实验7 同步检波实验

实验7 二极管包络检波器

—、实验准备

1．做本实验时应具备的知识点：

●振幅解调

●模拟乘法器实现同步检波

2．做本实验时所用到的仪器：

●集成乘法器幅度解调电路模块

●高频信号源

●双踪示波器

●万用表

二、实验目的

1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；

2．掌握用MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来实现AM波和DSB波解调的方法；

3．了解输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB波解调的影响；

4．理解同步检波器能解调各种AM波以及DSB波的概念。

三、实验内容

1．用示波器观察包络检波器解调AM波、DSB波时的性能；

2．用示波器观察同步检波器解调AM波、DSB波时的性能；

3．用示波器观察普通调幅波（AM）解调中的对角切割失真和底部切割失真的现象。

四、基本原理

1．同步检波

同步检波又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步（同频、同相）的一个恢复载波与已调幅波相乘，再用低通滤波器滤除高频分量，从而解调出调制信号。本实验采用MC1496集成电路来组成解调器，如图7-2所示。图中，恢复载波v c先加到输入端9P01上，

再经过电容9C

加在⑻、⑽脚之间。已调幅波v amp先加到输入端9P02上，再经过电容9C02加在⑴、⑷脚之间。相乘后的信号由（6）脚输

出，再经过由9C

04、9C

、9R

组成的型低通滤波器滤除高频分量后，在解调输出端（9P03）提取出调制信号。

需要指出的是，在图9-2中对1496采用了单电源（+12V）供电，因而⒁脚需接地，且其它脚亦应偏置相应的正电位，恰如图中所示。

五、实验步骤

（一）实验准备

1．选择好需做实验的模块：集成乘法器幅度调制电路、集成乘法器幅度解调电路。

2．接通实验板的电源开关，使相应电源指示灯发光，表示已接通电源即可开始实验。

注意：做本实验时仍需重复实验4中部分内容，先产生调幅波，再供这里解调之用。

图7-2 MC1496 组成的解调器实验电路

（二）集成电路（乘法器）构成的同步检波

1.AM 波的解调

采用实验4的五、4中相同的方法来获得AM 波，并加入到幅度解调电路的调幅输入端(9P02)。解调电路的恢复载波，可用铆孔线直接与调制电路中载波输入相连，即9P01与8P01相连。示波器CH1接调幅信号9TP02，CH2接同步检波器的输出9TP03。分别观察并记录当调制电路输出为a m =30%、a m =100%、a m >100%时三种AM 的解调输出波形，并与调制信号作比较。

2．DSB 波的解调

采用实验4的五、3中相同的方法来获得DSB 波，并加入到幅度解调电路的调幅输入端，而其它连线均保持不变，观察并记录解调输出波形，并与调制信号作比较。改变调制信号的频率及幅度，观察解调信号有何变化。将调制信号改成三角波和方波，再观察解调输出波形。（四）调幅与检波系统实验

按图9-3可构成调幅与检波的系统实验。

图7-3 调幅与检波系统实验图

将电路按图7-3连接好后，按照上述实验的方法，将幅度调制电路和检波电路调节好，使检波后的输出波形不失真。然后将检波后音频信号接入低频信号源中的功放输入，即用铆孔线将二极管检波器输出10P01（注意10K01、10K02的位置）与低频信号源中的“功放输入”P102相连，或将同步检波器输出9TP03与“功入输入”相连，便可在扬声器中发出声音。改变调制信号的频率、声音也会发生变化。将低频信号源中开关K102拨至“音乐输出”，扬声器中就有音乐声音。

