调幅信号的解调(检波)
调幅波信号的解调实验报告
调幅波信号的解调实验报告一、实验目的本实验旨在通过解调调幅波信号，了解调幅波的特点、解调原理和应用。
二、实验原理1. 调幅波的特点调幅波是一种将模拟信号转换为载波信号的方法，其特点包括：能够传输音频、视频等模拟信号；易于产生和检测；但容易受到噪声和多径效应的影响。
2. 解调原理解调是指将调制后的信号还原为原始模拟信号的过程。
常见的解调方法包括：包络检波法、相干检波法和同步检波法。
其中，包络检波法是通过检测AM信号的包络来获得原始信号；相干检波法是通过将接收到的AM信号与本地振荡器产生同频率振荡，然后进行相减来获得原始信号；同步检波法则是在接收端使用一个与发送端同步的时钟来还原出原始信息。
3. 实验装置本次实验所需装置如下：（1）函数发生器：用于产生载频及模拟信息。
（2）功率放大器：用于放大载频及模拟信息。
（3）带通滤波器：用于滤除载波及其它高频干扰信号。
（4）检波器：用于解调信号。
（5）示波器：用于观察信号波形。
三、实验步骤1. 按照实验原理所述，连接实验装置。
2. 将函数发生器的输出接到功率放大器的输入端，将功率放大器的输出接到带通滤波器的输入端，将带通滤波器的输出接到检波器的输入端，将检波器的输出接到示波器上。
3. 设置函数发生器产生频率为1kHz、幅度为500mVp-p的正弦信号；设置载频频率为10kHz、幅度为100mVp-p；设置功率放大器增益为20dB；设置带通滤波器截止频率为11kHz~9kHz之间；设置示波器时基和电压增益适当。
4. 观察并记录示波器上解调后的信号，并比较其与原始模拟信号的差异。
四、实验结果与分析在完成实验步骤后，我们观察到了以下结果：1. 示波器上显示出了经过解调后的模拟信号，其幅度和频率与原始模拟信号相同。
2. 通过比较解调前后的信号，我们发现解调后的信号更加平滑，波形更加接近原始信号。
这说明我们成功地将调幅波信号解调出了原始模拟信号，并且解调后的信号比解调前的信号更加接近原始信息。
调幅与检波实验报告
调幅与检波实验报告调幅与检波实验报告引言：调幅与检波是无线电通信中常见的技术，它们在广播、电视等领域中发挥着重要作用。
本实验旨在探究调幅与检波的原理和应用，并通过实际操作来加深对这两种技术的理解。
一、调幅的原理与实验步骤调幅是一种将音频信号转换成无线电信号的技术。
它通过改变无线电信号的幅度来携带音频信息。
在实验中，我们使用了一个信号发生器和一个调幅解调器进行调幅实验。
首先，我们将信号发生器的输出连接到调幅解调器的输入端，调幅解调器的输出连接到示波器。
然后，我们设置信号发生器的频率和幅度，调整调幅解调器的解调频率，观察示波器上的波形变化。
实验结果表明，当调幅解调器的解调频率与信号发生器的频率相同时，示波器上显示出较为清晰的音频波形。
而当解调频率与信号发生器的频率不匹配时，示波器上的波形变得模糊不清。
这说明调幅解调器能够正确还原信号发生器中的音频信号。
二、检波的原理与实验步骤检波是一种将调幅信号还原成音频信号的技术。
在实际的无线电通信中，接收到的信号是经过调幅的，我们需要通过检波技术将其还原成原始的音频信号。
本实验中，我们使用了一个调幅信号发生器和一个检波器进行检波实验。
实验中，我们将调幅信号发生器的输出连接到检波器的输入端，检波器的输出连接到扬声器。
然后，我们调整调幅信号发生器的频率和幅度，观察扬声器中的音频输出。
实验结果显示，当调幅信号发生器的频率和幅度适当时，扬声器中可以听到清晰的音频声音。
这表明检波器能够有效地将调幅信号还原成原始的音频信号。
三、调幅与检波的应用调幅与检波技术在广播、电视等领域中得到广泛应用。
在广播中，调幅技术使得音频信号能够通过无线电波传播，使得人们可以在不同地方收听同一电台的节目。
而检波技术则使得收音机能够将接收到的调幅信号还原成音频信号，供人们收听。
在电视领域，调幅与检波技术同样发挥着重要作用。
调幅技术使得视频信号能够通过无线电波传输，使得人们可以在不同地方收看同一电视节目。
实验三 调幅与相敏检波解调
实验三 调幅与相敏检波解调一、实验目的1．加深对信号调制和解调的理解。
2．了解相敏检波器的工作原理和工作过程。
二、实验仪器ZCY-I 综合传感器实验仪所用单元和部件：1．应变梁 2．应变片：标称阻值35；灵敏度系数23．音频振荡器 4．差动放大器5．移相器 6．相敏检波顺7．低通滤波器 8．低频振荡器9．V/F 表 10．测微头11．双线示波器三、实验原理信号的调制是指利用缓变信号来控制或改变一个人为提供的调频信号的某个参数，使这个参数随着被测的缓变信号的变化而变化，缓变信号称为调制信号，高频振荡信号称为载波信号。
