包络检波器设计书
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
学生姓名：张磊
指导教师：李欣职称/学位实验师
专业：通信工程
班级：通信1302班
学号：
完成时间： -12-31
湖南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，一般称为检波。检波广义的检波一般称为解调，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。使用二极管能够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。当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。可是，普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，能够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，一般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 (2)
2.1原理框图 (2)
2.2原理电路 (3)
2.3工作原理分析 (4)
2.4 峰值包络检波器的输出电路 (6)
2.5 电压传输系数 (6)
2.6检波器的惰性失真 (7)
2.7检波器的底部切割失真 (8)
3包络检波器电路设计 (10)
4调试 (11)
4.1 AM发射机实验 (12)
4.2 AM接收机实验 (12)
参考文献 (15)
致谢 (16)
1 绪论
无线通信的发展经历了三个阶段，首先，远古时期的手段是用烽火和旗语。其次，到近代出现了有线通信，其中著名的创造就是1837年Morse创造得电报和1876年Bell创造的电话。电话的创造加速了通信领域的发展，为无线通信的出现奠定了坚实的基础。无线通信的出现加快了现代通信领域的飞速发展。
无线通信(Wireless Communication)是利用电磁波信号能够在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。
无线通信系统能够分为：信源、调制、高频功放、天线、高频小放、混频和解调。其中解调就是从高频已调信号的过程，又称为检波。对于振幅调制信号，解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。解调是调制的逆过程，实质上是将高频信号搬移到低频段，这种搬移正好与调制的搬移过程相反。振幅解调方
法能够分为包络检波和同步检波。包络检波是指解调器输出电压与输入已调波的包络成正比的检波方法。由于AM信号的包络与调制信号呈线性关系，因此包络检波只适用于AM波。
包络检波是从调幅波包络中提取调制信号的过程：先对调幅波进行整流，得到波包络变化的脉动电流，再以低通滤波器滤除去高频分量，便得到调制信号。包络检波电路有很多种，无源的有二极管检波，有源的有三极管、运放等；还有单向检波、桥式检波、同步检波等等。最简单的，也是用得最多的就是二极管和三极管。
此次设计就是利用二极管和低通滤波器实现AM包络检波，得到不失真的调制信号。
2 包络检波器设计原理
2.1原理框图
包络检波主要用于普通调幅(AM)信号的解调，主要由二极管和低通滤波器组成原理框图如图1：
图
1 包络检波器原理框图
因 AM u 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）。因此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。
调幅波的波形及频谱如图2：
图2 调幅波的波形及频谱
包络检波后的调制信号波形与频谱如图3：
ωc +Ω ωc -Ω ωc ω
图3 调制信号的波形及频谱
2.2原理电路
包络检波电路的组成：输入回路、二极管VD 、RC 低通滤波器，如图4所示：
图4 包络检波电路
在图4中，VD 起整流作用，C 起高频滤波作用，R 作为检波器的低频负载在其两端输出已恢复的调制信号。
RC 低通滤波电路有两个作用：
(1)对低频调制信号u 来说，电容C 的容抗相当大，电容C
相当于开路，电阻R 就作为检波器的负载，其两端产生输出低频解调电压
(2)对高频载波信号c u 来说，电容C 的容抗特别小，电容C 相
当于短路，起到对高频电流的旁路作用，即滤除高频信号。
输出信号频谱
Ω ω
包络检波输出 t
()()()0C L Z Z Z R ωω=??=?Ω=??理想情况下，RC 低通滤波网络所呈现的阻抗为:
（1）
2.3工作原理分析
原理电路如图5，当输入信号()i u t 为调幅波时，那么载波正半周时二极管导通，输入高频电压经过二极管对电容C 充电，充电时间常数为d r C 。因为d r C 较小，充电很快，电容上电压建立的很快,输出电压()i u t 很快增长 。
作用在二极管VD 两端上的电压为()i u t 与()o u t 之差，即D i o u u u =-。因此二极管的导通与否取决于D u ：
当0D i o u u u =->，二极管导通；
当0D i o u u u =-< ，二极管截止。
()i u t 达到峰值开始下降以后，随着()i u t 的下降，当
()()i o u t u t =，即
()()0D i o u u t u t =-=时，二极管VD 截止。C 把导通期间储存的电荷经过R 放电。因放电时常数RC 较大，放电较缓慢。
图5 二极管对电容C 充电原理
图6 电容C 放电原理
检波器的有用输出电压：()()o DC u t u t U Ω=+ （2）
检波器的实际输出电压为：()()o c DC c u t u u t U u Ω+?=++?