六、实验报告要求

1. 准确记录上述内容中观察到的各个输出波形。

2．由本实验归纳出同步检波器的解调特性，以“能否正确解调”填入表中。

包络检波及同步检波实验

实验十二包络检波及同步检波实验学院：光电与信息工程学院专业：电子信息工程姓名：学号：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,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。 4. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、实验内容 1．完成普通调幅波的解调。 2．观察抑制载波的双边带调幅波的解调。 3．观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。三、实验仪器 1.高频实验箱 1台 2.双踪示波器 1台 3.频率特性测试仪（可选）1台四、实验原理及实验电路说明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。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。假如输入信号是高频等幅信号，则输出就是直流电压。这是检波器的一种特殊情况，在测量仪器中应用比较多。例如某些高频伏特计的探头，就是采用这种检波原理。若输入信号是调幅波，则输出就是原调制信号。这种情况应用最广泛，如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。从频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图12-1 所示（此图为单音频Ω调制的情况）。检波过程也是应用非线性器件进行频率变换，首先

产生许多新频率，然后通过滤波器，滤除无用频率分量，取出所需要的原调制信号。常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。有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，可以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。图12-1 检波器检波前后的频谱 1.二极管包络检波的工作原理当输入信号较大(大于0.5伏)时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。大信号检波原理电路如图12-2（a）所示。检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器C充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流i D很大，使电容器上的电压V C很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如图12-2（a）图中所示。

2.移相器相敏检波器实验

实验二移相器相敏检波器实验一、实验目的：了解移相器、相敏检波器的工作原理。二、基本原理： 1、移相器工作原理：图2—1为移相器电路原理图与调理电路中的移相器单元面板图。图2—1 移相器原理图与面板图图中，IC1、R1、R2、R3、C1构成一阶移相器（超前），在R2=R1的条件下，其幅频特性和相频特性分别表示为： K F1(jω)=Vi/V1=-(1-jωR3C1)/(1+jωR3C1) K F1(ω)=1 ΦF1(ω)=-л-2tg-1ωR3C1 其中：ω=2лf,f为输入信号频率。同理由IC2,R4,R5,Rw,C3构成另一个一阶移相器（滞后），在R5=R4条件下的特性为： K F2(jω)=Vo/V1=-(1-jωRwC3)/(1+jωRwC3) K F2(ω)=1 ΦF2(ω)=-л-2tg-1ωRwC3 由此可见，根据幅频特性公式，移相前后的信号幅值相等。根据相频特性公式，相移角度的大小和信号频率f及电路中阻容元件的数值有关。显然，当移相电位器Rw=0，上式中ΦF2=0，因此ΦF1决定了图7—1所示的二阶移相器的初始移相角：即ΦF=ΦF1=-л-2tg-12лfR3C1 若调整移相电位器Rw，则相应的移相范围为：ΔΦF=ΦF1-ΦF2=-2tg-12лfR3C1+2tg-12лfΔRwC3已知R3=10KΩ,C1=6800p,△Rw=10kΩ,C3=0.022μF,如果输入信号频率f一旦确定，即可计算出图2—1所示二阶移相器的初始移相角和移相范围。

2、相敏检波器工作原理：图2—2为相敏检波器（开关式）原理图与调理电路中的相敏检波器面板图。图中，AC 为交流参考电压输入端，DC为直流参考电压输入端，Vi端为检波信号输入端，Vo端为检波输出端。图2—2 相敏检波器原理图与面板图原理图中各元器件的作用：C1交流耦合电容并隔离直流；A1反相过零比较器，将参考电压正弦波转换成矩形波（开关波+14V ～ -14V）；D1二极管箝位得到合适的开关波形V7≤0V（0 ～ -14V），为电子开关Q1提供合适的工作点；Q1是结型场效应管，工作在开或关的状态；A2工作在反相器或跟随器状态；R6限流电阻起保护集成块作用。关键点：Q1是由参考电压V7矩形波控制的开关电路。当V7＝0V时，Q1导通，使A2的同相输入5端接地成为倒相器，即V3＝-V1（Vo＝-Vi）；当V7＜0V时，Q1截止（相当于A2的5端接地断开），A2成为跟随器，即V3＝V1（Vo＝Vi）。相敏检波器具有鉴相特性，输出波形V3的变化由检波信号V1（Vi）与参考电压波形V2（AC）之间的相位决定。下图8—3为相敏检波器的工作时序图。

流电路图和工作原理,相敏检波电路图...)

