则检波输出U0＝KdUC（1＋m cosΩt） 2.输入阻抗高：
Zi可等效为一个电容Ci和一个电阻Ri并联。Ri 大小与检波器内阻及导通角有关。 Ci与结电 容及引线分布电容有关。可见Ri越大, Ci越小， 则检波电路对前级（谐振中放）的影响小。理 论分析可按功率守恒计算Ri，即有
实验说明及思路提示
二极管检波器工作原理及性能要求
大信号包络检波器其用途就是从调幅波中取出 低频调制信号。常用的是二极管检波，它是通过 二极管的非线性伏安特性进行频率变换，再通过 低通平滑滤波完成检波作用的。原理电路如图4。
对检波器的基本性能要求有： 1.传输系数Kd大：
图4.检波器原理电路图如下：
图1.检波器实验电路图如下：
输入调幅波形如下：uAM Ucm 1 mcostcosct
检波输出图形如下：uo kdUcm 1 mcost
2. 惰性失真： 仿真条件：Uim＝1V，F＝1KHZ,RL＝10KΩ，接 入0.1μf电容，m＝50％，检波输出波形如图8。
3.底部切割失真：
仿真条件:Uim＝1V，F＝1KHZ，RL＝20kΩ,不 接入0.1uf电容，m＝50%，输出波形如图9。
Kd=UΩm/mUim=0.25/0.3≈0.83 检波器输入输出波形对比图如下：
包络检波器
若设输入信号 输出信号为 则加在二极管两端的电压 如果下图所示的折线表示二极管的伏安特征曲线(注意在大信号输 入情况下是允许的)，则有：
当时
可见有两部分： 直流分量： 低频调制分量：
图11 包络检波图
图12 二极管特性曲线
有，—电流通角(二极管导通角度)
避免底部切割失真的条件为： 式中R为直流负载电阻。 实验内容与步骤：
实验原理图
图16 实验原理图
图17 示波器图形
实验总结： 在仿真软件Multisim10电子平台上所做的虚拟仿真，可以清楚地
看到二极管对调幅波的包络进行检波，由于原件参数选择不当引起的 惰性失真和底部切割失真。利用Multisim10软件可以对高频电路课程 中许多电路进行仿真，且具有组建仿真电路快捷、方便、波形图像直 观、效果理想等优点。可以避免在实验室中利用仪器做高频电路实 验，由于频率高存在干扰现象，效果不理想的缺陷。
图13 包络检波惰性失真波形
原因：由于负载电阻R与负载电容C的时间常数RC太大所引起 的。这时电容 C上的电荷不能很快地随调幅波包络变化，从而产生失 真。（电容C两端电压通过R放电的速度太慢）
输入AM信号包络的变化率>RC放电的速率 改进措施：为避免产生惰性失真,必须在任何一个高频周期内,使电 容C通过R放电的速度大于或等于包络下降速度。 避免产生惰性失真的条件：在任何时刻，电容C上电压的变化率应 大于或等于包络信号的变化率： 即得出不失真条件：
在输入调幅波包络的负半周峰值处可能会低于，二极管截止，检 波输出信号不跟随输入调幅波包络的变化而产生失真。
图15 底部切割失真波形图
显然，越小，分压值越大，底部切割失真越容易产生；另外，值 越大，调幅波包络的振幅越大，调幅波包络的负峰值越小，底部切割 失真也越易产生。
4-13二极管包络检波.
