09级高频电子技术第6章_调幅信号的解调ppt课件VIP

.,1,第6章调幅信号的解调,2,6.1普通调幅波的解调电路,从调幅信号中检出调制信号,问题回顾：,1、解调器在无线电接收系统中的位置？,2、解调前后信号波形的变化？,3,检波器输入信号波形,检波器输出信号波形,4,6.1普通调幅波的解调电路（重点）,从调幅信号中检出调制信号,调幅信号的解调（又名检波）：,非相干解调,大信号峰值包络检波（重点）,小信号平方律检波,相干解调同步解调,相干解调就是要在本地恢复出同频同相的载波,5,6.1普通调幅波的解调电路,从调幅信号中检出调制信号,问题：,1、非相干解调检波器的主要技术指标（质量要求）有哪些？,2.非相干解调检波器电路的组成框图？,6,a.检波效率（也称电压传输系数）,1.非相干解调检波器的主要技术指标（质量要求）,若检波器输入等幅波，则,7,a.检波效率（也称电压传输系数）续,若检波器输入调幅波,小于1。设计电路时，尽量使它接近1。,8,b检波失真输出电压与输入调幅波包络的相似程度,c输入阻抗检波器输入端的等效阻抗（对载波频率）,（尽量大，减小对前一级的影响）,（尽量小）,9,若想使检波电路获得好的性能，在设计电路时，应主要从哪些方面入手？,问题：,10,2.非相干解调检波器电路的组成框图,为什么检波电路必须由非线性器件才能实现？,问题：,11,调幅信号的解调：,非相干解调,大信号峰值包络检波,小信号平方律检波,1.电路,3.性能指标（检波效率、输入阻抗）,2.工作原理,（输入调幅波的幅度在几十mV,或更小）,12,一、小信号平方律检波,1.电路,13,故又称平方律检波,二次谐波失真系数：,2.工作原理（幂级数分析法）,14,（检波效率、输入阻抗）,（1）检波效率：,由于a2、Ucm较低，所以检波效率低。,3.性能指标,15,（2）输入电阻：,对载波频率，因二极管D始终处于导通，输入电阻等于二极管的交流阻抗rD。输入电阻小,综上，小信号平方律检波器的检波质量低。,（检波效率、输入阻抗）,3.性能指标,16,1.电路与工作原理,2.性能指标（检波效率、输入阻抗、检波失真（重点）,调幅信号的解调：,非相干解调,大信号峰值包络检波（重点）,小信号平方律检波,（输入调幅波的幅度在500mV以上）,17,1.电路与工作原理,检波器的输出电压：uo(t)=u(t)+UDC,二、大信号峰值包络检波,18,2）输出电压u0的成分,低频成分u有用,输出；高频成分无用,旁路电容滤除；直流成分无用,隔直电容滤除。,1）输出电压uo的大小与输入电压ui的峰值(包络)接近相等，故称为峰值包络检波。,注：,19,二极管大信号包络检波器,包络检波,工作原理,当时，二极管导通，充电时间常数很小，充电很快，很快与相等。,到最大值后开始下降，将小于，二极管截止，电容经电阻放电，放电时间常数很大，放电慢。,只有当时，二极管才导通，才会对电容充电。,20,2、性能指标,电压传输系数（检波效率）,为电流导通角,包络检波,21,若输入等幅波,若输入调幅波,电压传输系数（检波效率）,22,电路参数和载频对检波效率的影响,（1）检波效率续,一定时，,23,检波管对检波效率的影响：,（1）检波效率续,检波管导通电阻rD越小，充电时间越短，电容C上充的电压高,使输出低频信号幅度大,检波效率提高.,24,输入信号幅度对检波效率的影响：,输入信号幅度大,检波效率高,（1）检波效率续,25,2、性能指标,等效输入电阻,包络检波,是平均电流，电阻上的平均电压为,26,（3）检波失真(重点）,对角线失真（惰性失真）割底失真(负峰切割失真)频率失真非线性失真,2、性能指标（检波效率、输入阻抗、检波失真）,(由检波二极管伏安特性弯曲引起的，对大信号检波器影响不大）,27,3、失真,惰性失真（对角线切割失真）,由于过大，当输入高频调幅信号的幅度下降时，电容两端的电压减小得很慢，即输出不受控制，而取决于电容的放电速度，从而造成惰性失真。