关键词语：差动变压器式传感器工作原理，螺线管式差动变压器结构图，差动变压器等效电路图，差动变压器基本特性，差动变压器式传感器测量电路，差动整流工作原理，差动整流电路，相敏检波电路图，差动变压器式加速度传感器原理图，差动变压式传感器的应用差动变压器式传感器把被测的非电量变化转换为线圈互感量变化的传感器称为互感式传感器。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的, 并且次级绕组都用差动形式连接, 故称差动变压器式传感器。差动变压器结构形式较多, 有变隙式、变面积式和螺线管式等, 但其工作原理基本一样。非电量测量中, 应用最多的是螺线管式差动变压器, 它可以测量1～100mm范围内的机械位移, 并具有测量精度高, 灵敏度高, 结构简单, 性能可靠等优点。差动变压器结构形式较多, 有变隙式、变面积式和螺线管式等, 但其工作原理基本一样。非电量测量中, 应用最多的是螺线管式差动变压器, 它可以测量1～100mm范围内的机械位移, 并具有测量精度高, 灵敏度高, 结构简单, 性能可靠等优点。一、工作原理螺线管式差动变压器结构如图 4 -10 所示, 它由初级线圈#, 两个次级线圈和插入线圈中央的圆柱形铁芯等组成。螺线管式差动变压器按线圈绕组排列的方式不同可分为一节、二节、三节、四节和五节式等类型, 如图 4 - 11 所示。一节式灵敏度高, 三节式零点残余电压较小, 通常采用的是二节式和三节式两类。图4-11 螺线管式差动变压器结构图

差动变压器式传感器中两个次级线圈反向串联, 并且在忽略铁损、导磁体磁阻和线圈分布电容的理想条件下, 其等效电路如图 4 - 12所示。当初级绕组w1加以激励电压1? U 时, 根据变压器的工作原理, 在两个次级绕组w2a 和w2b 中便会产生感应电势a E 2?和b E 2?。如果工艺上保证变压器结构完全对称,则当活动衔铁处于初始平衡位置时, 必然会使两互感系数M1=M2。根据电磁感应原理, 将有??=b a E E 22。由于变压器两次级绕组反向串联, 因而0222=-=???b a E E U , 即差动变压器输出电压为零。图4-12 差动变压器等压电路活动衔铁向上移动时,由于磁阻的影响, w2a 中磁通将大于w2b, 使M1>M2, 因而a E 2?增加, 而b E 2?减小。反之, b E 2?增加, a E 2?减小。因为? ??-=b a E E U 222, 所以当a E 2?、b E 2?随着衔铁位移x 变化时, 2?U 也必将随x 变化。图 4 - 13 给出了变

二极管包络检波器和同步检波器仿真实验报告

二极管包络检波器和同步检波器仿真实验报告姓名：学号：班级：09电信二班

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.了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真。 3.掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、实验内容及步骤（1）二极管包络检波电路 1．利用EWB软件绘制出如图 1.15的二极管包络检波电路。 2．按图设置各个元件参数，其中调幅信号源的调幅度M为0.8。打开仿真开关，从示波器上观察波形。画出波形图。 3．分别将Rp调到最大或最小，从示波器上可以观察到惰性失真和负峰切割失真，画出波形图。附图1.15二极管包络检波器仿真实验电路（2）同步检波电路 1．利用EWB软件绘制出如图 1.19的双边带调幅实验电路。 2. 按图设置各个元件参数,打开仿真开关，从示波器上观察同步检波器输入的双边带信号及输出信号。画出波形图。 3.改变同步检波器参考信号相位，观察输出波形的变化，画出波形图。