4 4 4 vat f t cosct cos3ct cos5ct 3 5
S (t)
*
t
上节内容回顾与扩展
双向斩波调幅电路
大载波，小调制！
（1）uc(t)正半周时，V1和 V2导通，V3和V4截止，V （t)=2f(t) ； uc(t)负半周 时，V1和V2截止，V3和V4 导通， V0（t)=-2f(t) 。 即输出电压为 2 f(t） uc(t) ≥0 uo (t)≈ -2 f(t） uc(t) ＜0 uo (t)≈2 S*(t)
maV0 cosΩt cos0t
单边带信号 ma V0 cos( 0 Ω )t 2 m (或 a V0 cos( 0 Ωt ) 2
波形图
频谱图
0- 0+
1 maV0 2
0- 0+
0-
1 maV0 2
0+
信号 带宽
2(
Ω ) 2π
2(
Ω ) 2π
Ω 2π
上节内容回顾与扩展
具体调幅电路
模拟乘法器调幅电路 （一）、低电平调幅电路 平方律调幅 斩波调幅 （二）、高电平调幅电路 基极调幅电路 集电极调幅电路
上节内容回顾与扩展
平方律调幅电路
这里将调制信号vΩ与载波信号v0相加后，同时加入非线性 器件，然后通过中心频率为ω0的带通滤波器取出输出电压vo中 的调幅波成分。
f(t) v1 vc(t) a0+a1v1+a2v22 id id´
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几种调幅波的特点与实现方法
1.普通调幅AM 普通调幅波是由调制信号叠加直流分量，再与载波的乘 积组成的。从原理上看，只要能实现这样的关系即可。 其原理图如图。
二极管检波实验报告
通讯电子电路实验调幅波信号的解调**: ***学号: ********班级: 02320802一、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、掌握二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真；3、掌握电路参数的选取方法，设计出合理的检波电路。
二、实验软件：Multisim三、实验过程：实验内容1、输入信号为：载波频率为100KHz，幅值为10V，调制信号频率为1KHz，调制度m=30%实验电路如图：输出波形：（1）电路器件参数的选择原则二极管的选择：为了提高检波效率，应选取正向电阻小，反向电阻大，同时要求PN结电容小的管子。
本次实验选择1N4151二极管。
负载电阻R3和滤波电容C1的选择：R3和C1的选择需要综合考虑检波失真、检波效率和输出波形质量等方面因素。
为了提高检波效率，R3应较大，C1较小，同时满足R3C1的值比较大；为了防止对角线失真，Ω一定的情况下R3C1不能过大；为了减小输出波形的纹波，R3C1不能过小。
下面具体讨论数值计算过程。
（2）对角线失真避免对角线失真的条件为：ΩR3C1＜√1−m 2m。
实验中Ω=1KHz,m=30%,所以可以计算出R3C1＜3.18×10-3。
实验中选R3=50kΩ,C1=10nF，R3C1=0.5×10-3，满足要求。
（3）割底失真不产生割底失真的条件是：m≤ 1 - -R3R3+R i。
本次实验直接用示波器观测输出结果，因此可视负载输入电阻为正无穷，即R i=∞，可知本次实验不会产生割底失真。
（4）检波效率η检波效率与电路参数R3、C1、r D以及信号的大小有关。
η= U OmU cm = U O0.3×10V在上述电路参数条件下，如图所示，测得: Uo=4.677V/2=2.3385V所以η=2.3385V/3V≈78%检波电路应该作为上一级电路的负载，因此考虑了设置合理的输入电阻。
如不考虑检波电路的输入电阻，电路图如下：通过调整合适的R3、C1值，检波效率可以近似为100%，输出如图：（5）纹波检波后应该尽量减小输出波形的纹波，以得到较为理想的解调结果。
二极管包络检波器和同步检波器仿真实验报告
