第八讲 调幅波的包络检波电路
包络检波
4.4.1
例如， 4.4.10是某收音机二极管检波器的实际电路。 例如，图4.4.10是某收音机二极管检波器的实际电路。 是某收音机二极管检波器的实际电路
图4.4.10
收音机中的实际二极管检波电路 4.4.1
4、设计考虑 设计二极管包络检波器的关键在于： 设计二极管包络检波器的关键在于：正确选用晶体 二极管， 二极管，合理选取 RLC 等数值，保证检波器提供尽可 等数值， 能大的输入电阻，同时满足不失真的要求。 能大的输入电阻，同时满足不失真的要求。 (1)检波二极管的选择 检波二极管的选择 为了提高检波电压传输系数， 为了提高检波电压传输系数，应选用正向导通电阻rD 或最高工作频率高）的晶体二极管。 和极间电容 CD 小（或最高工作频率高）的晶体二极管。 为了克服导通电压的影响，一般都需外加正向偏置， 为了克服导通电压的影响，一般都需外加正向偏置，提 供（20～50）µA静态工作点电流，具体数值由实验确 20～50） A静态工作点电流， 定。
图4.4.8 负峰切割失真
由图4.4.8（ 由图4.4.8（a）可见，要防止这种失真的产生，必须 4.4.8 可见，要防止这种失真的产生， 使包络线的最小电平大于或等于VR，即满足 或
RL Vim (1− Ma ) ≥ Vim Ri 2 + RL
RL ZL (Ω) Ma ≤ = Ri2 + RL ZL (0)
4.4.1
一、二极管峰值包络检波器 二极管峰值包络检波器的 原理电路如图4.4.1所示 原理电路如图4.4.1所示 4.4.1 1.工作原理 由图4.4.1可见, 由图4.4.1可见, 4.4.1可见 当加在二极管上的正向电压为 υ =V cosωt i im 设 υD(on) = 0
gDυ , υ ≥ 0 流过二极管的电流 i = 0 , υ < 0
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27
产生本地振荡信号的方法：
（1）由发送端发出导频信号，控制本地振荡器，使本地振荡器 的频率和相位与发送端一致。
（2）对于双边带调制来说，可以从双边带调制信号中提取所需 的同频同相的载波信号作本地振荡信号。
Di
+
+
++
vi 充电 –
C
RL v
– 放电
–
(a)
vc +–
+C
+
vi
RL
v
–
–
(b)
串联式二极管（大信号）包络检波器如图(a)所示。图中的RL、 C为二极管检波器的负载，同时也起低通滤波器作用。一般要求
检波器的输入信号大于0.5V，所以称为大信号检波器。
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5
RLC电路： 一是起高频滤波作用。 二是作为检波器的负0 t )
本地载波的角频率 0 准确地等于输入信号载波的角频率 1
即
0 1
但二者的相位可能不同；这里表示它们的相位差。
这时相乘输出（假定相乘器传输系数为1）
ν 2 V1V0 (cost cos1t) cos(1t )
1 2
V1V0
cos cost
1 4
V1V0
对于单边带调制信号来说，无法直接从单边带信号中提取载波 信号，因此在发射单边带信号的同时，还发射受到一定程度抑 制的载波信号（称为导频信号）。在接收端，用导频信号控制 本机振荡信号使其同步中。
（3）采用锁相方法从抑制载波的信号中提取载波。
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28
i (t) Vi cos t cos0t，通过平方律运算器，输出电压为
基本调幅电路及检波电路及原理详解
基本调幅电路及检波电路及原理详解/邮件群发一、调幅电路及原理详解调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上(例如晶体二极管或三极管)经非线性变换成新的频率分量,再利用谐振回路选出所需的频率成分。
调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。
通常,多采用三极管调幅电路,被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器,称为低电平调幅;反之,如果使用大功率大信号调谐放大器,称为高电平调幅。
