相敏检波器
相敏检波器
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3.7.3 预备知识二——结型场效应管的应用： 电子开关
当栅源负压UGS加大时，PN结变厚，并向N区 扩张，使导电沟道变窄，沟道电导率变小，电阻 变大，在同样的UGS下， ID变小；反之，| UGS |变 小，沟道变宽，沟道电阻变小， ID变大。当| UGS | 加大到某一负压值时，两侧PN结扩张使沟道全部 消失，此时， ID 将变为零。我们称此时的栅源电 压 UGS 为“夹断电压”，记为 UGSoff 。可见，栅源 电压UGS的变化，将有效地控制漏极电流的变化， 这就是JFET最重要的工作原理。
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3.7.3 预备知识二——结型场效应管的应用： 电子开关
栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用
UGS（off）
沟道最宽
沟道变窄
沟道消失 称为夹断 返回首页
3.7.3 预备知识二——结型场效应管的应用： 电子开关
二、 结型场效应管的特性曲线
1、 转移特性曲线
转移特性曲线表达在 UDS一定时，栅源电压uGS 对漏极电流iD的控制作用，即
O
u +– u – –Uo(sat)
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3.7.2 预备知识一——运算放大器的应用： 零电压比较器 返回首页
过零电压比较器
ui + uo –
O
+ ui
R1
+ UR R2 – –
+Uo(sat)
– + +
uo UR= 0 ui
t uo
+Uo(sat)
O
t 利用电压比较器 将正弦波变为方波
一个输出端口 一个相位差调节旋钮
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3.7.1 相敏检波器概述
二 低通滤波器
相敏检波器的工作原理
相敏检波器的工作原理相敏检波器是一种常用于射频（RF）和微波电路中的重要器件，它在通信系统、雷达系统、无线电接收机等领域都有着广泛的应用。
相敏检波器的作用是将输入信号转换成直流电压信号，以便后续的信号处理和分析。
那么，相敏检波器是如何实现这一功能的呢？接下来，我们将详细介绍相敏检波器的工作原理。
首先，我们需要了解相敏检波器的基本结构。
相敏检波器通常由一个相移器和一个乘法器组成。
相移器用于将输入信号进行相移处理，而乘法器则用于将相移后的信号与本地振荡器产生的参考信号相乘。
通过这样的处理，相敏检波器可以将输入信号中的调制信息提取出来，并转换成直流电压信号输出。
在实际工作中，相敏检波器的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. 输入信号相移处理，首先，输入信号经过相移器，与本地振荡器产生的参考信号相位对齐。
这一步骤是为了确保输入信号与参考信号在相位上保持一致，以便后续的乘法运算。
2. 乘法运算，经过相移处理的输入信号与本地振荡器产生的参考信号经过乘法器相乘。
在这一步骤中，乘法器将两个信号相乘，并输出乘积信号。
乘法运算的结果将包含输入信号的调制信息，这是相敏检波器实现信号检测的关键步骤。
3. 低通滤波，乘法运算得到的乘积信号经过低通滤波器进行滤波处理，去除高频成分，只保留调制信息的直流分量。
这样就得到了相敏检波器的输出信号，即转换后的直流电压信号。
通过以上步骤，相敏检波器实现了将输入信号转换成直流电压信号的功能。
在实际应用中，相敏检波器可以用于解调调幅、调频、调相等调制信号，实现信号的检测和解调。
同时，相敏检波器还可以用于测量输入信号的幅度、频率和相位等参数，具有广泛的应用价值。
总之，相敏检波器通过相移处理、乘法运算和低通滤波等步骤，实现了将输入信号转换成直流电压信号的功能。
它在射频和微波电路中扮演着重要的角色，为通信系统、雷达系统、无线电接收机等设备提供了可靠的信号处理和解调功能。
希望本文对相敏检波器的工作原理有所帮助，谢谢阅读！。
相敏检波器电路工作原理
引言大气电场为一矢量，晴天时大气中存在着方向垂直向下的负电场，雷雨天时由于雷暴云的影响，大气中为方向垂直向上的正电场。