解调则是对已调波进行鉴别以恢复缓变的测量信号的过程。
对信号进行调制与解调，是为了得到被测缓变信号最好的放大与传输效果。
交流电桥的输入和输出表达式可用下表示式中：——电桥的输出的电压； K ——接法系数；R （t ）=——电桥的输入；——电桥的供桥电压； Ω0cos 0()y te K R t E ω=0R R ∆000cos e E tω=由式中可知，的幅值随输入信号R （t ）而变化，从信号调制的角度看，电桥供桥电压是调制过程的载波，电桥的输入是调制过程的调制信号，因此，电桥是一个调幅器。
相敏检波器是由四个特性相同的二级管沿同一方向串联并按桥式联接而构1．将音频振荡的频率调至2KHZ ，幅值调至10V 。
2．差动放大器调零（方法见金属箔式应变片构成电桥电路特性实验），差动增益调至最大。
3．应变梁处于自由状态，调整W1与W2使电压表指示为零。
4．开启示波器，将示波器的两根输入线分别接入差动放大器和相敏检波器的输出端，再调整W1与W2使示波器显示为一直线（量程为5V/40档）。
5．按下激振器按钮，应变梁开始振动，调整振动幅值至适中位置，调整激振频率为6HZ 。
6．用示波器观察差动放大器输出的波形，描下大致的形状。
7．用示波器观察相敏检波器的输出波形。
8．用示波器观察低通滤波器输出的波形，描下大致形状。
调幅信号处理实验报告
一、实验目的1. 理解调幅信号的基本原理和特点。
2. 掌握调幅信号的解调方法。
3. 通过实验加深对调幅信号处理技术的理解。
二、实验原理调幅（AM）信号是指载波的幅度随信息信号的变化而变化的一种调制方式。
调幅信号可以表示为：\[ s(t) = (A + m(t)) \cos(2\pi f_c t) \]其中，\( A \) 为载波幅度，\( m(t) \) 为信息信号，\( f_c \) 为载波频率。
解调是指从调幅信号中恢复出原始信息信号的过程。
常见的解调方法有包络检波、相干解调和鉴频器等。
三、实验设备与软件1. 实验设备：信号发生器、示波器、函数信号发生器、频率计等。
2. 实验软件：MATLAB、Simulink等。
四、实验内容与步骤1. 调幅信号的产生（1）使用信号发生器产生一个频率为 \( f_c \) 的正弦波作为载波信号。
（2）使用函数信号发生器产生一个频率为 \( f_m \) 的正弦波作为信息信号。
（3）将载波信号与信息信号相乘，得到调幅信号。
（4）使用示波器观察调幅信号的波形。
2. 调幅信号的解调（1）使用包络检波器对调幅信号进行解调。
（2）使用相干解调器对调幅信号进行解调。
（3）使用鉴频器对调幅信号进行解调。
（4）使用示波器观察解调后的信号波形。
3. 实验数据分析（1）分析调幅信号的波形特点，包括幅度、频率和相位等。
（2）分析解调后的信号波形，比较不同解调方法的效果。
（3）计算解调后的信号与原始信息信号的相似度。
五、实验结果与分析1. 调幅信号的波形通过实验观察，调幅信号的波形为载波信号与信息信号的乘积。
在时域上，调幅信号的波形具有以下特点：（1）幅度随信息信号的变化而变化。
（2）频率与载波频率相同。
（3）相位在载波信号的基础上发生变化。
2. 解调信号的波形通过实验观察，不同解调方法的解调信号波形如下：（1）包络检波：解调后的信号波形与信息信号相似，但存在相位失真。
（2）相干解调：解调后的信号波形与信息信号相似，相位失真较小。
第五章 振幅调制、解调及混频讲解
（5）相位调制：调制信号控制载波相位，使已调波的相位随调 制信号线变化。
（ 6）解调方式：
振幅检波 振幅调制的逆过程 鉴频 调频的逆过程 鉴相 调相的逆过程 (7)振幅调制分三种方式：
普通调幅( AM ) 抑制载波的双边带调幅(DSB ) 单过带调制(SSB )
密码
信号 载波信号：（等幅）高频振荡信号
正弦波 方波 三角波 uc Uc cos(ct )
锯齿波
已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）
(1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 (2)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。
休息1 休息2
（3）振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振 幅 随调制信号线性变化。
)t
可见,调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量：