在实际中,多采用高电平调幅,对它的要求是:(1)要求调制特性(调制电压与输出幅度的关系特性)的线性良好;(2)集电极效率高;(3)要求低放级电路简单。
1、基极调幅电路图1是晶体管基极调幅电路,载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上,低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联,C2为高频旁路电容器,C1为低频旁路电容器,R1与R2为偏置的分压器,由于晶体管的ic=f(ube)关系曲线的非线性作用,集电极电流ic含有各种谐波分量,通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来,基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小,因而低频放大器比较简单。
其缺点是工作于欠压状态,集电极效率较低,不能充分利用直流电源的能量。
图1、基极调幅电路2、发射极调幅电路图2是发射极调幅电路,其原理与基极调幅类似,因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右,而集电极电源电压有十几伏至几十伏,调制电压对集电极电路的影响可忽略不计,因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。
图2、发射极调幅电路3、集电极调幅电路图3是集电极调幅电路,低频调制信号从集电极引入,由于它工作于过压状态下,故效率较高但调制特性的非线性失真较严重,为了改善调制特性,可在电路中引入非线性补尝措施,使输入端激励电压随集电极电源电压而变化,例如当集电极电源电压降低时,激励电压幅度随之减小,不会进入强压状态;反之,当集电极电源电压提高时,它又随之增加,不会进入欠压区,因此,调幅器始终工作在弱过压或临界状态,既可以改善调制特性,又可以有较高的效率,实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。
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。
包络检波电路分析
四、振幅调制的解调基本特性及实现模型振幅检波电路(一)、振幅调制的解调电路的基本特性及实现模型•定义：振幅调制波的解调电路称振幅检波电路，简称检波电路。
检波是从振幅调制波中不失真的检出调制信号的过程。
（它是振幅调制的逆过程）•功能：在频域上，该作用就是将已调幅波的调制信号频谱不失真地搬到零频率附近。
检波乃是实现频谱线性搬移。
•类型：同步检波，包络检波。
1、同步检波（主要解调DSB，SSB波，也可解调AM波）①乘积型A）实现模型同步检波的关键在于取参考信号U r必须与输入原载波信号严格同步（同频，同相），因而实现电路较复杂些。
B）原理：振幅检波电路也是一种频谱搬移电路，可以用乘法器来实现。
以双边带调制信号的解调为例: （按此仿真）U S=V m cosΩt cosωC t为已调波U r=V rm cosωC t为本地引入参考电压，称同步电压，要求与输入载波信号同频同相。
第一项与cosΩt成正比，是反应调制信号变化规律的有用分量，后两项为2ωC的双边带调制信号，为无用的寄生分量，通过低通滤波将高频分量滤除，即可实现检波。
若任意多频信号可画出下列频谱示意图：采用同样的工作原理，以上模型也可实现AM波和SSB波的解调。
②叠加型（按此仿真）A）实现模型B）原理a) 若U s=U DSB=V m cosΩt cosωC t ,U r=V rm cosωC t当V rm≥V sm 时，合成信号为不失真的普通（标准）调幅波，可通过包络检波器检出所需要的调制信号。
b) 若U s=U SSB=V m cos(ωC+Ω)t ，U r=V rm cosωC t ，V rm>>V smU=（用矢量叠加法）经包络检波后U AV=ηd V rm(1+D cosΩt)再经隔直电容后得U av=ηd DV rm cosΩt实现了不失真的解调。
2、包络检波因U AM经由非线性器件后输出电流中含有能线性反映输入信号包络变化规律的音频信号分量（即反映调制信号变化规律）。
调幅信号的解调(检波)
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单元八 调幅信号的解调(检波)
