实验七 同步检波器
同步检波器的工作原理-KC03191203-h02(精)
可见，uZ(t)中含有F、2fcF频率分量，经过LPF滤去2fcF分量后，就得到：
uO (t ) 1 ma K M U rmU im cos t U m cos t 2
6
Kd U m 1 K M U rm maU im 2
(3) uI (t)为单边带调幅波:
乘法器输出电压 :
可见，uZ(t)中含有F、2fc+F频率分量，经过LPF滤去2fc+F分量后，就得到：
uO (t ) 1 ma K M U rmU im cost U m cost 4
Kd U m 1 K M U rm maU im 4
7
3.参考信号的频率和相位偏差的影响
如果ur(t)与输入载波不能保持严格同步，即存在频率和相位偏差 、，那么对检波器输出有什么影响呢? 以双边带调幅信号为例进行分析。设参考电压: ur(t)=Urmcos[(c+)t+] 双边带调幅信号经模拟相乘检波器后，其输出电压
u O (t ) 1 m a K M U rm U im cos( t ) cos t 2
8
CAUTION:不同步的影响!
• 与原调制信号uΩ(t)=UΩmcosΩt相比，检波器的输出电压uO(t)将是振幅按cos(t+)
变化的低频电压，产生了失真。 • 如果参考电压与输入载波之间同频不同相此时检波器输出电压波形无失真，但 cos的存在使输出低频电压的振幅减小。 • 如果=0，即参考电压与输入载波不但同频，而且同相，则输出低频电压的振幅 最大； • 如果=90，则uO(t)=0。
u Z (t ) K M u I (t )u r (t )
uI (t)= 1/2maUim cos（c+Ω）t
高频包络检波,同步检波实验报告
高频实验报告————振幅解调器（包络检波，同步检波）姓名：王少阳学号：2班级：2013级电子一班一、二极管包络检波：（一）AM波的解调1、m=30%的AM波解调上面是8TP03的输出，下面是10TP02的输出2、m=100%的AM波解调上面是8TP03的输出，下面是10TP02出的输出3、m>100%的AM波解调上面是8TP03的输出，下面是10TP02出的输出4、对角线切割失真上面是8TP03的输出，下面是10TP02出的输出5、底部切割失真波形上面是8TP03的输出，下面是10TP02出的输出（二）DSB波的解调上面为8TP03的输出，下面为10TP02的输出上面为8TP02的输出，下面为10TP02的输出二：集成电路（乘法器）构成的同步检波器1、DSB波的解调2、SSB波的解调实验报告要求：1、输入的调幅波AM波DSB m=30% m=100% m>100%包络检波能正确调解能正确调解不能正确调解不能正确调解同步检波能正确调解能正确调解能正确调解能正确调解2、1、产生对角切割失真的原因是滤波时间常数RC选得过大,以致滤波电容的放电速率跟不上包络变化速率所造成。
2、底部切割失真是由于检波器的低频交流负载与直流负载电阻不同而引起的,通常检波被输出的低频电压经耦合电路[图7(a)中的R1C1]再送至低频放大器中去由于C1数值很大,(约为10微法)它的两端降有直流电压为载波幅度的平均值Uco若R1<R时,该电压大部分落在R两端上,以致在音频包络负半波时,输入电压可能低于R两端的直流电压,于是二极管截止,输出信号不再随输入信号包络的下降而改变,产生如图7-b的底边切割失真,要避免此失真,应满足式m<R1/(R1+R)；式中:R为直流电阻,交流电阻R-=R//R1。
不失真条件可写为m<R-/Ro。
3、1、同步检波不存在门限效应，而包络检波在一定情况下会存在门限效应；2、同步检波在接收端需要加一个与载波同频同相的波，其对时序的要求比较严格，而包络检波则不需要加；结论与体会：通过这次的实验，我进一步了解了解调的的工作原理，掌握了包络检波和同步检波的方法，并研究了已调波与调制信号，载波以及解调波之间的关系这次的实验，其中有的波形并不太容易调制出现，费了很大的力气，但最终还是成功了，这次的实验，不仅仅收获了知识，将知识应用于实践，更锻炼我们的耐心，很有收获！。
同步检波器
班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系1 实验目的1、更好的理解高频课程内容，掌握数字系统设计和调试的方法，培养我们分析、解决问题的能力。
2、加深理解和巩固理论课上所学的有关AM和DSB调制与解调的方法与概念3、学会设计中小型高频电子线路的方法，独立完成调试过程，在Multisim仿真软件的集成环境中绘出自己设计的AM、DSB模拟调制电路图和解调电路图，加入基带信号和载波信号，用示波器观察解调波形，分析波形的特点2 实验内容1、用模拟乘法器MC1496/1596设计一个同步检波电路，使其能实现对AM和DSB的解调。
2、要求理解系统的各部分功能，原理电路以及相关参数的计算3、软件仿真的相关调试，得出结论3 功能分析3.1 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a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,因为上下边带已经包含了所有有用的信号成分。
