1、59实验十二 包络检波及同步检波实验一、实验目的1进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。2掌握二极管峰值包络检波的原理。3掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。4. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、实验内容1完成普通调幅波的解调。2观察抑制载波的双边带调幅波的解调。3观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。三、实验原理及实验电路说明检波过程是一个解调过程，它与调制过程正好相反。检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又
2、称为包络检波器。假如输入信号是高频等幅信号，则输出就是直流电压。这是检波器的一种特殊情况，在测量仪器中应用比较多。例如某些高频伏特计的探头，就是采用这种检波原理。若输入信号是调幅波，则输出就是原调制信号。这种情况应用最广泛，如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。从频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图 12-1所示（此图为单音频 调制的情况） 。检波过程也是应用非线性器件进行频率变换，首先产生许多新频率，然后通过滤波器，滤除无用频率分量，取出所需要的原调制信号。常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。有载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络
3、检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。60图 12-1 检波器检波前后的频谱1. 二极管包络检波的工作原理当输入信号较大(大于 0.5 伏) 时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。大信号检波原理电路如图 12-2（a）所示。检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器 C 充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流 iD 很大，使电容器上的电压 VC 很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如图 12-2（a） 图中所示。V i充电放
4、电RCi dDV C图1 2 - 2( a )( b )tV it 1 t 2t 3V c这个电压建立后通过信号源电路，又反向地加到二极管 D 的两端。这时二极管导通与否，由电容器 C 上的电压 VC 和输入信号电压 Vi 共同决定 .当高频信号的瞬时值小于61VC 时，二极管处于反向偏置，管子截止，电容器就会通过负载电阻 R 放电。由于放电时间常数 RC 远大于调频电压的周期，故放电很慢。当电容器上的电压下降不多时，调频信号第二个正半周的电压又超过二极管上的负压，使二极管又导通。如图 12-2（b）中的tl 至 t2 的时间为二极管导通的时间，在此时间内又对电容器充电，电容器的电压又迅速接近
5、第二个高频电压的最大值。在图 12-2（b）中的 t2 至 t3 时间为二极管截止的时间，在此时间内电容器又通过负载电阻 R 放电。这样不断地循环反复，就得到图 12-2（b）中电压 的波形。因此只要充电很快，即充电时间常数 RdC 很小(R d 为二极管导通时的cv内阻)：而放电时间常数足够慢，即放电时问常数 RC 很大，满足 RdC100的调幅波。将它们依次加至解调器调制信号输入端 J11，并在解调器的载波输入端 J8 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。5. 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，加至图 12-3 的调
6、制信号输入端J11，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。五、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:64输入的调幅波波形 M30% 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。六、实验仪器1 高频实验箱 1 台2 双踪示波器 1 台3 频率特性测试仪（可选） 1 台 65+12-12J11R24 1KR25 200R271K R281KR29 3.3KR30 3.3KR323.3KR26 200R35 200R37 6.8KR36510C14 104 C20 104C15 104C21 104C22 102C16 104C23 102E3 10uf/16vD3 8.2V1234567141312111098U4 MC1496R313.3KTH11TH8J8321U3A TL082R231KC13 331C12 104W3 20KW4 510J9SSB567U3B TL082TH9TP4C26 104R4110K图12-5同步检波