2)输入电阻Ri 检波器的输入电阻Ri是指从检波器输入端看进去 的等效电阻,用来说明检波器对前级电路的影响程度。 定义Ri为输入高频等幅波的电压振幅Uim与输入高频脉 冲电流中基波振幅Iim之比：
U im Ri I im
式(8-3)
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t 8.2(b)输出信号波形
单元八 调幅信号的解调(检波)
1)当输入为单频正弦信号调制的普通调幅波时，
uI(t) Uim maUim
0
t
8.3(a) 输入信号波形
uo(t)
UΩm
0
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8.3(b)输出信号波形
t
单元八 调幅信号的解调(检波)
u （ Urm cos （ct ） r t）
u （ 0 t） 1 K M U rmU im ma cos cos t U m cos t 2
U m
1 K M U rmU im ma cos 2
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单元八 调幅信号的解调(检波)
则uZ(t)中含有F、2fc+F共2个频率分量，经过 低通滤波器LPF后滤去2fc+F高频分量，就得到：
u （ 0 t） 1 K M U rmU im ma cos t U m cos t 4
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单元八 调幅信号的解调(检波)
令：
U m 1 K M U rmU im ma 4
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单元八 调幅信号的解调(检波)
2、叠加型同步检波器
uI(t) ur(t)
包络检波电路设计原理
包络检波电路设计原理
包络检波电路设计原理是将调制信号进行检波，获取其包络信号的电路。
通常用于调幅解调电路中。
设计原理如下：
1. 输入信号为调制信号，一般是调幅信号或者调频信号。
2. 输入信号经过高频滤波器滤波，去除高频成分，得到基带信号。
3. 基带信号经过整流电路，将其变成单方向电流，同时对信号的幅度进行检测。
4. 接下来，基带信号经过低通滤波器滤波，去除高频杂波，得到原始的包络信号。
5. 最后，经过放大器对包络信号进行放大，以便后续信号处理。
包络检波电路的设计要点：
1. 高频滤波器的设计要根据信号的调制方式来选择合适的截止频率。
2. 整流电路直接将信号变成单方向电流，可以使用二极管进行整流。
3. 低通滤波器的设计要选择合适的截止频率，以保留信号的低频成分。
4. 放大器的设计要根据需要进行选择，以达到合适的信号放大倍数。
包络检波电路的设计原理基本上就是通过滤波和整流处理信号，然后放大得到包络信号。
这样就可以将调制信号转变为调幅信号的包络信号进行后续处理或者解调。
调频调制包络波检波
包络检波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 很小∵RD∴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9-25 p252) 3.包络检波器的指标(1)电压传输系数理想：R>>RD,φ→0,K d=1实际例：R=5.1kΩ,R D=100Ω时：φ≈33o,Kd≈0.84R=4.7kΩ,R D=470Ω时：φ≈55o,K d≈0.55通常取：K来估算检波器效率d=0.5(-6dB)(2)等效输入电阻R/(2K d)经推导：Ri=时，R i=R/2理想：Kd=1，R i更大(对前级有利)。
实际：Kd<1(3)非线性失真原因：①v s较小时，工作于非线性区；②R较小时，R的非线性作用↑。
包络检波电路分析
包络检波电路分析包络检波电路是一种用于从调幅信号中提取包络信号的电路，常用于收音机、电视机等调频调幅接收设备中。
它的原理是将调幅信号与一个高频正弦信号进行混频，得到一个中频信号，然后通过低通滤波器将中频信号的高频成分去除，以得到原始调幅信号的包络。
首先是高频放大器。
高频放大器负责对输入的调幅信号进行放大，以便后续的混频器能够得到足够的混频效果。
在高频放大器中，通常采用共射放大器或共基放大器作为放大器的基本结构。