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,需要用同步检波电路。
同步检波电路与包络检波不同,同步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3-1所示。
图3-1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(+= （3-1）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:（3-2）（条件：s y c x v v mA V V =<=,28为大信号）再通过低通滤波器作为乘法器的负载,将所有高频分量去除,并用足够大的电容器隔断直流分量,就可以得到反映调制规律的低频电压。
高频电路-振幅解调器(包络检波、同步检波)实验报告
《高频电子电路》课程实验报告万用表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。
（一）实验准备采用实验8 中五、3 相同的方法得到DSB 波形，并增大载波信号及调制信号幅度，使得在调制电路输出端产生较大幅度的DSB 信号。
然后把它加到二极管包络检波器的输入端，观察并记录检波器的输出波形，并与调制信号作比较。
（三）集成电路（乘法器）构成的同步检波1.AM 波的解调将幅度调制电路的输出接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ma=30%, ma>100%, ma=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8 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。
3．SSB 波的解调采用实验8 的五、4 中相同的方法来获得SSB 波，并将带通滤波器输出的SSB 波形（15P06）连接到幅度解调电路的调幅输入端，载波输入与上述连接相同。
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。
由于带通滤波器的原因，当调制信号的频率降低时，其解调后波形将产生失真，因为调制信号降低时，双边带（DSB）中的上边带与下边带靠得更近，带通滤波器不能有效地抑制下边带，这样就会使得解调后的波形产生失真。
（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。
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9C01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9C04、9C05、9R06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)。
实验七 同步检波器
实验七 同步检波器一 实验目的1．进一步了调幅的原理，掌握全载波调幅波和平衡调幅波的解调方法。
2．掌握用集成电路实现同步检波的方法。
二 预习要求1．复习课本中有关调幅和解调原理。
2．分析同步检波产生波形失真的主要因素。
三 实验仪器设备1．双踪示波器2，万用表3 、CCTV —GPI 实验箱、板 3四 实验电路说明同步检波器：利用一个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘，再通过低通滤波器滤除高频分量而获得调制信号的过程。
本实验如图8-1所示，采F1496集成电路构成解调器。
载波信号V C (t)经过电容C l 加在⑧、⑩脚之间，调幅信号经电容C 2加在①、④脚之间，相乘后信号由○12脚输出，经C 4、C 5、R 6 组成的低通滤波器，在解调输出端，提取调制信号。
五 实验内容及步骤1．解调全载波信号(1)．将图8-1中的C 4另一端接地，C 5另一端接A ，按调幅实验中实验内容2 (1)的条件获得调制度分别为m=30 % 、100％、＞100％的调幅波。
将它们依次加至解调器的输入端，并在解调器的载波输入端加上与调幅信号相同的载波信号，分别记录解调输出波形，并与调制信号相比较。
(2)．去掉C 4 , C 5观察记录m =30％的调幅波输入时的解调器输出波形，并与调制信号相比较。
然后使电路复原。
2．解调抑制载波的双边带调幅信号(1)．按平衡调幅实验中的方法获得抑制载波的调幅波，并加至图8-1的U AM 输入端，其它连线均不变，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。
(2)．去掉滤波电容 C 4 , C 5 观察记录输出波形。
六 实验报告要求1．通过同步检波器实验，将下列内容整理在表内，并说明同步检波器的功能。
2．在同一张坐标纸上画出同步检波解调全载波调幅波及抑制载波的调幅波时去掉低通滤波器中电容 C 4、C 5前后各波形，并分析失真原因。
图8-1 F1496构成的解调器。
实验七调幅波信号的解调
（2）同步检波器
实验原理
信号的调幅与解调
1.电路特点
① 对AM、DSB等调幅波均适用。 ② 工作时需要有一同步参考信号(与载波同频同 相)。
2.电路模型