大气电场仪在进行地面大气电场监测时，不仅要测量出被测电场的强度，还要辨别出被测电场的极性。
电场的极性通常采用相敏检波的方法来区别，因此需要在电场仪的前置放大电路中加入相敏检波器。
常用的相敏检波器有两种：一种由变压器和二极管桥组成，这种电路体积大，稳定性差；另一种则由模拟乘法器构成，性能上得到了很大提高，但价格高，调试麻烦。
为此，在研制大气电场仪的过程中，根据大气电场仪探头的结构特点和大气电场测试中对检波器的要求，利用光电开关、四通道模拟开关和运放组合设计一种结构简单，性能稳定的相敏检波器。
同时，为了对电场信号的极性进行有效可靠的鉴别，根据相敏检波理论，将通过调整光电开关的设置位置，保证感应电压信号与同步脉冲信号同相，以获得最大整流输出，从而准确辨别被测电场极性。
1 相敏检波电路设计大气电场仪传感器探头如图1所示，动片与小叶片形状相似，且上下位置对应一致，均固定在电机轴上，由无刷电机带动按一定的频率同时旋转。
感应片为分离的四片，相对的两片为一组，分为A，B两组，每组的形状与动片完全相同，动片和感应片均选用黄铜材料制成。
1．1 感应的微弱电压信号与同步脉冲信号当探头中的电机带动动片和小叶片转动时，感应片上产生了交流感应电流信号，该交流电流信号经I-V 转换电路后，得到交流感应电压信号V1(t)，在一个周期T内其表达式为：式中：I为电场仪探头输出的感应电流信号的幅度；R，C分别为I-V转换电路的反馈电阻和反馈电容；T为动片暴露和遮挡感应片A或B一次的时间；VRC为t=T／2时感应电压信号的等效幅度；K为一常数，在动片转动的同时，小叶片按同样的频率ω周期，通过光电开关的凹槽，发光二极管的光路被周期切断或通过，使光电三极管处于导通和截止两种状态，因此，在第一个周期T内，同步脉冲信号为Vc(t)，其表达式为：经对电路实验证明，此检波电路能很好地滤除谐波成分，同时，通过观察滤波之后直流电压的正负，可以辨别出被测电场极性。
相敏检波电路的作用 -回复
相敏检波电路的作用-回复相敏检波电路是一种通信电路中常用的电路，可以用于接收和解调调幅和调频信号。
它的作用是将高频信号转换成低频信号，从而提取出原始信息信号。
相敏检波电路主要由相敏检波器、滤波器和放大器组成。
它能够将调幅或调频信号的高频载波信号与低频信息信号分离，输出幅度或频率与信息信号相对应的直流或低频信号。
下面将详细介绍相敏检波电路的工作原理和作用。
首先，相敏检波电路的核心部分是相敏检波器。
相敏检波器是一种非线性元件，通常采用二极管或晶体管作为实现元件。
相敏检波器的作用是将输入的高频信号与本地振荡器的信号进行相乘，得到两个频率的乘积信号。
而相乘信号的频率是输入信号频率的两倍，通过低通滤波器可以将其滤除。
其次，滤波器的作用是在相敏检波器输出的频率翻倍信号中滤除高频成分，只保留低频信息信号。
滤波器通常采用电容、电感和电阻构成的低通滤波电路。
通过合适选择滤波器的参数，可以滤除不需要的高频成分，使得只有低频信号通过。
最后，放大器的作用是放大滤波器输出的低频信号，以增强信号的强度。
放大器通常包括运放电路或晶体管放大器。
放大器的增益可以根据具体的应用需求进行调整，以确保输出信号的合适幅度。
综上所述，相敏检波电路能够将调幅或调频信号转换成原始信息信号，具有以下几方面的作用：1. 信号解调：对于调幅信号，相敏检波电路将输入信号的振幅变化转变为输出信号的直流电压变化；对于调频信号，相敏检波电路将输入信号的频率变化转变为输出信号的直流电压变化。
这样，原始信息信号就可以通过相敏检波电路进行解调，还原为原始信号。
2. 信号检测：相敏检波电路能够将输入信号的高频部分滤除，只保留低频部分。
这样，在调幅或调频信号中包含的信息信号就可以被相敏检波电路提取出来。
相对于其他检波方法，相敏检波电路的检测效果更好，能够提供更高的信噪比和更低的失真。
3. 信号放大：相敏检波电路中的放大器能够放大滤波器输出的低频信号。
这对于一些较弱的输入信号非常有帮助，可以提高信号的强度，使其能够更好地被后续电路或设备处理。
相敏检波的应用特点
相敏检波的应用特点相敏检波作为一种常见的电子技术应用，具有许多独特的特点，使其在各种领域中得到广泛的应用。
本文将介绍相敏检波的应用特点，以帮助读者更好地理解和认识这一技术。
首先，相敏检波具有高灵敏度的特点。
相敏检波器能够在低信噪比环境下实现有效的信号检测和提取，使得它在弱信号接收和测量领域中具有重要的应用价值。