这两种放大器的输出电路都是负载为电容的晶体管电路。
由于调幅信号的频率通常较高，所以这些高频放大器需要具有较高的增益和带宽，并且要具有良好的线性特性。
其次是混频器。
混频器是包络检波电路的核心部件，它负责将高频放大器输出的调幅信号与一个高频正弦信号进行混频。
混频器一般采用二极管的非线性特性来实现，其中常用的二极管有肖特基二极管和环形饱和二极管。
在混频的过程中，调幅信号会被转换成两个频率为调幅信号频率之和和差的信号。
其中，频率为调幅信号频率之和的信号是中频信号，它包含了原始调幅信号的包络。
最后是低通滤波器。
低通滤波器的作用是将混频器输出的中频信号进行滤波，去除其中的高频成分，以得到原始调幅信号的包络。
低通滤波器的截止频率应选择在中频信号频率之上，以确保高频成分被滤除。
常见的低通滤波器有RC滤波器和LC滤波器。
滤波器的选择要根据具体的应用需求进行。
整个包络检波电路的工作原理可以总结如下：首先，高频放大器对输入的调幅信号进行放大。
然后，混频器将调幅信号与高频正弦信号混频，得到中频信号，其中包含了原始调幅信号的包络。
最后，低通滤波器对中频信号进行滤波，去除其中的高频成分，以得到原始调幅信号的包络。
包络检波电路的应用非常广泛，特别是在调频调幅接收设备中。
它能够有效地从调幅信号中提取出包络信号，以便于后续的信号处理和解调。
同时，包络检波电路的设计也需要考虑到各种因素，如频率响应、增益稳定性、非线性失真等。
包络检波解调电路设计
包络检波解调电路设计包络检波解调电路是一种常用的电路设计，用于将调幅信号解调成原始的基带信号。
在无线通信、广播电视等领域中广泛应用。
本文将详细介绍包络检波解调电路的原理、设计和应用。
一、原理介绍包络检波解调电路的基本原理是通过将调幅信号转换成其包络信号，然后再对包络信号进行解调，得到原始的基带信号。
其主要由三个部分组成：调幅信号输入部分、包络检波部分和解调输出部分。
1.调幅信号输入部分调幅信号输入部分主要是将调幅信号输入到电路中，通常采用微弱的射频信号作为输入信号。
该部分的主要功能是将输入信号进行放大以提高信号的幅度，以便后续电路能够进行正常工作。
2.包络检波部分包络检波部分是整个电路的核心部分，主要由包络检波器和低通滤波器组成。
包络检波器的作用是将调幅信号转换成其包络信号，一般采用二极管、二极管桥等元件实现。
而低通滤波器的作用是滤除高频噪声，使得输出信号更加纯净。
3.解调输出部分解调输出部分主要是将包络信号再次进行解调，得到原始的基带信号。
解调方法可以采用整流解调、同步解调等方式。
整流解调是将包络信号直接进行整流，然后通过低通滤波器滤除高频成分；同步解调是通过与载波信号进行相乘，然后再通过低通滤波器滤除高频成分。
二、电路设计包络检波解调电路的设计需要考虑多个因素，如输入信号的频率范围、信号幅度、噪声等。
下面将介绍一种常见的包络检波解调电路设计。
1.选择合适的元件根据实际需求选择合适的二极管、电容和电阻等元件。
一般情况下，二极管的整流电压降应小于输入信号峰值，电容的容值要满足低通滤波的要求，电阻的阻值要适当。
2.确定放大倍数根据输入信号的幅度和电路的增益要求，确定放大倍数。
放大倍数过大会导致失真，放大倍数过小会影响解调效果。
3.设计滤波器根据需要设计合适的低通滤波器，选择合适的滤波器类型和参数，以滤除高频噪声。
4.确定解调方法根据实际需求选择合适的解调方法，如整流解调、同步解调等。
不同的解调方法具有不同的特点和适用范围，需要根据实际情况进行选择。
光电检测技术及应用 第8章光电检测常用电路
z2
r22
(wL2
1 )2 wC2
r2
1 2
arctg
(wL2
1 wC 2
r2
)
w0 L2 r2
w w0
1 r2 w0C2
w0 w
Q2
(
w w0ห้องสมุดไป่ตู้
w0 w
)
Q2
2w w0
Q2
w0 L2 r2
为二次侧回路的品质因数，
称为广义失调
量，Z2为二次侧回路的阻抗。
w w w0 为角频率变化量。I2 的相位较U1 滞后 ，它在
电二极管处于接近开路状态，
可以得到与开路电压成正比例
的输出信号即
，A = R2 R1
v
R1
根据（8-1）式代入得
V0 AV Voc
V0
AV
kT q
ln(Se E / I 0 )
四、光电器件与集成运算放大器的连接
（3）阻抗变换型
电路的输出电压