附图1.19 双边带调制及其同步检波的仿真实验电路三．实验报告要求 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失真和负峰切割失真波形。RP1=0% RP2=100% RP=0% RP2=0%负峰切割失真

RP1=100% RP2=0%负峰切割失真 R1=R2=100%惰性失真

2．对比画出同步检波电路的正常波形和改变参考信号相位波形。同步检波电路的正常波形 Uc=3.5344V

参考信号相位30度波形Uc=3.0668V 参考信号相位45度波形Uc=2.5082V

二极管包络检波实验,实验二,高频电子线路实验报告,南京理工大学紫金学院

高频实验报告实验名称：二极管包络检波实验姓名：学号：班级：通信时间：2013.12 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。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。输入信号)(t u i 为正并超过C 和1R 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 大的多（通常Ω=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，则)(0t u 是大小为0U 的直流电压（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)(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效率检波效率又称电压传输系数，用d η表示。它是检波器的主要性能指标之一，用来描述检波器将高频调幅波转换为低频电压的能力。d η定义为： cm a m cm a m d U m U U m U ΩΩ= = )()(调幅波包线变化的幅度检出的音频电压幅度η 当检波器输入为高频等幅波时，输出平均电压0U ，则d η定义为 cm cm d U U U U 00)()(== 检波电压的幅值整出的直流电压η 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。由于检波原理分析可知，二极管包络检波器当C R L 很大而D r 很小时，输出低频电压振幅只略小于调幅波包络振幅，故d η略小于1，实际上d η在80%左右。并且R 足够大时， d η为常数，即检波器输出电压的平均值与输入高频电压的振幅成线性关系，所以又把二极管峰值包络检波称为线性检波。检波效率与电路参数L R 、C 、0r 以及信号大小有关。它很难用一个简单关系式表达，所以简单的理论计算还不如根据经验估算可靠。如要更精确一些，则可查图表并配以必要实测数据得到。 3.二极管大信号包络检波器输入电阻输入电阻是检波器的另一个重要的性能指标。对于高频输入信号源来说，检波器相当于一个负载，此负载就是检波器的等效输入电阻in R 。 d L in R R η2~- 上式说明，大信号输入电阻in R 等于负载电阻的一半再除以d η。例如 Ω=k R L 1.5，当d η=0.8，时，则Ω=?= k R in 2.38 .021 .5。由此数据可知，一般大信号检波比小信号检波输入电阻大。 3.二极管大信号包络检波器检波失真

包络检波器的设计与实现

目录前言 (1) 1 设计目的及原理 (2) 1.1设计目的和要求 (2) 1.1设计原理 (2) 2包络检波器指标参数的计算 (6) 2.1电压传输系数的计算 (6) 2.2参数的选择设置 (6) 3 包络检波器电路的仿真 (9) 3.1 Multisim的简单介绍 (10) 3.2 包络检波电路的仿真原理图及实现 (10) 4总结 (13) 5参考文献 (14)

包络检波器设计书

《通信电子线路》课程设计说明书包络检波器学院：电气与信息工程学院学生：磊指导教师：欣职称/学位实验师专业：通信工程班级：通信1302班学号： 1330440253 完成时间： 2015-12-31

工学院通信电子线路课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：通信工程

摘要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。检波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。对调幅波来说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。工程实际中，有一类信号叫做调幅波信号，这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。为了把低频信号取出来，需要专门的电路，叫做检波电路。使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器，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。但是，普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，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。关键词：调幅波；低频信号；振幅检波

目录 1 绪论 0 2 包络检波器设计原理 (1) 2.1原理框图 (1) 2.2原理电路 (2) 2.3工作原理分析 (2) 2.4 峰值包络检波器的输出电路 (4) 2.5 电压传输系数 (4) 2.6检波器的惰性失真 (5) 2.7检波器的底部切割失真 (6) 3包络检波器电路设计 (7) 4调试 (8) 4.1 AM发射机实验 (8) 4.2 AM接收机实验 (9) 参考文献 (11) 致 (12)