二极管包络检波器战共步检波器仿真正在验报告之阳早格格创做姓名：教号：班级：09电疑二班一、真验手段1.进一步相识调幅波的本理，掌握调幅波的解调要领.2.相识二极管包络检波的主要指标，检波效用及波形得真.3.掌握用集成电路真行共步检波的要领.二、真验真质及步调（1）二极管包络检波电路1．利用EWB硬件画造出如图 1.15的二极管包络检波电路. 2．按图树立各个元件参数，其中调幅旗号源的调幅度M 为0.8.挨启仿真启闭，从示波器上瞅察波形.画出波形图. 3．分别将Rp调到最大或者最小，从示波器上不妨瞅察到惰性得真战背峰切割得真，画出波形图.附图二极管包络检波器仿真正在验电路（2）共步检波电路1．利用EWB硬件画造出如图 1.19的单边戴调幅真验电路.2. 按图树立各个元件参数,挨启仿真启闭，从示波器上瞅察共步检波器输进的单边戴旗号及输出旗号.画出波形图.3.改变共步检波器参照旗号相位，瞅察输出波形的变更，画出波形图.附图单边戴调造及其共步检波的仿真正在验电路三．真验报告央供1．画出二极管包络检波器的波形.画出二极管包络检波器的惰性得真战背峰切割得真波形.RP1=0% RP2=100%RP=0% RP2=0%背峰切割得真RP1=100% RP2=0%背峰切割得真R1=R2=100%惰性得真2．对于比划出共步检波电路的仄常波形战改变参照旗号相位波形.共步检波电路的仄常波形Uc=3.5344V参照旗号相位30度波形参照旗号相位45度波形随着参照旗号相位的减少哦，Uc幅值渐渐较小.四．思索题1．分解二极管包络检波器的惰性得真战背峰切割得真爆收的本果.问：惰性得真：当输进为调幅波时，太过删大RL战C 值，以致二极管截行功夫C通过RL的搁电速度过缓，正在某t1时刻跟没有上输进调幅波包络的下落速度.输出仄衡电压便会爆收得真，称惰性得真背峰切割得真：检波器与下级电路对接时，普遍采与阻容耦合电路.Cc为隔值电容，对于Ω呈接流短路，Cc二端电压为VAV.Ri2为下级电路输进电阻，VAV正在RL、Ri2分压后正在RL二端得VA电压反效用到二极管二端，若VA>Vsmmin，D截行，使输出调造旗号电压正在其背峰值附近将被削仄，出现背峰切割得真.2．证明共步检波电路的共步旗号与载波旗号的相互闭系.问：它们真足共频共相.。
6.2 二极管大信号包络检波器
对高频信号阻抗小， 注：C对高频信号阻抗小，高频电压大部分加到 上。 对高频信号阻抗小 高频电压大部分加到D上 2. ui (t ) 为调幅波时的工作原理 峰值检波器的工作条件：检波器一般工作在大信号状态， 峰值检波器的工作条件：检波器一般工作在大信号状态， 输入信号要求大于0.5V，通常在1V左右。 输入信号要求大于 ，通常在 左右。 左右
6.2二极管大信号包络检波器 二极管大信号包络检波器
1.课程名称 1.课程名称 2. 课程性质 3.课程内容 3.课程内容 4. 本节内容 5. 本节重点难点 6. 本节达到目标 7. 本节教学方法
高频电子线路》 《高频电子线路》
1.《高频电子线路》是无线电 1.《高频电子线路》 技术类各专业的一门重要的专 业基础课，在整个学科体系中 业基础课， 具有承上启下的重要作用，有 具有承上启下的重要作用， 着不可替代的地位。 着不可替代的地位。 2. 本院面向通信工程专业、电 本院面向通信工程专业、 子信息工程专业学生授课。 子信息工程专业学生授课。 3. 本课程开设在大三上学期， 本课程开设在大三上学期， 理论课72学时 理论课72学时。 学时。
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1. 第六章 调幅信号的解调 （通信系统接收端） 通信系统接收端） 2. 6.2 二极管大信号包络检波器 （1）本节内容 大信号包络检波工作原理、 大信号包络检波工作原理、技 （2）在本章所处地位 术指标、惰性失真、 术指标、惰性失真、 （3）学生应具备知识 负峰切 割失真产生的原因，解决办 、 割失真产生的原因， 电容充放电原理、高数知识、 电容充放电原理、高数知识 法 电路分析能力 （2）在本章所处地位 （4） 2学时 （1节） 是针对大信号AM的检波, 是针对大信号AM的检波 考试： （5）考试：6-8分 的检波,在 实际电路设计中要考虑各种 因素对电路性能的影响。 因素对电路性能的影响。
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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。