V0 I sc R f R f Se E
当实际的负载电阻 RL 与放大器连接时，RL 远远大于R0 ，则负
常见的鉴频器有斜率鉴频器、相位鉴频器、 比例鉴频器等，对这些电路的要求主要是非线 性失真小，噪声门限低。
1．斜率鉴频器 斜率鉴频器是属于调幅调频变换型。它先通
过线性网络把等幅调频波变换成振幅与调频波 瞬时频率成正比的调幅调频波，然后用振幅检 波器进行振幅检波。
图8-10 斜率鉴频器原理框图及各环节波形图
二、放大器设计中频率及带宽的确定 在实际系统中，从提高信噪比考虑，很少
要求精确保持波形，而按实际需要适当牺牲高 频成分，保持必要的脉冲特性。图8-4说明了 所需保持波形和电路3dB带宽△f之间的关系。
调幅和检波电路与调频和鉴频电路说明
调幅和检波电路与调频和鉴频电路说明调幅和检波电路：⼴播和⽆线电通信是利⽤调制技术把低频声⾳信号加到⾼频信号上发射出去的。
在接收机中还原的过程叫解调。
其中低频信号叫做调制信号，⾼频信号则叫载波。
常见的连续波调制⽅法有调幅和调频两种，对应的解调⽅法就叫检波和鉴频。
调幅电路：调幅是使载波信号的幅度随着调制信号的幅度变化，载波的频率和相应不变。
能够完成调幅功能的电路就叫调幅电路或调幅器。
调幅是⼀个⾮线性频率变换过程，所以它的关键是必须使⽤⼆极管、三极管等⾮线性器件。
根据调制过程在哪个回路⾥进⾏可以把三极管调幅电路分成集电极调幅、基极调幅和发射极调幅 3 种。
下⾯举集电极调幅电路为例。
检波电路：检波电路或检波器的作⽤是从调幅波中取出低频信号。
它的⼯作过程正好和调幅相反。
检波过程也是⼀个频率变换过程，也要使⽤⾮线性元器件。
常⽤的有⼆极管和三极管。
另外为了取出低频有⽤信号，还必须使⽤滤波器滤除⾼频分量，所以检波电路通常包含⾮线性元器件和滤波器两部分。
下⾯举⼆极管检波器为例说明它的⼯作。
调频和鉴频电路：调频：是使载波频率随调制信号的幅度变化，⽽振幅则保持不变。
鉴频则是从调频波中解调出原来的低频信号，它的过程和调频正好相反。
调频电路能够完成调频功能的电路就叫调频器或调频电路。
常⽤的调频⽅法是直接调频法，也就是⽤调制信号直接改变载波振荡器频率的⽅法。
图 8 画出了它的⼤意，图中⽤⼀个可变电抗元件并联在谐振回路上。
⽤低频调制信号控制可变电抗元件参数的变化，使载波振荡器的频率发⽣变化。
鉴频电路：能够完成鉴频功能的电路叫鉴频器或鉴频电路，有时也叫频率检波器。
鉴频的⽅法通常分⼆步，第⼀步先将等幅的调频波变成幅度随频率变化的调频 — 调幅波，第⼆步再⽤⼀般的检波器检出幅度变化，还原成低频信号。
常⽤的鉴频器有相位鉴频器、⽐例鉴频器等。
普通调幅及其包络检波电路设计
调制解调电路设计一．设计目的：设计幅度调制和解调电路调制信号为：()1S 3cos 272103cos164t V tV ππ=⨯+=⎡⎤⎣⎦ 载波信号：()2S 6 cos 2107210 6 cos1640t V tV ππ=⨯⨯+=⎡⎤⎣⎦二．设计方案：本题采用普通调幅方式，解调电路采用包络检波方法；调幅电路采用丙类功放电路，集电极调制；检波电路采用改进后的二极管峰值包络检波器。
1．调幅电路设计：Ⅰ.参数计算：()6cos1640c u t tVπ=载波为，()3cos164t tVπΩ=调制信号为u则普通调幅信号为am cm U U [1cos164]cos1640a M t t ππ=+其中调幅指数0.5a M =最终调幅信号为am U 6[10.5cos164]cos1640t tππ=+为了让三极管处在过压状态cc U 的取值不能过大，本题设为6v 其中选频网络参数为21LC c ω=c 1640ωπ= L 200H,C 188F 1BB Vμμ===另UⅡ.调幅电路如下图所示：调幅波形如下：可知调幅信号与包络线基本匹配2.检波电路设计：参数计算：取10L R k =Ω 1.电容C对载频信号近似短路，故应有1cRCω,取()510/10/0.00194c c RCωω==2．为避免惰性失真，有max 10.00336a a RCM M -Ω=,取0.0022,1RC R k C F μ==Ω=，则3．设11212250.2,,330, 1.6566R R R R R R R k R ====Ω=Ω则。