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 sm U= （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）。所以包络检波仅适用于标准调制波的解调。此电路不需要加同步信号，电路显得较简单。

包络检波和同步检波实验

实验七包络检波和同步检波一、实验目的 1、掌握二极管峰值包络检波的原理； 2、掌握同步检波的原理； 3．掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。二、实验仪器 1、示波器一台 2、稳压电源一台 3、频谱分析仪一台 4、高频毫伏表一台 5、万用表一台三、实验原理和相关知识振幅解调是振幅调制的逆过程，通常称为检波。它的作用是从已调制的高频振荡中恢复出原来的调制信号。检波过程与调制过程正好相反。从频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图所示（此图为单音频Ω调制的情况）。检波过程也是应用非线性器件进行频率变换，首先产生许多新频率，然后通过滤波器，滤除无用频率分量，取出所需要的原调制信号。图7-1 给出了检波器检波前后的频谱和波形。 u i 非线性电路(器件) 低通滤波器 u Ω f t t f 0F (a ) (b ) f c ＋F f c f c ￡F 图7-1 检波器检波前后的频谱检波器可分为包络检波和同步检波两大类。AM 振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。包络检波又分为平方律检波、峰值包络检波、平均包络检波等。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。 1二极管（大信号）峰值包络检波器二极管包络检波器的工作原理：主要是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。串联式二极管（大信号）包络检波器如图7-2所示：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器C 充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流i D 很大，使

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。

包络检波器的设计与实现

包络检波器的设计与实现 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

目录前言 (1) 4总结 5参考文献

前言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。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。对调幅波来说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。工程实际中，有一类信号叫做调幅波信号，这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。为了把低频信号取出来，需要专门的电路，叫做检波电路。使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器，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。但是，对普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，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。为了生动直观的分析检波电路，利用最新电子仿真软件进行二极管包络检波虚拟实验。Multisim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。 1设计目的及原理设计目的和要求通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。要求：掌握串、并联谐振回路及耦合回路、高频小信号调谐放大器、高频功率放大器、混频器、幅度调制与解调、角度调制与解调的基本原理，实际电路设计及仿真。设计要求及主要指标：用检波二极管设计一AM信号包络检波器，并且能够实现以下指标。输入AM信号：载波频率200kHz正弦波。

包络检波及同步检波实验报告

实验十三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，检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。 4．掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、实验内容 1．完成普通调幅波的解调。 2．观察抑制载波的双边带调幅波的解调。 3．观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。三、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。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。常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。有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，可以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。图12-1 检波器检波前后的频谱 1．二极管包络检波的工作原理当输入信号较大（大于0.5伏）时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。大信号检波原理电路如图12-2（ａ）所示。检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器C 充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流D i 很大，使电容器的电压C V 很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如图12-2（ａ）图中所示。

(a) (b) 图12-2 本实验电路如图12-3所示，主要由二极管D 及RC 低通滤波器组成，利用二极管的单向导电特性和检波负载RC 的充放电过程实现检波，所以RC 时间常数的选择很重要。RC 时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。RC 常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式： a a m m RC 2 max 1-<< Ω 其中：ｍ为调幅系数，max Ω为调制信号最高角频率。当检波器的直流负载电阻R 与交流音频负载电阻ΩR 不相等，而且调幅度a m 又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产生负峰切割失真应满足R R m a Ω <。 2．同步检波 1）同步检波原理同步检波器用于载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。同步检波器的名称由此而来。外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式：图12-4 同步检波器方框图一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后检出原调制信号，如图12-4（ａ）所示；另一种是将它与接收信号相加，经包络检波器后取出原输出输入