（3）
当电路元件选择正确时，高频纹波电压c u ?很小，能够忽
略。
输出电压为：()()o DC u t u t U Ω=+ 包含了直流及低频调制分量。 其输出电压波形如图8：
图7 包络检波原理图
图8 包络检波器输出电压
2.4 峰值包络检波器的输出电路
图9 检波电路
检波电路如图9所示。电容d C 的隔直作用，直流分量DC U 被
隔离，输出信号为解调恢复后的原调制信号u Ω，一般常作为接收
机的检波电路。
2.5 电压传输系数
检波器传输系数d K 或称为检波系数、检波效率，是用来描
述检波器对输入已调信号的解调能力或效率的一个物理量，是指检波电路的输出电压和输入高频电压振幅之比。
当检波电路的输入信号为高频等幅波：即()cos i im c u t U t ω=
时，
当输入高频调幅波()()1cos cos i im a c u t U m t t ω=+Ω时
d K 定义为输出低频信号Ω分量的振幅m U Ω与输入高频调幅波包络变化的振幅a im m U 的比值， （4）
若设输入信号t t m U u u c a im AM ωcos )cos 1(i Ω+== （5）
输出信号为)cos 1()(t m U K t u a im d o Ω+= （6）
则加在二极管两端的电压o AM o D u u u u u -=-=i （）
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
im a m
U U K m d Ω=
信号输入情况下是允许的)，则有：
)]
(
cos
)
cos
1(
[
)]
(
[
)(
d
t
u
t
t
m
U
g
t
u
u
g
t
i
o
c
a
im
d
o
AM
d
-
Ω
+
=
-
=ω
当0
c
=
t
ω时0
)(
d
=
t
i
t
U
U
t
U
m
U
t
m
U
t
u
m
DC
im
a
im
a
im
o
Ω
+
=
Ω
+
=
Ω
+
=
Ω
cos
cos
cos
cos
cos
)
cos
1(
)(θ
θ
θ
可见)(t
u
o
有两部分：
直流分量：θ
cos
im
DC
U
U=（7）
低频调制分量：t
U
t
u
m
Ω
=
Ω
Ω
cos
)(（8）
图10 包络检波图
图11 二极管特性曲线
因此有cos cos
m a im
d
a im a im
U m U
K
m U m U
θ
θ
Ω
===，θ—电流通角(二极管导
通角度)。
2.6检波器的惰性失真
一般为了提高检波效率和滤波效果(C 越大，高频波纹越
小)，总希望选取较大的R ，C 值，但如果取值过大，使R ，C 的放电时间常数所对应的放电速度小于输入信号(AM)包络下降速度时，会造成输出波形不随输入信号包络而变化，从而产生失真，这种失真是由于电容放电惰性引起的，故称为惰性失真。
图12 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 两端电压经过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 经过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：
t t U t u AM c ??≥??)( （9） 即得出不失真条件：m m RC Ω-≤21 （10）
2.7检波器的底部切割失真
原因：一般为了取出低频调制信号，检波器与后级低频放大器的连接如图13所示：
图13 包络检波应用型电路
图14 底部切割失真波形图
如图14所示L R 越小，R U 分压值越大，底部切割失真越容易
产生；另外，a m 值越大，调幅波包络的振幅a im m U 越大，调幅波
包络的负峰值()1im a U m -越小，底部切割失真也越易产生。
改进的措施：要防止这种失真，必须要求调幅波包络的负峰值()1im a U m - 大于直流电压R U ，即 （11）
避免底部切割失真的条件为： 式中R 为直流负载电阻。
()1im
im a L
U
U m R
R R -≥+L
a L
R m R R ≤+
3包络检波器电路设计
根据包络检波原理设计出包络检波电路，电路图如图15所示：
图15 包络检波设计电路
XPC1是AM信号，载波幅度为3V，频率为10MHz，调制信号的频率为1KHz，调制幅度为60%。
SD41是检波二极管，用于整流。
电容C1、电阻R1、电阻R2构成低通滤波器。C起高频滤波作用，R作为检波器的低频负载在其两端输出已恢复的调制信
来说，电容C的容抗相当大，电容C相当号。对低频调制信号u
Ω
于开路，电阻R就作为检波器的负载，其两端产生输出低频解调电压。对高频载波信号
u来说，电容C的容抗特别小，电容C相
c
当于短路，起到对高频电流的旁路作用，即滤除高频信号。
电容C2的隔直作用，直流分量
U被隔离，输出信号为解调
DC
。
恢复后的原调制信号u
Ω
在已知调制系数m
下满足避免惰性失真条件 和满足避免底部切割失真条件 下选择合适的参数使包络检波器产生不失真的波形。
AM 调幅信号在经过选用合适的二极管、低通滤波器电容C 和电阻R 的参数后在R 两端输出调制信号，完成包络检波。
根据仿真电路运行电路观察不失真的输出与输入的波形如图17所示：
图16 包络检波器输入输出波形
从图16能够读出输入信号的频率为300f KHz =，包络的最大值为max 9m U V =，包络的最小值为min 1m U V =；输出波形的频率为1f KHz =，幅度为 3.6o U V =。
4调试
m
RC Ω-≤2
m 1L L a L //R R R R m R R R R Ω≤
==+
实验八 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 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
检波器设计(完整版)概要
职业技术学院学生课程设计报告 课程名称：高频电路课程设计 专业班级：信工102 姓名： 学号：20110311202 学期：大三第一学期
目录 1课程设计题目……………………………………………2课程设计目的…………………………………………3课程设计题目描述和要求……………………………4课程设计报告内容……………………………………… 4.1二极管包络检波电路的设计……………………… 4.2同步检波器的设计……………………………5结论……………………………………………………6结束语………………………………………………………7参考书目……………………………………………………8附录………………………………………………………