因此， 4．c C 的取值应使低频调制信号能有效地耦合到L R 上，即满足min1cL C R Ω，取4.7c C F μ=3.调制解调电路如下图所示：o am U U 与波形为：o L U U 与解调信号的波形为：下面的波形为解调信号波形，基本正确，没有出现惰性失真和底部切割失真。
包络检波解调电路设计
包络检波解调电路设计包络检波解调电路是一种常用的解调电路，用于从调制信号中提取出原始的基带信号。
本文将介绍包络检波解调电路的设计原理和实现方法。
我们来了解一下包络检波解调电路的工作原理。
在调制信号中，包络即为调制信号的振幅变化。
包络检波解调电路的目的就是将这个振幅变化提取出来，从而得到原始的基带信号。
包络检波解调电路的设计主要包括两个关键部分：包络检波电路和低通滤波电路。
包络检波电路用于将调制信号的振幅变化提取出来，而低通滤波电路则用于去除高频噪声，得到平滑的基带信号。
在包络检波电路中，常用的设计方案有峰值检波器和整流器。
峰值检波器采用二极管和电容器构成的电路，能够将调制信号的峰值部分提取出来。
整流器则采用二极管进行整流，将负半周的信号转换为正半周的信号。
这两种设计方案各有优缺点，具体选择应根据实际需求来确定。
在低通滤波电路中，常用的设计方案是RC滤波器。
RC滤波器由电阻和电容器构成，能够将高频噪声滤除，得到平滑的基带信号。
滤波器的截止频率应根据调制信号的带宽来确定，以确保基带信号的完整性。
包络检波解调电路的设计还需要考虑一些其他因素。
例如，输入信号的幅度范围、电源电压、工作频率等。
这些因素会对电路的性能和稳定性产生影响，需要进行充分的考虑和调整。
在实际的设计过程中，可以使用电路仿真软件进行模拟，以验证电路设计的正确性和可行性。
同时，还需要进行实际电路的搭建和调试，以确保电路能够正常工作。
总结起来，包络检波解调电路是一种常用的解调电路，用于从调制信号中提取出原始的基带信号。
设计这种电路需要考虑包络检波电路和低通滤波电路两个关键部分，以及其他一些因素。
通过合理的设计和调试，可以实现对调制信号的准确解调。
说明检波电路的工作原理
说明检波电路的工作原理检波电路的工作原理。
检波电路是一种电子电路，用于从调幅信号中提取出原始的调制信号。
它在无线电通信、音频处理和许多其他领域中都有广泛的应用。
在本文中，我们将深入探讨检波电路的工作原理，包括不同类型的检波电路及其应用。
1. 检波电路的基本原理。
在调幅调制中，原始信号（也称为基带信号）被调制到一个载波信号上，形成调幅信号。
检波电路的作用是从这个调幅信号中提取出原始的基带信号。
这是通过去除载波信号和恢复原始信号的过程实现的。
检波电路的基本原理是利用调幅信号的特性来实现这一过程。
调幅信号的幅度随着原始信号的变化而变化，因此可以利用这种幅度变化来提取原始信号。
检波电路可以分为几种不同的类型，每种类型都有其独特的工作原理和应用。
2. 常见的检波电路类型。
（1）整流检波电路。
整流检波电路是最简单的一种检波电路，它利用二极管的非线性特性来实现。
当调幅信号的幅度为正时，二极管导通，输出信号为正半周波。
当调幅信号的幅度为负时，二极管截止，输出信号为零。
整流检波电路适用于低频调幅信号的检测，但对于高频信号则不太适用。
（2）包络检波电路。
包络检波电路是一种更复杂的检波电路，它可以用来检测高频调幅信号。
包络检波电路的基本原理是将调幅信号转换为其包络信号，并通过滤波器来提取出原始信号。
这种检波电路适用于许多无线电通信系统中，尤其是在调幅广播中。
（3）同步检波电路。
同步检波电路是一种高级的检波电路，它可以用来提取出调幅信号中的原始信号和载波信号。
它的工作原理是利用一个参考信号来与调幅信号进行同步，从而恢复出原始信号和载波信号。
同步检波电路在许多通信系统中都有广泛的应用，尤其是在调幅调制解调器中。
3. 检波电路的应用。
检波电路在无线电通信、音频处理和许多其他领域中都有广泛的应用。
在无线电通信中，检波电路用于从调幅信号中提取出音频信号，以便进行解调和解码。
在音频处理中，检波电路用于从调幅信号中提取出原始音频信号，以便进行放大和处理。
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与串联型检波不同处： 输出电压 vo vi (t ) vc
vi (t ) v AV
① 检波过程——输出包含 v AV ——反映输入包络
② 高频直通——输出包含 vi (t )
电容 C 对输入高频短路 二极管导通时间极短
vi iS R
射频通信电路