,不产生惰性失真的条件：,变化的速度应比高频电压包络变化的速度快：,包络检波,28,惰性失真续,或,不失真条件：,表明：，则包络变化大；或RLC大，放电慢，都易产生对角线失真。,工程上可按下式计算:,29,检波器输出低频信号耦合到下一级（低放）时，经耦合电容来隔直流分量。上的直流电压。电阻R的分压相当于给D加了一个大的反偏电压，使得输入调幅波包络的负半周可能小于，导致D在这段时间截止，造成输出信号底部被切去，形成“负峰切割失真”。,负峰切割失真（底边切割失真）,包络检波,30,为直流负载电阻,对于音频（）信号，相当短路，交流等效电阻：,不产生负峰切割失真的条件：,包络检波,31,解调器在接收机中的位置,32,（3）频率失真,由隔直耦合电容C1和滤波电容C引起的.,为使频率在min时,C1上压降不大,不产生频率失真:,为使频率在max时,C断开,不把低频电流旁路掉:,综上,一般,隔直耦合电容C1取几个微法(F),滤波电容C取0.005F0.02F。,33,应用例：二极管峰值包络检波器，原电路正常工作（1）若检波电容C加倍，易产生（B），（2）若电路参数保持正常工作时的值不变，加大输入调幅波的调制度ma时，易产生（C）。A、底部切割失真（负峰切割失真）B、惰性失真（对角线切割失真）C、惰性和底部切割失真,34,检波电路参数的选取,检波二极管D-选点接触型(2AP系列)正向导通电阻小,反向电阻大.直流负载电阻RL-5k10k兼顾检波效率、避免割底失真滤波电容C-0.005F0.02F兼顾检波效率、避免对角线失真、频率失真输出隔直耦合电容C1-5F10F避免频率失真,35,三、普通调幅波同步解调电路(相干解调),1.原理：,在接收端必须外加一个与载波同频同相的信号。,一般用模拟相乘器完成,2.电路,36,应用例：下图为同步检波器原理框图，本地载波，其中为常数，输入信号（1）写出输出电压uo(t)的表达式，并说明uo(t)是否失真；（2）说明此原理框图是否可以用来解调普通调幅波？,37,6.2抑制载波调幅波的解调电路,乘积型同步检波电路模拟乘法器,38,抑制载波调幅的解调电路,DSB/SC-AM只能采用同步检波（相干）,要求：接收端须提供与发端同频同相的同步信号本地载波信号,问题：同步信号与发端载波信号不同频同相时，对解调会有什么影响？,39,乘法器,低通滤波,本地载波ur,输入信号ui,uo,1.工作原理,输出调制信号,所需的解调信号,高频分量，低通滤波器滤除,40,本地载波（同步信号）：与发送端载波有频差相位差时,输入的已调波,则输出信号（滤波前）：,产生解调失真,2.分析：同步信号与发端载波信号不同频同相时，对解调会有什么影响？,41,3.电路形式,乘积检波器相乘电路（如：二极管环形器、模拟乘法器）,用于实现双边带调幅产生的电路，也可用于解调，只是把输入信号由低频信号，改为已调幅双边带信号。,单边带调幅波解调原理与双边带的相同-乘积型同步检波,42,本章总结：,理解：调幅、解调的基本原理（调幅波的表达式、波形、频谱特点等），会根据提示写出调幅波表达式，绘出波形、频谱。计算：调幅波带宽、功率电路分析：峰值包络检波器的检波失真分析,及其元件参数选择；各种调幅、解调电路的形式，及其原理。,43,本章综合例题,3、根据