相敏检波器

1 2 3 4 2 4 1 4 实验二十相敏检波器实验一、实验目的说明由施密特开关电路及运放组成的相敏检波电路的原理。二、实验原理相敏检波电路如图所示：图为输入信号端，为交流参考电压输入端，为输出端。为直流参考电压输入端。当、端输入控制电压信号时，通过差动放大器的作用使 D 和 J 处于开关状态，从而把端输入的正弦信号转换成半波整流信号。三、实验所需部件相敏检波器、移相器、音频振荡器、直流稳压电源、低通滤波器、电压表、示波器四、 1. 实验步骤将音频振荡器频率幅度旋钮居中，输出信号信号（0°或 180°均可），接相敏检波器输入端。 2. 3. 将直流稳压电压 2V 档输出电压（正负均可）接相敏检波器端。示波器两通道分别接相敏输入、输出端，观察输入、输出波形的相位关系和幅

4 2 5 6 值关系。 4. 改变端参考电压的极性，观察输入、输出波形的相位和幅值关系。由此可以得出结论：当参考电压为正时，输入与输出同相，当参考电压为负时，输入与输出反相。 5. 将音频振荡器 0°端输出信号送入移相器输入端，移相器的输出端与相敏检波器的参考输入端连接，相敏检波器的信号输入端接音频 0°输出。 6. 用示波器两通道观察附加观察插口、的波形。可以看出，相敏检波器中整形电路的作用是将输入的正弦波转换成方波，使相敏检波器中的电子开关能正常工作。 7. 20V 。 8. 9. 将相敏检波器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通输出端接数字电压表示波器两通道分别接相敏检波器输入输出端。适当调节音频振荡器幅值旋钮和移相器“移相”旋钮，观察示波器中波形变化和电压表电压值变化，然后将相敏检波器的输入端改接至音频振荡器 180°输出端口，观察示波器和电压表的变化。由此可以看出，当相敏检波器的输入信号和开关信号反相时，输出为正极性的全波整流信号，电压表只是正极性方向最大值，反之，则输出负极性的全波整流波形，电压表指示负极性的最大值。 10. 调节移相器“移相”旋钮，利用示波器和电压表，测出相敏检波器的输入 V P-P 值与输出直流电压的关系。 11. 使输入信号与参考信号的相位改变 180°，测出上述关系。五、注意事项相敏检波器最大输入电压 V P-P 值为 20V 。

包络检波器

包络检波器一、实验目的 1、进一步理解调幅信号的解调原理和实现方法 2、掌握包络检波器的基本电路及低通滤波器RC 参数对检波器输出的影响 3、进一步理解包络检波器中产生失真的机理及预防措施二、实验仪器双踪示波器数字频率计直流稳压电源字万用表三、实验原理与实验电路二极管包络检波器分为峰值包络检波和平均包络检波。二极管峰值包络检波需要输入信号电压幅度大于0.5V ，检波器输出、输入之间是线性关系，故又称为线性检波。输入回路提供调幅信号源。检波二极管通常选用导通电压小、导通电阻和结电容小的点接触型锗管。RC 电路有两个作用：一是作为检波器的负载，在两端产生解调输出的原调制信号电压；二是滤除检波电流中的高频分量。为此，RC 网络必须满足R C c <<ω1且 R C >>Ω1。式中，c ω为载波角频率，Ω为调制角频率。检波过程实质上是信号源通过二级管向负载电容C 充电和负载电容C 对负载电阻R 放电的过程，充电时间常数为R d C ，R d 为二极管正向导通电阻。放电时间常数为RC ，通常R>R d ,因此对C 而言充电快、放电慢。经过若干个周期后，检波器的输出电压V 0在充放电过程中逐步建立起来，该电压对二极管VD 形成一个大的负电压，从而使二极管在输入电压的峰值附近才导通，导通时间很短，电流导通角很小。当C 的充放电达到动态平衡后，V 0按高频周期作锯齿状波动，其平均值是稳定的，且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同，从而实现了AM 信号的解调。实验电路