摘要 振幅调制信号的解调过程称为检波。有载波振幅调制信号的包络直接 反映调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行检波。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 换规律，无法用包络检波进行解调，所以要采用同步检波方法。 同步检波器主要是用于对DSB和SSB信号进行解调（当然也可以用于AM）。它的特点是必须加一个与载波同频同相的恢复载波信号。外加载波信 号电压加入同步检波器的方法有两种。利用模拟乘法器的相乘原理，实现 （t）,和输入的同步 同步检波是很简单的，利用抑制载波的双边带信号V s （t），经过乘法器相乘，可得输出信号，实现了双 信号（即载波信号）V c 边带信号解调 课程设计作为高频电子线路课程的重要组成部分，目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 另一方面也可使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型高频电子线路的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高电路分析和设计能力。通过实践引导我们在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 通过设计，一方面可以加深我们的理论知识，另一方面也可以提高我们考虑问题的全面性，将理论知识上升到一个实践的阶段。
包络检波器的设计与实现
2013~2014学年第一学期 《高频电子线路》 课程设计报告 题目：包络检波器的设计与实现 专业：电子信息工程 班级：11电信1班 姓名： 指导教师：冯锁 电气工程学院 2013年12月12日
任务书
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。 为了生动直观的分析检波电路，利用了最新电子仿真软件Multisim11.0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。
目录 第1章设计目的及原理 (4) 1.1设计目的和要求 (4) 1.1设计原理 (4) 第2章指标参数的计算 (8) 2.1电压传输系数的计算 (8) 2.2参数的选择设置 (8) 第3章 Multisim的仿真结果及分析 (11) 总结 (16) 参考文献 (17) 答辩记录及评分表 (18)
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。
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 (1) 2 包络检波器设计原理 (2) 2.1原理框图 (2) 2.2原理电路 (3) 2.3工作原理分析 (3) 2.4 峰值包络检波器的输出电路 (5) 2.5 电压传输系数 (5) 2.6检波器的惰性失真 (6) 2.7检波器的底部切割失真 (7) 3包络检波器电路设计 (8) 4调试 (9) 4.1 AM发射机实验 (9) 4.2 AM接收机实验 (10) 参考文献 (12) 致 (13)
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)
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Multisim11.0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。
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
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 按高频周期作锯齿状波动，其平均值的过程，当C的充放电达到动态平衡后，V 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 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。 （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:
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。
实验六 二极管包络检波电路资料
实验六 二极管包络检波电路 一、 实验目的 1． 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。 2． 了解电路参数对普通调幅波（AM ）解调影响。 二、实验使用仪器 1．集成乘法调幅实验板、二极管包络检波实验板 2．高频信号源、100MHz 双踪示波器、万用表。 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)(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，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的电压传输系数 电压传输系数是检波器的主要性能指标之一，用d η表示， 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 对于二极管包络检波器，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L 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。电压传输系数与电路参数L R 、C 、0r 以及信号大小有关，很难用一个简单关系式表达，所以d η常用实测估算得到。 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 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6-3电路所示。
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。
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 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，
包络检波器的设计与实现
………………………………………………最新资料推荐……………………………………… 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
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Multisim11.0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 1.1 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。 ●调制信号：1KHz正弦波，幅度为2V，调制度为40%。 ●输出信号：无明显失真，幅度大于6V。 1.2 设计原理
包络检波器的设计与实现
包络检波器的设计与实现 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
目录 前言 (1) 1 设计目的及原理 (2) 设计目的和要求 (2) 设计原理 (2) 2包络检波器指标参数的计算 (6) 电压传输系数的计算 (6) 参数的选择设置 (6) 3 包络检波器电路的仿真 (9) Multisim的简单介绍 (10) 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)