并联包络检波的输出波形
vi
输入波形 vi （设为等幅载波） 电容上电压 c （充电到峰值）
电路结构特点——与前端电路隔直流（电容C） RC 取值原则与串联型相同
检波原理—— 与串联型相同：
① 二极管电压
vD vi (t ) vc
并联型 检波过程 完全相同
② 充电时间常数
③
充 RD C 放电时间常数 放 RC vc 反映了输入信号 vi (t )
的包络变化
串联型 包含两个过程
1
射频通信电路
（2）输入阻抗
检波器输入阻抗的影响：
并接在中频回路两端——影响回路Q值， ——影响选择性，输入阻抗越大越好。
Ri
设输入信号为： vi (t ) Vcm cos ct 二极管电流为尖顶脉冲 ——含有丰富的谐波 检波器输入阻抗的定义：
输入阻抗对 什么频率而言？
Vim Ri I 1m
通过低通，滤除高频，输出平均电压
v AV 1 2 R [a 0 a 2Vcm (1 ma cos t ) 2 ] 2
调制信号 基波 调制信号 二次谐波
1 1 2 1 2 2 a 0 R a 2Vcm R(1 2ma cos t ma ma cos 2t ) 2 2 2
R
输入阻抗等效为两过程阻抗并联：
R 1 Ri // R R 2 3
检波器输入阻抗 信号电流阻抗
射频通信电路
（3）二极管包络检波器的失真
电路元件参数选得不恰当，将会出现失真 ① 惰性失真
现象： 在包络下降部分， 电容器放电速度 跟不上包络下降 惰性失真
包络下降速度与什么有关？
Vcm (1 ma ) Vcm
Vcm (t )
Hale Waihona Puke 不失真失真Vim (t ) Vcm (1 ma cost )
t
ma 大，包络下降快
（ 相同）
调制频率 大，包络下降快 （ ma 相同）
射频通信电路
为避免惰性失真对电路元件的要求
dvc (t ) dVim (t ) dt t t1 dt t t1
t1 为信号包络下降区间的某一时刻
设输入的包络为： Vim (t ) Vcm (1 ma cost ) 在
t t1
时刻，电容C通过R放电的时间函数：
t t1 RC
vc (t ) Vc( t t1 ) e
Vcm (1 ma cost1 )e
t t1 RC
包络的变化速率为：
dVim (t ) maVcm sin t1 dt t t1
有效解调信号输出为：
2 v AV a2 ma Vcm R cost
射频通信电路
二极管小信号检波特点： ① 解调输出与输入信号幅度的平方成正比，称为平方律检波。 输入的调幅波（AM信号）为：
vi (t ) Vcm (1 ma cost ) cos c t
有效解调信号输出为：
射频通信电路
（3）平均包络检波
电路构成： 非线性器件——晶体管 be结 RC低通滤波器 工作原理（输入为大信号）：
v AV
vi (t ) Vcm (1 ma cost ) cos c t
设 VBB Von 则集电极电流为半波
vbe VBB vi
ic g mVcm (1 ma cos t ) cos c t S1 ( c t )
kd ＝
检波器输出电压 输入电压幅度
v 当输入是等幅载波： i (t ) Vcm cos ct
则检波器的输出为直流 VAV
kd
v AV Vcm
3
k d ＝ cos
① 检波效率 1，效率高 ② 检波效率是由电路参数决定的常数，不随 输入信号的幅度而变化，线性不失真检波
3RD 理解 R
设输入为AM信号：
失真现象
负峰切割失真
vi (t ) Vcm (1 ma cos t )cos ct
检波输出两部分 v AV VAV v AV 检波电流两部份 iAV I AV iAV
不失真反映包络
射频通信电路
iAV
iAV
失真原因分析
输入 ： vi (t ) Vcm (1 ma cos t )cos ct 输出： vAV kdVcm (1 ma cos t ) VAV VAV ~ cos t
射频通信电路
峰值包络检波与平均包络检波比较——均为大信号检波
vD vi (t ) vAV
输出平均电压反馈影响二极管
vbe VBEQ vi
输出电压无反馈，由晶体管隔离
二极管电流是 导通角极小的 尖顶脉冲
电流为半波
二极管工作点左移
v AV
工作点仅由偏置决定
射频通信电路
（4）并联二极管包络检波
射频通信电路
解调（检波）——频谱搬移原理
iD a0 a1vi a2vi2 a3vi3 ......