四、实验步骤按照电路图搭建实验电路，检查无误后接通电源，完成如下操作： 1、改变低通滤波器的滤波电容C L的大小（分别为0.02μF、0.2μF、2μF），用示波器观察输出信号的波形并记录。 2、改变低通滤波器的负载电阻R L的大小（分别为4kΩ、40kΩ、400kΩ），用示波器观察输出信号的波形并记录。 3、改变输出耦合电容C C的大小（分别为0.1μF、10μF、100μF），用示波器观察输出信号的波形并记录 4、

二极管峰值包络检波器的设计

******************* 实践教学 ******************* 计算机与通信学院 2012年秋季学期《通信系统基础实验》设计报告题目：二极管峰值包络检波器的设计

目录一、实验目的 (1) 1.1、进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的调制方法 (1) 1.2、了解调幅波解调的原理，掌握调幅波的解调方法 (1) 1.3、了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真 (1) 1.4、掌握用集成电路实现同步检波的方法 (1) 二、设计指标 (1) 三、整体电路图说明 (1) 四、详细单元电路设计 (2) 4.1、峰值包络检波 (2) 4.2、失真电路 (3) 4.3、改进电路 (5) 4.4、实验电路 (5) 五、整体电路设计与仿真结果 (6) 5.1、混频器仿真电路仿真图 (6) 5.2、包络检波仿真 (7) 六、设计总结 (7) 七、参考文献 (8)

一、实验目的 1.1、进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的调制方法 1.2、了解调幅波解调的原理，掌握调幅波的解调方法 1.3、了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真 1.4、掌握用集成电路实现同步检波的方法二、设计指标 2.1、输入AM信号 2.2、输出信号三、整体电路图说明在设计电路时要考虑选择性和通频带的要求,保证输出的高频波纹小,减小频率失真,避免惰性失真和负峰切割失真。在选择二极管时要选择正向电阻小、反向电阻大、结电容小最高工作频率高的二极管。一般多用点触型锗二极管2AP系列。其正向电阻小,正向电流上升快,在信号较小时就可以进入大信号线形检波区。电阻R的选择,主要考虑输入电阻及失真的问题,同时考虑对Kd的影响.容C不能太大,以防止惰性失真:C太小又会使高频波纹大,应使RC>>Tc。图1：整体电路图

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

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。

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。

峰值包络检波器检波原理及失真分析

峰值包络检波器检波原理及失真分析【摘要】峰值包络检波器是由二极管，电阻，电容组成，电路结构十分简单。检波原理是信号源通过二级管向负载电容C 充电和负载电容C 对负载电阻R 放电的过程，当C 的充放电达到动态平衡后，V 0按高频周期作锯齿状波动，其平均值是稳定的，且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同，从而实现了AM 信号的解调。峰值包络检波会带来失真，包括惰性失真和负峰切割失真。现在应用不多，但对调幅解调的了解有很大的帮助。【关键词】包络检波锯齿状原理失真惰性负峰切割前言随着科技的发展，无线电通信在如今应用非常广泛 ,正如现在广泛使用的对讲机一样，即时沟通、经济实用、运营成本低、使用方便 , 同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能。在处理紧急突发事件中,在进行调度指挥中其作用是其他通信工具所不能比拟的。因此，为了更好的理解在高频电子线路中所学的知识和为以后的工作实践打好基础，我们三人借课程设计之际设计了一款峰值包络检波器。一、实验电路实验电路图：图1 峰值包络检波器原理图二、工作原理? （1）实验波形如图：图2 峰值包络检波波型图 RC 电路有两个作用：一是作为检波器的负载；在两端产生解调输出的原调制信号电压；二是滤除检波电流中的高频分量。为此，RC 网络必须满足 R C c <<ω1 且 R C >>Ω1 。式中，c ω为载波角频率，Ω为调制角频率。 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。因为?R D很小，所以τ充很小，v o≈v s 2.v s的其余时间(φ>90o) ??二极管截止，C经R放电，τ放=RC。因为?R?很大，所以τ放很大，C上电压下降不多，仍有：v o≈v s ?1 ,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。检波过程实质上是信号源通过二级管向负载电容C充电和负载电容C对负载电阻R放电的过程，充电时间常数为R d C，R d 为二极管正向导通电阻。放电时间常数为RC，通常R>R d ,因此对C而言充电快、放电慢。经过若干个周期后，检波器的输出电压V 在充放电过程中逐步建立起来，该电压对二极管VD形成一个大的负电压，从而使二极管在输入电压的峰值附近才导通，导通时间很短，电流导通角很小。当C的充放电达到动态平衡后，V 按高频周期作锯齿状波动，其平均值是稳定的，且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同，从而实现了AM 信号的解调。（2）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3 包络检波器波形 2.?v s为AM信号 ?v s=V s(1+mcosΩt)cosωo t ???因为Ω<<ωo，所以包络变化缓慢，在ωo的几个周期内：