载波分量(c ) : 不含传输信息
上边频分量c : 含传输信息 下边频分量c : 含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
U
ωc
c
下边频
1 2 maUc
1 2
maU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
第5章 振幅调制、解调及混频
5.1 概述 5.2 振幅调制原理及特性 5.3 振幅调制电路 5.4 调幅信号的解调 5.5 混频器原理及电路
返回 休息1 休息2
5．1概述
振幅调制
解调（检波)
属于 频谱线性搬移电路
混频（变频）
语言
定义： 调制信号：需要传输的信号（原始信号）
信号的调幅与解调
实用模拟集成相乘 器举例：BG314内 部电路
扩展电路：
问题与思考
1.有哪几种调幅方式？
2.调幅的实现模型是 怎样的？
二、调幅 电型双带单普调电普调抑带双单单路边调边通幅路制通幅调边边边的载调 信 幅 带带带类波幅号信信调滤移二调路集相电高调路平幅环幅集相的号号幅波相极幅成乘路电幅衡电形电成乘双。法法管电模调平电路调路模调边拟幅拟幅
调幅必须采用非线性电路实现t03cos2310cmamcoscoscos问题与思考一调幅电路的实现模型33调幅过程是频谱的线性搬移过程在这个过程中有新的频率分量出现这个过程也称为频率变换显然频率变换不可能由线性电路实现而必须由非线性电路才能完成
任务3 调幅与检波
3.1调制概述 3.2调幅信号分析 3.3 调幅电路 3.4 收音机中的检波电路
问：是否有底部切割失
真？若有失真，应如
何修改元件参数？
4、克服底部切割失真的方法：分压式电路
负峰切割失真本质上是由于检波器交、直流负 载不等而引起，为此可采用如图的措施来减小 交直流负载的差别。
RL RL1 RL2 RΩ RL1 RL2 // Ri2
电路特点：（1）消 R1 (0.1~ 0.2)R2
五.双边带调幅电路
1.二极管 平衡调幅 电路
电路中 要求各
二极管平衡调幅电路工作波形
频谱分 uD1 uC u 析： i1 gDuD1K(ct)
i i1 i2
uD2 uC u
i2 g DuD2 K (ct)
K (C t )
1 2
2
co sC t
2 3
co s3C t
2 5
co s5C t
去向低功放
3.大信号检
波器的检波 Kd
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”。
检波器的工作原理
检波器的工作原理一、引言检波器是一种电子设备，用于将调制信号中的信息解调出来，通常用于无线通信、广播、电视等领域。
本文将介绍检波器的工作原理及其基本分类。
二、工作原理检波器的工作原理基于信号的调制与解调过程。
在调制过程中，原始信号被调制到一个高频载波信号上，形成调制信号。
而解调过程则是将调制信号中的信息还原出来。
1. 整流检波器整流检波器是最简单的一种检波器。
它的原理是利用二极管的非线性特性，将交流信号转换为直流信号。
当输入的交流信号为正半周时，二极管导通，输出为正向的直流信号；当输入的交流信号为负半周时，二极管截止，输出为零。
通过滤波电路，可以将直流信号平滑化，得到原始信号。
2. 包络检波器包络检波器也称为幅度调制解调器。
它的原理是将调制信号的包络线提取出来，得到原始信号。
包络检波器通常使用二极管和电容器组成。
当输入的调制信号经过二极管时，二极管的非线性特性会使得电容器被充电，储存着信号的包络信息。
通过滤波电路，可以得到包络信号，即原始信号。
3. 相干检波器相干检波器是一种高级的检波器，它的原理基于信号的相位信息。
相干检波器通常使用锁相环电路，将输入信号与参考信号进行比较，得到相位差，并将相位差转换为幅度差。
通过滤波电路，可以得到原始信号。
三、分类根据不同的工作原理和应用场景，检波器可以分为多种类型。
1. AM检波器AM检波器是用于调幅信号解调的检波器。
它可以将调幅信号中的音频信息还原出来。
常见的AM检波器包括整流检波器和包络检波器。
2. FM检波器FM检波器是用于调频信号解调的检波器。
它可以将调频信号中的音频信息还原出来。
常见的FM检波器包括相干检波器和鉴频器。
3. PM检波器PM检波器是用于调相信号解调的检波器。
它可以将调相信号中的音频信息还原出来。
常见的PM检波器包括鉴相器和相干检波器。
四、应用领域检波器广泛应用于无线通信、广播、电视等领域。
1. 无线通信在无线通信系统中，检波器用于解调接收到的调制信号，将其中的信息还原出来，以便进行后续的处理和解码。