相敏检波器通过采用相位敏感的电路，能够对信号的相位信息进行高精度的检测，从而实现对信号的灵敏度增强。
其次，相敏检波具有宽频带特性。
相敏检波器能够在广泛的频率范围内进行工作，因此可以适用于多种不同频率信号的检测和处理。
这一特点使得相敏检波在无线通信、雷达系统、光通信等领域中得到广泛应用。
此外，相敏检波具有良好的线性度和动态范围。
相敏检波器的线性度指其输出信号与输入信号之间的线性关系程度，而动态范围则是指相敏检波器可以处理的最大信号幅度范围。
这两个特点保证了相敏检波器在测量和检测过程中能够提供准确、可靠的结果。
另外，相敏检波还具有较低的噪声水平。
噪声对于信号检测和提取过程中的干扰至关重要，而相敏检波器能够通过优化电路设计和采用适当的滤波技术来降低噪声水平，从而提高信号的检测性能和准确性。
最后，相敏检波器具有较高的稳定性和可靠性。
稳定性是指相敏检波器在长时间运行和各种工作条件下的性能保持能力，而可靠性则是指相敏检波器在各种环境和应力下的正常工作能力。
这两个特点使得相敏检波器在实际应用中能够稳定可靠地工作，并且能够适应不同的工作场景和要求。
总结起来，相敏检波作为一种重要的电子技术应用，具有高灵敏度、宽频带、良好的线性度和动态范围、低噪声水平以及高稳定性和可靠性等特点。
这些特点使得相敏检波在无线通信、测量仪器、传感器技术等众多领域中得到广泛应用，对于实现高精度的信号检测和提取具有重要的意义。
简述相敏检波器的作用及用法。
简述相敏检波器的作用及用法。
相敏检波器是一种电子设备，用于检测高频信号中的调制信号。
它可以将高频信号中的调制信息提取出来，并将其转换成低频信号输出。
相敏检波器的作用是将调制信号从高频转换到低频，以便于后续的处理和分析。
它常用于收音机、电视机、无线电通信等领域，用于接收和解调无线信号。
相敏检波器的用法如下：
1. 连接：将需要检测的高频信号输入到相敏检波器的输入端，连接好电源和地线。
2. 调节：根据实际需求，调节相敏检波器的增益、中心频率、带宽等参数。
3. 检测：将输出端连接到后续的处理设备或进行信号分析。
可以通过观察输出信号的变化来判断调制信号的特征。
需要注意的是，相敏检波器对输入信号的频率范围有一定要求，应根据信号的特性选择合适的相敏检波器。
另外，还需要注意相敏检波器的性能指标，如灵敏度、线性度、动态范围等，以确保信号的准确检测和解调。
移相器与相敏检波器实验
移相器与相敏检波器实验
移相器和相敏检波器是实验室中常用的电子元器件，它们在电路设计和信号处理中广泛应用。
本文将介绍如何使用移相器和相敏检波器进行实验。
一、移相器实验
1. 实验目的
了解移相器的工作原理和应用范围，掌握基本的移相器电路实验方法。
2. 实验器材
移相器、示波器、信号发生器、电阻、电容、万用表等。
3. 实验原理
移相器是一种电路器件，可以将输入信号的相位移动一定角度，常用的移相器有RC移相器、LC移相器和T移相器等。
其中，RC移相器和LC移相器是最为常用的两种移相器。
RC移相器：RC移相器是由电阻和电容组成的，当输入信号经过电容、电阻后，会出现信号延迟的现象，从而实现相位移动。
4. 实验步骤
（1）连接RC移相器电路，将信号发生器的正极接入RC移相器的输入端，示波器的探头接在移相器的输出端。
调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形变化。
（3）在RC移相器和LC移相器的电路中分别添加电阻和电容，观察输出波形的变化。
（4）改变移相器的输入信号的频率和幅度，观察输出波形的变化。
5. 实验结果
实验中观察到，当输入信号经过移相器后，输出信号的相位与原信号相比发生了一定程度的移动。
同时，添加电阻和电容可以改变移相器的相位移动量，调节输入信号的频率和幅度也会对输出信号的波形造成影响。
相敏检波器是一种用于调制和解调的电路器件，可以将高频信号转换为低频信号，广泛应用于通信、广播、雷达等领域。
相敏检波器的核心是相位检测器，它可以将输入信号与本地振荡信号进行相位比较，从而实现信号检测和解调。
相敏检波器的工作原理
相敏检波器的工作原理相敏检波器是一种广泛应用于无线通信系统中的重要器件，它能够将高频信号转换成低频信号，用于接收和解调调制信号。
相敏检波器的工作原理主要基于相移和幅度调制的特性，下面我们将详细介绍相敏检波器的工作原理。