3.同步检波器应用电路
实验原理
低通滤波器
信号的调幅与解调
1.检波线性好，即使在小 信号状态也不会产生 较大失真。 2. 相乘器的输出不包含 载频的基波分量，可 避免做接收机解调时 残留载波分量对中放 级产生的反馈。
随时比较输出的解调波形与原调制波形的异同， 若有失真，试分析其原因！
(二)同步检波器
实验内容
信号的调幅与解调
1、同样观察三种情况下的OUT输出处波形（>100%的情况不用做）。 （三个波形） 2、去掉滤波电容C4、C5后，再记录OUT处的三个波形，并与调制信 号相比。（三个波形）
实验报告要求： 按照教材上的要求进行数据处理，并认真完成！
信号的调幅与解调
实验七 调幅波信号的解调
解调(检波)
实验原理
信号的调幅与解调
调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信
号的过程，通常称之为检波。调幅波解调方 法有二极管包络检波器和同步检波器。
实验原理
信号的调幅与解调
检波器是收音机中一个必不可少的单元电路。它 从高频调幅波中解调出原调制信号,去掉载波信 号。
1 1 m RC f0 m
2
实验原理
底部切割失真
信号的调幅与解调
产生失真的条件：C5 的接入。 产生失真的原因：URL 过大。
实验原理
信号的调幅与解调
相当于给VD加了一额外的反偏电压，当URL很大，使 输入调幅波包络的大小在某个时段小于URL，导致VD 在这段时间截止，产生非线性失真。其底部被切去， 形成“底部切割失真”。
同步检波器
QL （1） 回路有载
要大：
is
中放末级 D
这应该从选择性及通频 带的要求来考虑。 一般： QL cCs ( Rs // Rid ) 1
Cc
C R
+
RL uΩ -
Rs
Ls
Cs
Rid
25
（2）为保证输出的高频纹波小 要求：
RC
1
c
（3） 为了减少输出信号的频率失真
1 RC Ωmax 要求： R C 1 L c Ωmin
tan
15
讨论： ① 当D和R确定后，θ即为恒定值，与输入信号大小无关，
亦即检波效率恒定，与输入信号的值无关。表明输入调幅波
的包络与输出信号之间为线性关系，故称为线性检波 。 一般计算方法为： 当输入信号为：ui Uim 1 ma cosΩt cosct 则输出信号为：uo KdUim 1 ma cosΩt ② 当 R Kd cos ，但 Kd 1理想值 Kd 1 。 一般当 gd R 50 ，K d 0.9
UΩm maUim cos
maU im cos U Ωm 有 K d cos maU im maU im
另外，还可以证明导通角的表达式：
gd R 而当 gd R 很大时，（如 gd R 50 ） 1 3 2 5 1 3 tan 3 15 3 3πrd 3 3 3 代入上式可得： gd R R
图6-5 输入为调幅波包络检波波形
结论：输出电压uo(t)随着调幅波的包络而变 化，从而获得调制信号，完成了检波作用。
12
二、大信号检波器的技术指标
（一）电压传输系数Kd（检波效率）
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实验七 同步检波器
一 实验目的
1．进一步了调幅的原理，掌握全载波调幅波和平衡调幅波的解调方法。
2．掌握用集成电路实现同步检波的方法。
二 预习要求
1．复习课本中有关调幅和解调原理。
2．分析同步检波产生波形失真的主要因素。
三 实验仪器设备
1．双踪示波器
2，万用表
3 、CCTV —GPI 实验箱、板 3
四 实验电路说明
同步检波器：利用一个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘，再通过低通滤波器滤除高频分量而获得调制信号的过程。
本实验如图8-1所示，采F1496集成电路构成解调器。
载波信号V C (t)经过电容C l 加在⑧、⑩脚之间，调幅信号经电容C 2加在①、④脚之间，相乘
后信号由○12脚输出，经C 4、C 5、R 6 组成的低通滤波器，在解调输出端，提取调制信号。
五 实验内容及步骤
1．解调全载波信号
(1)．将图8-1中的
C 4另一端接地，C 5另一端
接A ，按调幅实验中实验
内容2 (1)的条件获得调
制度分别为m=30 % 、100％、＞100％的调幅波。
将它们依次加至解调器的输入端，并在解调器的载波输入端加上与调幅信号相同的载波信号，分别记录解调输出波形，并与调制信号相比较。
(2)．去掉C 4 , C 5观察记录m =30％的调幅波输入时的解调器输出波形，并与调制信号相比较。
然后使电路复原。
2．解调抑制载波的双边带调幅信号
(1)．按平衡调幅实验中的方法获得抑制载波的调幅波，并加至图8-1的U AM 输入端，其它连线均不变，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。
(2)．去掉滤波电容 C 4 , C 5 观察记录输出波形。
六 实验报告要求
1．通过同步检波器实验，将下列内容整理在表内，并说明同步检波器的功能。
2．在同一张坐标纸上画出同步检波解调全载波调幅波及抑制载波的调幅波时去掉低通滤波器中电容 C 4、C 5前后各波形，并分析失真原因。
图8-1 F1496构成的解调器。