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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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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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令：
U m 1 K M U rmU im ma 4
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2、叠加型同步检波器
uI(t) ur(t)
包络检波器 VD
+
uo(t)
uI(t) ur(t)
+ _
+ _ _ RL C u0(t)
图8.7（a）叠加型同 步检波电路模型
图 8.7 （ b ） 叠 加 型 同 步检波电路
叠加型同步检波器的工作原理是将双边带调制信 号uI(t)与同步信号ur(t)叠加，得到一个普通调幅波，然 后再经过包络检波器（下节内容讲），解调出调制信号。 小结：同步检波器可用于各种调幅波的检波，且 同步电压振幅越大，则检波器的电压传输系数也越大。
则uo(t)为原调制信号 。 由式(8-2)得该检波器的电压传输系数 :
Kd U m 1 K M U rm maU im 4
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其实际电路图如下：
0.1u 51 0.1u 100
1.3K
1.3K 12V
800 0.1u ur uI 0.1u 1K 1K 0.1u 8 1 7 2 3 6 5 9
3K
3K 0.1u 1K
MC1596
1u
RL>10K
4
10
0.005u 0.005u 1K 10K
图8.6MC1596接成的同步检波器
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图中，电源采用12V单电源供电，调幅信号uI(t)通 过0.1uF耦合电容加到1端，其有效值在几mV~100mV范 围内都能不失真解调，同步信号ur(t)通过0.1uF耦合电 容加到8端，电平大小只要求能使双差分对管工作于开 关状态（50~500mV之间）。输出端9经过RC的一个π 型低通滤波器和一个1uF的耦合电容取出调制信号。
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8-1 检波器概述
8-2 同步检波器 8-3 大信号包络检波器
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单元八 调幅信号的解调(检波) 本讲导航
教学内容
8.1 检波器概述
8.2 同步检波器
教学目的
1.理解检波器的概念（从频谱、波形）、分类、组成、 主要技术指标。
2.掌握同步检波器的实现模型及工作原理。
从图可以看出，检波是调幅的逆过程,则其频谱变 换也与调幅相反，即把调幅波的频谱由高频不失真地搬 到低频，其频谱向左搬移了fC。可见，检波器也是频谱 搬移电路。 检波前和检波后信号的波形，如下：
当输入为高频等幅波时，如下图8.2所示：
uI(t) Uim 0 8.2(a) 输入信号波形 t
u0(t) U0 0
u （ 0 t） 1 K M U rmU im ma cos t U m cos t 2
1 U 令 ： m 2 K M U rmU im ma
则uo(t)为原调制信号。 由式(8-2)得该检波器的电压传输系数 :
Kd
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U m 1 K M U rm maU im 2
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§ 8-1-2检波器的主要性能指标 1)电压传输系数Kd 电压传输系数用来说明检波器对高频信号的解 调能力，又称为检波效率，用Kd表示。 若检波器输入为高频等幅波，如图8.2所示，其 振幅Uim为,而输出直流电压为UΩm,则检波器的电压 传输系数：
此外,检波器还有衡量其失真的指标,如非线性 失真系数THD,某些检波器还存在特殊的失真,这将 在后文讨论。
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§ 8-2 同步检波器