二次方项电流为：
2 a 2Vcm (1 ma cos t ) 2 cos 2 c t
频谱搬移主要 由二次方项产生
1 2 a 2Vcm (1 ma cos t ) 2 [1 cos 2 c t ] 2
v
输出电压
vo vi (t ) vc vi (t ) vAV
输出电压是高频输入和它 的检波分量的叠加。
为取出解调信号，后面应 加低通滤波器。
射频通信电路
3. 包络检波器性能指标 1）检波效率 2）检波失真
检波器作为频率变换电路， 衡量它的变换效果
3）输入阻抗 ——检波器作为前级中频放大器的负载，衡量其影响 （1）检波效率
检波 电流
直流
交流幅度
I Av ~
I AV
v AV Vcm R R
v AV Vcm R R
I AV ~
V AV ~ V ma cm R R
I AV
此值 一定 小于1 此比值 不一定 小于1
无
RL
有
ma 1
ma R R // RL
RL
VAV ~ Vcm ma R // RL R // RL
工作过程： 初始 t=0， c＝0， 当
v
充电
vi (t ) 0 时，二极管导通
充 RD C 很小，充得快
放电
当 vi (t ) v AV 时，二极管截止
放 RC 很大，放得慢
输入 等幅波
v 结果： AV 保持在输入信号的峰值上
vAV VAV Vcm
射频通信电路
射频通信电路
第八讲 调幅波的 包络检波电路
射频通信电路
非相干解调电路——不需要同步参考信号 适用——包络反映了调制信号变化的普通调幅波AM
本节内容：
① 介绍包络检波器的组成电路、工作原理、性能指标 ② 用包络检波器构成的另一种相干解调电路—叠加型同步检波
射频通信电路
9.4.1 包络检波电路 1. 电路组成 非线性器件 两大部分 低通滤波器 设输入的调幅波（AM信号）为：
峰值包络检波电路工作过程的特点： ① 在高频信号的每一周
电容器C充、放电一次 ② >> ,充电快、放电慢； 充 放 当充放电荷达动态平衡时， v v
AV
c
达到 输入信号峰值
③ 当输入为AM信号
vi (t ) Vcm (1 ma cos t)cos ct
检波输出两部分
v AV VAV v AV
dvc (t ) 1 Vcm (1 ma cost1 ) 电容电压的变化速率： dt t t1 RC
射频通信电路
为不失真，要求：
A
dVim (t ) dt t t1 dvc (t ) dt t t1
ma sin t1 CR 1 1 ma cost1
不同时刻
为了保证在包络下降最快时仍不产生惰性失真
VAV
V ——输出平均值， AV Vcm
——输出交流，反映输入的包络
v AV
vAV (t ) Vcm (1 ma cos t )
射频通信电路
④ 二极管只在输入信号峰值尖顶上有短暂的导通，
大部分时间截止。 二极管电流呈重复频率为 的尖顶脉冲
c
注意：二极管电流不是半波开关 原因：输出电压 v AV 的反馈
t1 ，调幅波的包络下降速度不同，
dA 求得A达到最大值的时刻： 0 dt1
代入A，得不失真条件：
cost1 ma
RC
2 1 ma
ma
结论： ma 、 越大，不产生惰性失真要求的时间常数就越小。
当多音频调制时， 和
ma 均取最大值
射频通信电路
② 负峰切割失真 检波器后接交流负载可能引入的失真 iAV
RD
二极管视为开关——导通、截止
g D vD iD 0
vD 0 vD 0
（ RD
1 是二极管导通电阻） gD
射频通信电路
峰值包络检波原理
设输入为等幅载波（包络为常数）
vi (t ) Vcm cos ct
二极管两端电压
vD vi (t ) v AV vi (t ) vc
vD VQ vi
小信号作用下二极管的描述