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。
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
2021年包络检波器的设计与实现
目录 欧阳光明（2021.03.07）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
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Multisim11.0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。
包络检波原理
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 ∵R D很小
∴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 ∵R很大 ∴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。 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 >>R D ,φ→0,K d =1 实际例： R =5.1kΩ, R D =100Ω时：φ≈33o ,K d ≈0.84 R =4.7kΩ,R D =470Ω时：φ≈55o ,K d ≈0.55 通常取：K d =0.5(-6dB)来估算检波器效率 (2)等效输入电阻 经推导：R i =R /(2K d ) 理想：K d =1时，R i =R /2 实际：K d <1 ，R i 更大(对前级有利)。 (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 D 的非线性作用↑。 解决：R 足够大时，R D 的非线性作用↓，R 的直流电压负反馈作用↑。但R (RC )过大时，将产生： (a) 惰性失真(τ放 跟不上v s 的变化)；
高频电子线路课程设计-同步检波器设计
同步检波器 摘要 振幅调制信号的解调过程称为检波。有载波振幅调制信号的包络直接反映调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行检波。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换规律，无法用包络检波进行解调，所以要采用同步检波方法。 同步检波器主要是用于对DSB 和SSB 信号进行解调（当然也可以用于AM ）。它的特点是必须加一个与载波同频同相的恢复载波信号。外加载波信号电压加入同步检波器的方法有两种。利用模拟乘法器的相乘原理，实现同步检波是很简单的，利用抑制载波的双边带信号V s （t ）,和输入的同步信号（即载波信号）V c （t ），经过乘法器相乘，可得输出信号，实现了双边带信号解调 课程设计作为高频电子线路课程的重要组成部分，目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 另一方面也可使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型高频电子线路的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高电路分析和设计能力。通过实践引导我们在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 通过设计，一方面可以加深我们的理论知识，另一方面也可以提高我们考虑问题的全面性，将理论知识上升到一个实践的阶段。
同步检波器功能分析 根据高频电子线路理论分析,双边带信号DSB,就是抑制了载波后的调制信号,它的有用 信号成分以边带形式对称地分布在被抑制载波的两侧。由于有用信号所在的双边带调制信号的上、下边频功率之和只有载波功率的一半,即它只占整个调幅波功率1/3，实际运用中,调制度 a m 在0.1～1之间变化,其平均值仅为0.3,所以边频所占整个调幅波的功率还要小。为了节省发射功率和提高有限频带资源的利用率,一般采用传送抑制载波的单边带调制信号SSB,单边带调制信号已经包含了所有有用信号成分,电视信号采用残留单边带发送图像的调幅信号就是其中一例。而要实现对抑制载波的双边带调制信号DSB 或单边带调制信号SSB 进行解调,检出我们所需要的调制有用信号,不能用普通的二极管包络检波电路,而需要用同步检波电路。 同步检波电路与包络检波不同,检波时需要同时加入与载波信号同频同相的同步信号。利用乘法器可以实现调幅波的乘积检波功能,普通调幅电压乘积器的原理框图如图2.1所示。 图2.1 普通调 幅电压乘积器原理框图 图2.1中,设输入信号)(t U AM 为普通调幅信号: t t m U U x y a XM AM ωωcos )cos 1(+= （2.1） 限幅器输出为等幅载波信号 ,乘法器将两输入信号进行相乘后输出信号为: )()()(t v t v K t v c s E o = （2.2）
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。
高频课程设计AM信号包络检波器
学院 通信电路课程设计 AM信号包络检波器 系别班级：电气系08通信 指导教师：王老师 实验日期：第17周 2010——2011学年度第一学期
目录 一．设计目的 (3) 二、设计容及原理 (3) 三、设计的步骤及计算 (4) 1.电压传输系数 (7) 2.流通角 (7) 3.参数选择 (8) 四、设计的结果与结论 (10) 1．结果 (10) 2．结论 (11) 3．心得体会 (11) 五、参考文献 (12)
AM信号包络检波器 一、设计目的： 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2AP12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15MHz正弦波。 ●调制信号：1KHz正弦波.幅度大于1V.调制度为60%。 ●输出信号：无明显失真.幅度大于5V。 二．设计容及原理： 调幅调制和解调在理论上包括了信号处理.模拟电子.高频电子和通信原理等知识.涉及比较广泛。包括了各种不同信息传输的最基本原理.是大多数设备发射与接收的基本部分。
因为本次课题要求调制信号幅度要大于1V.而输出信号幅度需要大于5V.所以本课题设计需要运用放大电路。本次实验采用二极管包络检波以及运算放大电路。在确定电路后.利用EDA 软件Multisim进行仿真来验证设计结果 设计框图如下： 输入信号→非线性器件→二极管包络检波器→运放电路→输出信号。 检波原理电路图图1 三、设计的步骤及计算 检波的物理过程如下： 在高频信号电压的正半周期.二极管正向导通并对电容C充电.由于二极管正向导通电阻很小.所以充电电流I很大.是电容的电压Vc很快就接近高频电压峰值.充电电流方向如下图2所示：