首先，我们来了解一下相敏检波器的基本结构。
相敏检波器主要由相移网络、幅度调制网络和滤波器组成。
相移网络用于将输入信号进行相移处理，幅度调制网络则用于调制信号的幅度，最后通过滤波器将信号进行滤波，得到所需的低频信号。
在相敏检波器中，输入的高频信号首先经过相移网络，相移网络会引入一个与输入信号频率成正比的相位变化，这样就实现了对输入信号的相位调制。
接着，经过幅度调制网络的调制，将相位调制的信号转换成幅度调制的信号。
最后，经过滤波器的滤波处理，得到所需的低频信号。
相敏检波器的工作原理可以用数学模型来描述。
假设输入信号为cos(ωt)，经过相移网络后变为cos(ωt+φ)，再经过幅度调制网络后变为Acos(ωt+φ)，其中A为幅度调制的系数。
最后经过滤波器滤波处理，得到低频信号。
可以看出，相敏检波器的工作原理主要是通过相位调制和幅度调制来实现对高频信号的处理。
相敏检波器在无线通信系统中有着重要的应用。
它可以用于接收调制信号，解调成基带信号，从而实现信号的传输和处理。
相敏检波器的工作原理简单清晰，结构也相对简单，因此在实际应用中具有较高的可靠性和稳定性。
总之，相敏检波器是一种重要的无线通信器件，它通过相位调制和幅度调制来实现对高频信号的处理，能够将高频信号转换成低频信号，用于接收和解调调制信号。
相敏检波器的工作原理简单清晰，结构相对简单，具有较高的可靠性和稳定性，因此在无线通信系统中有着广泛的应用。
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)=1ΦF1(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)=1ΦF2(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。
相敏检波器实验报告
相敏检波器实验报告相敏检波器实验报告引言：相敏检波器是一种常用的电子器件，广泛应用于无线通信、雷达系统、光电传感器等领域。
本实验旨在通过搭建一个简单的相敏检波器电路，探索其工作原理和性能特点。
一、实验装置与原理实验所需的装置包括信号发生器、相敏检波器电路、示波器等。
相敏检波器电路由射频放大器、相移网络和低频滤波器组成。
其工作原理是将射频信号经过射频放大器放大后，通过相移网络将信号相位转换为幅度变化，再经过低频滤波器得到检波后的直流信号。
二、实验步骤1. 将信号发生器连接到射频放大器的输入端，设置合适的频率和幅度。
2. 将射频放大器的输出端连接到相移网络的输入端，调整相移网络的相位角。
3. 将相移网络的输出端连接到低频滤波器的输入端。
4. 将低频滤波器的输出端连接到示波器的输入端。
5. 调整示波器的参数，观察输出信号的波形和幅度。
三、实验结果与分析实验中我们选择了一个频率为1MHz的正弦信号作为输入信号，调整了射频放大器、相移网络和低频滤波器的参数，得到了相应的输出信号。
通过观察示波器上的波形，我们可以看到相敏检波器的输出信号是一个幅度随时间变化的直流信号。
这是因为相移网络将输入信号的相位转换为幅度变化，而低频滤波器则去除了高频成分，只保留了直流分量。
在实验中，我们还可以调整相移网络的相位角，观察输出信号的变化。
当相位角为0时，输出信号的幅度最大；而当相位角为90度时，输出信号的幅度为零。
这说明相敏检波器对输入信号的相位非常敏感，可以通过调整相位角来实现信号的检测和解调。
此外，我们还可以改变输入信号的频率和幅度，观察输出信号的变化。
当输入信号的频率较高时，相敏检波器的响应速度较快，但对噪声的抑制能力较差；而当输入信号的幅度较大时，相敏检波器的输出信号幅度也会相应增大。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了相敏检波器的工作原理和性能特点。
相敏检波器作为一种常用的电子器件，在通信和传感领域具有重要应用价值。
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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
集学科优势
- 5 -
求改革创新
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 。
集学科优势
- 6 -
求改革创新。