移相器实验报告

一、移相器与相敏检波器实验【实验目的】 1. 理解移相器和相敏检波器的工作原理。 2. 学习传感器实验仪和交流毫伏表的使用。 3. 学习用双踪示波器测量相移的方法。【实验原理】 1. 移相器的工作原理移相器是由电阻、电抗元件、非线性元件和有源器件等构成的一种电路，当正弦信号经过移相器时其相位会发生改变。理想的移相器在调整电路参数时，可使通过信号的相位在 0?~360?之间连续变化，而不改变信号的幅度，即信号可不失真地通过，只是相位发生了变化，图1为移相器的工作原理，其中相角?为经过移相器所获得的。 2. 相敏检波器的工作原理相敏检波器是一种根据信号的相位来提取有用信号的处理电路，在外部同频控制信号作用下，用控制信号来截取输入信号，相敏检波器输出的直流分量为反映输入信号与控制信号相位差的直流电压，经低通滤波器lpf滤除高频分量后得到直流输出信号e；相敏检波器的组成框图见图2。 t?10?t??2 设控制信号表达式为： u??t?0?t?t2? ?t??)，输入信号与控制信号在时域中的关系见图3。设输入信号为：u?usin( 用控制信号截取输入信号后得到：u0?u?u，对u0积分并在一个周期内取平均得： 1t/2ue?usin(?t??)dt??t0?t ??t/20?t??)d(?t??)???sin(u/2 [cos(?t??)]t0?tuuu[cos(???)?cos?]??[cos?cos??sin?sin??cos?]?cos?2?2?? ① 由式①可以看出，相敏检波器经低通滤波器输出一个反映输入信号相位差的直流电压，当??0时，即输入信号与控制信号同相时e? 交时，e?0。利用相敏检波器可以消除信号中干扰噪声的影响。设输入信号中包含有噪声信号un和有用信号us，即：u?us?un，则：u0?u?uc?ucus?ucun，对u0积分并在一个周期内1t1t 取平均得：e??ucussin(?t??s)dt??ucunsin(?t??n)dt t0t0 ?1u?，当??90?，即输入信号与控制信号正 ?[uscos(?s??c)?uncos(?n??c)] 通过移相器调节控制信号uc的相位，使噪声信号与控制信号相差90°相角，此时：则：e??n??c?90?，us ?cos(?s??c)，即相敏检波器的输出仅含有有用信号us分量，噪声信号被剔除。因此，相敏检波器广泛用于通信领域和无损检测领域等用于有用信号的甄别。【实验仪器和装置】传感器实验仪、双踪示波器、交流毫伏表。【实验内容】接通传感器实验仪、双踪示波器和交流毫伏表电源，预热10分钟。 1. 移相器相移量的测量：