二极管包络检波实验.doc

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：

时间：

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。

二、实验基本原理与电路

1.二极管大信号包络检波工作原理

u i

m a U cm u i

Ucm

U直流成分 U0

Ωm

t 图 4-1 大信号检波电路图4-2大信号检波原理

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 u i (t ) 为正并超过 C 和 R1上的 u0 (t ) 时，二极管导通，信号通过二极管向 C 充电，此时 u 0 ( t) 随充电电压上升而升高。当 u i (t ) 下降且小于 u0 (t) 时，二极管反

向截止，此时停止向 C 充电并通过 R L放电， u0 (t ) 随放电而下降。充电时，二极管的正向电阻 r D较小，充电较快， u0 (t) 以接近 u i (t) 上升的速率升高。放电时，

因电阻 R L比 r D大的多（通常 R L 5 ~ 10k ），放电慢，故 u0 (t ) 的波动小，并保证基本上接近于 u i (t ) 的幅值。如果 u i (t) 是高频等幅波，则 u0 (t) 是大小为 U 0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 u i (t ) 的幅度增大或减少时，检波器输出电压

u 0 ( t) 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

u 0 (t ) 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

u 0 (t) 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 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 定义为：

检出的音频电压幅度 (U m )

U m

调幅波包线变化的幅度 ( m a U cm )

m a

当检波器输入为高频等幅波时，输出平均电压

U 0 ，则 d 定义为 d

整出的直流电压 (U 0 )

U 0

检波电压的幅值 (U cm )

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 R L C 很大而 r D 很小时，输出低频电压振幅只

略小于调幅波包络振幅，故

d 略小于 1，实际上 d 在80%左右。并且 R 足够大时，

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

R L 、 C 、 r 0 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

R in 。

R in ~

上式说明，大信号输入电阻R in等于负载电阻的一半再除以 d 。例如

R L 5.1k ，当d=0.8，时，则R in

5.1

。2

3.2k

0.8

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

检波输出可能产生对角切割失真：是由于滤波电容放电慢引起的失真，也可称为惰性失真。

(1)对角切割失真。如图 4-3 电路所示。

u i

图 4-3 对角线失真原理图

避免对角线失真的条件是

CR L 1m a2 m a

上式表明 m a或大，则包络线变化快、CR L放电慢，这些都促成发生放电失真。

1.实验电路

二极管大信号包络检波实验电路如图 4-4 所示。

J3J1

K+12

TP5

R4R5R7

TP1 TP2

TP3

OUT

D1 C3 J3

T1 T2 1

IN1 R1 2 TP4

JI J2

LED

R2 R3

L? C1

C C2 RW3

RW1RW2

A4 -0 808

包络检波

图 4-4二极管大信号包络检波实验电路

三、实验内容

1．普通调幅波（ AM）的检波。

2.对角切割失真观测与防止。

Kd=108/832×0.3=43.27%

避免对角切割失真测试表

Ωma

负载

（R1+R2+RW1）

第一次13430 0.3 16.13K 第二次9460 0.3 16.13K 第三次13080 0.3 16.13K （注： C1:0.01uF R1 ：510Ω）

四、实验总结与体会

1，当 R L C很大而 r D很小时输出低频电压振幅只略小于调幅波包络振幅。2，滤波电容放电慢会引起惰性失真，一般频率在 1.6 到 1.7KHZ。

3，这个实验刚开始静态工作点的调节要尽量准确一点，这样后面调幅波出来的时候就会相对容易一点。