相敏检波

相敏检波

（一）相敏检波的功用和原理

1、什么是相敏检波电路？

相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。

2、为什么要采用相敏检波？

包络检波有两个问题：一是解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流，无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。第二，包络检波电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。对于不同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流，以恢复调制信号，这就是说它不具有鉴别信号的能力。为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力，提高抗干扰能力，需采用相敏检波电路。

3、相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是什么？

相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要区别是相敏检波电路能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化的方向，同时相敏检波电路还具有选频的能力，从而提高测控系统的抗干扰能力。从电路结构上看，相敏检波电路的主要特点是，除了所需解调的调幅信号外，还要输入一个参考信号。有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。

4、相敏检波电路与调幅电路在结构上有哪些相似之处？它们又有哪些区别？

将调制信号ux乘以幅值为1的载波信号就可以得到双边带调幅信号us，将双边带调幅信号us再乘以载波信号，经低通滤波后就可以得到调制信号ux。这就是相敏检波电路在结构上与调制电路相似的原因。

二者主要区别是调幅电路实现低频调制信号与高频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏检波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经滤波后输出低频解调信号。这使它们的输入、输出耦合回路与滤波器的结构和参数不同。

（二）相敏检波电路的选频与鉴相特性

1、相敏检波电路的选频特性

什么是相敏检波电路的选频特性？

相敏检波电路的选频特性是指它对不同频率的输入信号有不同的传递特性。以参考信号为基波，所有偶次谐波在载波信号的一个周期内平均输出为零，即它有抑制偶次谐波的功能。对于n=1,3,5等各奇次谐波，输出信号的幅值相应衰减为基波的1/ n，即信号的传递系数随谐波次数增高而衰减，对高次谐波有一定抑制作用。

2、相敏检波电路的鉴相特性

什么是相敏检波电路的鉴相特性？

如果输入信号us为与参考信号uc(或Uc)同频信号，但有一定相位差，这时输出电压uo=Usm/2cos∮，即输出信号随相位差∮的余弦而变化。

由于在输入信号与参考信号同频但有一定相位差时，输出信号的大小与相位差有确定的函数关系，可以根据输出信号的大小确定相位差的值，相敏检波电路的这一特性称为鉴相特性。

附录：相关资料

相敏检波电路-(幅值调制信号的解调)

相敏检波电路-(幅值调制信号的解调)

相敏检波电路(与滤波器配合)可以将调幅波还原成原信号波形，起解调作用；并具有鉴别信号相位的能力。下面给出典型的二极管相敏检波电路及其输入输出关系图。它由四个特性相同的二极管D1～D4沿同一方向串联成一个桥式回路，桥臂上有附加电阻，用于桥路平衡。四个端点分别接在变压器A和B的次级线圈上，变压器A的输入为调幅波xm(t)，B的输入信号为载波y(t)，uf为输出。二极管的导通与截止完全由B的次级的输出决定，因此要求B的次级的输出大于A的次级输出。

调制与解调过程（波形转换）

整流检波和相敏检波

开关式全波相敏检波电路

一、实验目的

1．熟悉和掌握相敏检波器的工作原理。

2．验证相敏检波器的检幅特性和鉴相特性。

二、实验设备及参考电路图

1．实验台中部件：相敏检波器、音频振荡器、移相器、直流稳压电源、低通滤波器、电压表（毫伏表）

2．双踪示波器

3．实验参考电路图

三、实验步骤

将音频振荡器的输出信号（00 ）接至相敏检波器的输入端(1)。

1．参考信号为直流电压

⑴将直流稳压电源+2V接入相敏检波器参考信号输入端(4)，用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。

⑵将直流稳压电源-2V接入相敏检波器参考信号输入端(4)，用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。

2．参考信号为交流电压

⑴将音频信号00接入相敏检波器参考信号输入端(2)，用双踪示波器观察(1) ～(6)端波形。

⑵将音频信号1800 接入相敏检波器参考信号输入端(2)，用双踪示波器观察(1) ～(6)端波形。

3．相敏检波器检幅特性

将相敏检波器的输出端(3)接低通滤波器的输入端，将低通滤波器的输出端接数字电压表。

⑴相敏检波器的输入信号（接(1)）和参考信号（接(2)）同相，改变音频信号的输入幅值Vp-p，分别读出电压表显示的数值填入下表。

⑵相敏检波器的输入信号（接(1)）与参考信号（接(2)）反相时，改变音频信号的输入

4．相敏检波器的鉴相特性

将音频信号接移相器的输入端，移相器电路输出接相敏检波器参考输入端(2)，旋转移相器的电位器旋钮，改变参考电压的相位，音频振荡器输出幅值不变，用示波器观察(1) ～

(6)波形，并读出对应的电压表值。

四、实验报告要求

1．画出该相敏检波器的电路图，并说明该电路的工作原理。

2．画出该实验第三步骤和第四步骤的原理框图。

3．分别画出参考电压与相敏检波器的输入信号同相、反相时(1) ～(6)点的波形图及低通滤波器的输出波形。

4．画出参考电压通过移相器后（差900 时），相敏检波器(1) ～(6)点及低通滤波器的输出波形。

5. 分别纪录当参考电压与输入信号同相时、反向时，相敏检波器经低通滤波器输出对应输入信号的电压值。

五、思考题

1. 什么是相敏检波? 为什么要采用相敏检波?

2. 什么是相敏检波器的鉴相特性?