高频电子电路实验(6)

2019-08-30 21:43

图4-3 峰值包络检波(465KHz)

2、同步检波 (1)同步检波原理

同步检波器用于对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同步信号。同步检波器的名称由此而来。

?1相乘器?2低通滤波器???1??0本地载波(a)?2包络检波器??(b)

图4-4 同步检波器方框图

外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式:

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4-4(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调制信号,如图4-4(b)所示。

本实验选用乘积型检波器。设输入的已调波为载波分量被抑止的双边带信号υ1,即

v1?V1cos?tcos?1t

本地载波电压

v0?V0cos(?0t??)

本地载波的角频率ω0准确的等于输入信号载波的角频率ω1,即ω1=ω0,但二者的相位可能不同;这里φ表示它们的相位差。

这时相乘输出(假定相乘器传输系数为1)

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v2?V1V0(cos?tcos?1t)cos(?2t??)11?V1V0cos?cos?t?V1V0cos[(2?1??)t??] 241?V1V0cos[(2?1??)t??4低通滤波器滤除2ω1附近的频率分量后,就得到频率为Ω的低频信号

1v??V1V0cos?cos?t

2由上式可见,低频信号的输出幅度与φ成正比。当φ=0时,低频信号电压最大,随着相位差φ加大,输出电压减弱。因此,在理想情况下,除本地载波与输入信号载波的角频率必须相等外,希望二者的相位也相同。此时,乘积检波称为“同步检波”。

(2)实验电路说明

实验电路如图4-8(见本实验后)所示,采用MC1496集成电路构成解调器,载波信号从P7经相位调节网络W3、C13、U3A加在8、10脚之间,调幅信号vAM (t)从P8经C14加在1、4脚之间,相乘后信号由12脚输出,经低通滤波器、同相放大器输出。

五、实验步骤

一、二极管包络检波

1、连线框图如图4-5所示,用信号源产生实验中需要的信号,然后经二极管包络检波后,用示波器观测输出波形。

信号源(1号板)输出载波为456K,调制信号1K的调幅波TP3P2检波二极管滤波电路二极管包络检波(4号板)TP14负载示波器

图4-5 二极管包络检波连线示意图 2、解调全载波调幅信号,连线框图如图4-6所示。

TP3P1信号源(1号板)P3P3P1幅度调制(4P4号板)P2检波二极管滤波电路负载示波器TP14TP4峰值包络检波(4号板)

图4-6 调幅输出进行二极管包络检波连线示意图

(1)m<30%的调幅波检波

按调幅实验中实验内容获得峰-峰值为2V、 m<30%的已调波(音频调制信号频率约为1KHz,幅度足够小) 。将4号板开关S1拨为10,S2拨为00,将示波器接入TP4处,观察输出波形。

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(2)加大调制信号幅度,使m=100%,观察记录检波输出波形。

3、观察对角切割失真:在上面2、(2)步骤后,减小调制信号的幅度,至TP4处波形刚好不失真,将开关S1拨为“01”,检波负载电阻由2.2KΩ变为20KΩ,在TP4处用示波器观察波形并记录,与上述波形进行比较。

4、观察底部切割失真:将开关S2拨为“10”,S1仍为“01”,在TP4处观察波形,记录并与正常解调波形进行比较。

二、集成电路(乘法器)构成解调器

1、连线框图如图4-7所示 2、解调全载波信号

按调幅实验中实验内容获得调制度分别为30%,100%及>100%的调幅波。将它们依次加至解调器调制信号输入端P8,并在解调器的载波输入端P7加上与调幅信号相同的载波信号,分别记录解调输出波形,并与调制信号对比(注意示波器用交流耦合)。

3、解调抑制载波的双边带调幅信号

按调幅实验中实验内容的条件获得抑制载波调幅波,加至解调器调制信号输入端P8,并在解调器的载波输入端P7加上与调幅信号相同的载波信号,观察记录解调输出波形,并与调制信号相比较(注意示波器用交流耦合)。

TP16P1P1信号源(1号板)P2P3P3P7移相网络同步检波(4号板)幅度调制P4(4号板)P8模拟乘法器TP10滤波电路放大示波器TP11

图4-7 同步检波连线示意图

六、实验报告要求

1、通过一系列检波实验,将下列内容整理在表内:(用整页纸来做这个表格)

输入的调幅波波形 m<30% m=100% 抑制载波调幅波 二极管包络检波器输出波形 同步检波输出 表4-1 实验结果记载表

2、观察对角切割失真和底部切割失真现象并分析产生原因。

3、从工作频率上限、检波线性以及电路复杂性三个方面比较二极管包络检波和同步检波。

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图4-8 同步检波电路图

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