理工科-振幅调制与解调电路的设计(3)

2019-02-16 13:53

当输入端作用着普通调幅电压,且其值足够大

时,二极管的伏安特性可用自原点转折,斜率为gD=1/RD的折线逼近。在工作原理上,二极管包络检波器与整流电路十分类似,但在要求上两者却有很大的差别。 4-4-5a:输入信号vs

4-4-5a上半边:二极管D的电压vo 4-4-5b:二极管D的电流iVA

4-4-5c:检波后的电压波形(调制信号)

二、输入电阻

在接收机中,检波器前接有中频放大器(4-4-6a),画出其等效电路(4-4-6b)。图中,iS和L1、C1、R1分别为中频放大器折算到检波器输入端的等效电流源和输出谐振回路(调谐在ωc上)。检波器是中频放大器的输出负载,可用检波输

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入电阻Ri来表示这种负载效应;而Ri定义为输入高频电压振幅对二极管电流的比值。

设vS(t)=Vmcosωt,输出为接近直流电压VAV ; 检波器获得的高频功率为输出的有用平均功率为

由此可得

,表明二极管包络检波器

的输入电阻Ri与输出负载电阻RL直接有关。

Ri会使输入中频谐振回路的谐振电阻减小,为了减小二极管检波器对输入谐振电路的负载效应,必须增大Ri,相应地就必须增大RL,但是RL的增大将受到检波器中非线性失真的限制;为了解决这个矛盾,可采用三极管射极包络检波电路(4-4-7),它利用发射结产生与二极管包络检波器相似的工作过程,不同的仅是输入电阻比二极管检波器增大了(1+β)倍。

三、并联型二极管包络检波电路

在某些电路中,需要在中频放大器和检波器之间接入隔直电容,以防止中频放大器的集电极馈电电压加到检波器上(4-4-8)。图中C是负载电容,兼作隔直电容,RL是负载电阻,与二极管并接,为二极管电流中的平均分量提供通路。由于RL与D并接,故将这种电路称为并联型电路,而把前面讨论的电路称为串联型电路。需要指出的是这种电路需要在检波器后续的电路中另加低通滤波器将高频成分滤除。在这电路中

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四、大信号检波与小信号检波

在前面的讨论中 ,只有当输入信号足够大时,二极管才能正常地导通和截止,因此,将二极管包络检波的这种工作状态称为大信号检波。工程上认为当输入高频电压大于500mV以上就能保证二极管检波器工作在大信号检波状态。在接收机中,总是先将输入信号放大到足够的强度后再进行检波。

五、二极管包络检波电路的失真

当输入为普通调幅波时,为保证检波器的输出平均电压vAV不失真地反映输入调幅波的变化,输入电压必须足够大,使其包络变化范围内检波器始终工作在大信号检波状态。当电路参数选择不当时,二极管包络检波器将产生惰性失真和负峰切割失真。

1.惰性失真

从放电的观点看,增大RL和C值,可以提高检波电路电压传输系数和高频滤波能力;但过分增大RL和C值,由于二极管截止时间C通过RL的放电速度过慢,跟不上输入调幅波包络的下降速度,输出的平均电压就会产生失真,通常将这种失真称为惰性失真。

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2.负峰切割失真

当考虑到检波器和下级放大器相连时,一般采用右图所示的阻容耦合电路,以避免vAV中的直流分量VAV影响下级放大电路的静态工作点。但在这种检波电路中,输出直流负载不对于交流负载,并且交流负载电阻小于直流负载电阻值,当输入调幅电压的Ma较大时,由于上述的交直流负载不等,输出音频电压在负峰值附近将被削平,出现所谓的负峰切割失真。

第七章 同步检波

同步检波又称相干检波,主要用来解调双边带和单边带调制信号,它有两种实现电路。一种是由相乘器和低通滤波器组成;另一种直接采用二极管包络

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检波器。它的特点是先输入信号与同步信号叠加,合成为包络反映调制信号变化的普通调幅信号。

实现同步检波的关键是要产生一个与载波信号同频同相的同步信号。对于双边带调制信号来说,同步信号可直接从双边带信号中提取出来。对于发射导频信号的单边带调制信号来说,可采用高选择性的窄带滤波器从输入信号中取出该导频信号,经放大后就可作为同步信号;如果发射机不发射导频信号,那么,接收机就只有采用高稳定度晶体振荡器产生指定稳定频率的同步信号。

第八章 心得体会

在这次的高频电子线路设计的过程中,自己感到虽然课本上的理论知识掌握的可以,但是一到实际应用上、具体的课程设计的时候,自己不能够很好的应用自己所学的知识去解决一系列的问题。在其他同学的帮助下,以及自己不断的翻阅有关资料,才能够顺利的解决这次的课程设计,

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

经过这几天的课设,我学到了很多东西,长了见识看到了以前我所没有见到过的东西,这个机会很难得,很感谢老师能带我们进行课设。总体来说这个课设是很有意义的,同时对我的触动也比较大,感觉自身距离行业的要求还有很大差距,这样给我一个自身良好的定位,以便我在今后的学习中能不迷失方向。社会实践。整日呆在象牙塔中的我,第一次的尝到

了生活的现实和不易。或许,这种真切的体会,才是我最宝贵的收获。

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第九章 参考文献

[1]张肃文 高频电子线路 高等教育出版社2004.11

[2] 高吉祥,易凡,丁文霞等,电子技术基础实验与课程设计,北京:电子工业出版社,2002。

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[10]谢自美 电子线路设计 实验 测试 华中科技大学出版社2003.10 [11] 谢嘉奎,电子线路 非线形部分(第四版),北京:高等教育出版社,1996。

[12]黄志伟 调制解调器电路设计 西安电子科技大学出版社 2009.04.01

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