高频二极管检波电路课程设计

辽宁工业大学高频电子线路课程设计（论文）题目：二极管检波电路设计

院（系）：电子与信息工程学院

专业班级：电子081

学号：

学生姓名：

指导教师：

教师职称：

起止时间：_2011/7/1—7/10

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电子与信息工程学院教研室：通信工程教研室

学号学生姓名专业班级电子081

课程设计

（论文）题

目

二极管检波电路设计

课

程

设计

（论文）任务要求：1．对一个常规调幅信号进行二极管检波解调并用EWB仿真，能够观察输入输出波形。

2．根据电路结果求出电压利用系数

3．判断设计的电路是否能够产生失真

参数：常规调幅信号调幅系数为0.5，输入信号载波频率10000HZ，载波电压100mV 左右。

指

导

教

师

评

语

及

成

绩

成绩：指导教师签字：

年月日

目录

第一章课程设计的基本概念 (3)

1.1检波电路的基本概念 (3)

1.2检波简述 (3)

第二章课程设计目的与要求及原理 (3)

2.1课程设计目的 (3)

2.2二极管检波原理 (4)

第三章课程设计内容 (4)

3.1 电路原理设计。 (4)

3.2设计电路，并画出电路图（用EWB画，并打出） (9)

器件清单 (10)

总结 (12)

参考文献 (12)

第一章课程设计的基本概念

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。接下来将介绍二极管包络检波电路。

1.2检波简述

检波过程是一个解调过程，它与调制过程正相反。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，故又称包络检波器（envelope detector）。

第二章课程设计目的与要求及原理

2.1课程设计目的

本课程的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，让学生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，培养学生的设计能力。

（2）做仿真部分：课程设计的实验环境

硬件要求能运行Windows 9.X操作系统的微机系统。EWB仿真操作系统。

课程设计的预备知识

熟悉EWB仿真操作系统，及高频电子线路课程。

（3）课程设计要求

2.2二极管检波原理

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。

狭义的检波是指从调幅波的包络提取调制信号的过程。，有时把这种检波称为包络检波或幅度检波。图1-20-21表示出了这种检波的原理：先让调幅波检波器（通常是晶体二极管），从而得到依调幅波包络变化的脉动电流，再一个低通滤波器滤去高频成分，就得到反映调幅波包络的调制信号。

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。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。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。，普通调幅信号，它的载波分量被抑制掉，直接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，而在集成电路中，主要采用三极管射极包络检波器。同步检波，又称相干检波，主要用来解调双边带和单边带调制信号，它有两种实现电路。一种由相乘器和低通滤波器组成，另一种直接采用二极管包络检波。

第三章课程设计内容

3.1 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。

(1-1)

式中,ωc为输入信号的载频,在超外差接收机中则为中频ωIΩ为调制频率。在理想情况下,RC网络的阻抗Z应为

(1-2)

图1-1

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

（2）．对检波器的基本要求

(Ⅰ) 检波效率要高

衡量一个检波器检波效率的一个参数是电压传输系数ＡV。它定义为检波器输出调幅电压的幅值Ｖm (与检波器输入调幅包络变化幅值ΔＶΩm之比，即

(Ⅱ) 避免对角线失真

在检波电路中，如果检波负载电路的时间常数RC 太大，则滤波电容Ｃ上

的电压可能跟不上调幅波包络线幅度的变化，就会产生对角线失真。

在调制系数 Ｍa 和最高调制频率ωΩmax 确定的条件下，避免对角线失真的条件是

(Ⅲ) 负峰切割要小

负峰切割失真是由于检波器的直流负载和交流负载不同而引起的。在图 1-2 中，检波器的直流负载为Ｒ = Ｒ1+Ｒw1。而实际检波电路的输出端（图中的 B 端）常经耦合电容 (图中 Ｃ1）送至下一级负载（图中Ｒ2和Ｒw2），故检波器交流负载为 r =( Ｒ1+Ｒw1) // ( Ｒ2+Ｒw2) 。若调幅波的调幅系数 Ｍa 比较大，且直流分量小于低频分量的振幅（图 1-2（b ）中 (Ｉm ''＞Ｉ0)，则调幅波包络的波谷处被切割，出现了负峰切割失真。

避免负峰切割失真的条件是：

对于晶体管电路，下级放大器的输入电阻Ｒi 约为 2～5k Ω。如果 Ｍa 在 0.3～0.8 的范围内，则Ｒ 的取值范围为 1～10 k Ω。

（3）.输入电阻

Ri

检波器的输入阻抗包括输入电阻Ri 及输入电容Ci 。输入电阻是输入载波

电压的振幅Um 与检波器电流的基频分量振幅I1之比值,

即

输入电阻是前级的负载,它直接并入输入回路,影响着回路的有效Q 值及回路阻抗。有