§ 8-2-1同步检波电路 同步检波电路实现方法 二极管包络检波器实现 1、用模拟乘法器实现的同步检波
KM uI 低通滤波 器 ur u0 ur uI
KMXY uz
模拟乘法器实现
X Y
LPF
u0
图8.5（a）电路模型
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图8.5（b）原理电路
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1）当输入uI(t)为普通调幅波时，即 :
U I (t ) Uim （ 1 ma cos t）cosct
同步电压信号为：
u （ Urm cos ct r t）
1 1 K M U rmU im ma cos(2 c )t + K M U rmU im ma cos(2c t )t 4 4
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则uZ(t)中含有0、F、2fc、2fc±F共5个频率分 量，经过低通滤波器LPF后滤去2fc、2fc±F高频分 量，再经隔直电容后，就得到：
则uZ(t)中含有F、2fc±F共3个频率分量，经过低通 滤波器LPF后滤去2fc±F两个高频分量，就得到：
u （ 0 t） 1 K M U rmU im ma cos t U m cos t 2
与普通调幅波的输出及电压传输系数完全相同。
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u （ 0 t） 1 K M U rmU im ma cos （t ） cos t 2
此时uo(t)的振幅将是按cos( △ωt+ △Ф)变化的低频 电压，即产生了失真。
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2、同步信号的产生方法 1）若输入信号器为普通调幅波，可将调幅波限幅 去除包络线变化，得到的是角频率为ωc的方波，用窄带 滤波器取出ωc成分的同步信号。 2）若输入信号器为双边带调幅波，将双边带调制 信号uI(t)取平方uI(t) 2，从中取出角频为2ωc的分量， 经二分频将它变为角频率为ωc的同步信号。 3）若输入信号器为发射导频的单边带调幅波，可 采用高选择性的窄带滤波器，从入信号中取出该导频信 号，导频信放大后就可作为同步信号。如果发射机不发 射导频信号，则接收机就要采用高稳定度晶体振荡器产 生指定频率的同步信号。
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检波前和检波后信号的频谱，如下：
Uim/V
0
fc-fn
fc-F1 fc
fc+F1
fc+Fn
f
（a）输入信号频谱 U0m/V
0
F1 F2
Fn
f
（b）输出信号频谱
图8.1检波器的频谱变换（普通调幅）
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§ 8-2-2参考信号的频率和相位偏差对检波的影响 同步检波器工作时，要求本地参考电压ur(t)与载 波同频同相，即保持严格的同步。若ur(t)与载波不能保 持严格同步，即存在频偏△ω、△Ф ，则将对检波器有何 影响呢？ 1、分析如下：设uI(t)为双边带调制信号。 1）ur(t)与载波同频不同相 即: 则 : 令 :
则乘法器的输出电压为：
2 u （） t K u （） t u （）= t K U U （ 1 m cos t ） cos ct z M IK M U rmU im + K M U rmU im ma cos t + K M U rmU im cos 2ct 2 2 2
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教学重点
1.检波的概念、类型、组成、主要技术指标 2.同步检波器的实现模型及工作原理
教学难点
无
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§ 8-1 检波器概述
8-1-1检波器的作用和组成 1、检波器的概念：从高频调幅波中检出原调制信 号的过程，称为检波。完成这个功能的电路称为检波器。 下面我们分别从频谱和波形来理解检波的实质。
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u （ 0 t） 1 K M U rmU im ma cos t cos t 2