电子线路10汇编

1、2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1复习复习 - 振幅调制电路振幅调制电路n频谱线性搬移电路组成模型频谱线性搬移电路组成模型n振幅调制电路振幅调制电路频谱线性搬移电路组成模型频谱线性搬移电路组成模型n组成模型由组成模型由相乘器相乘器和和滤波器滤波器构成构成n相乘器相乘器具有不同具有不同输入信号输入信号和和参考信号参考信号n参考信号一般是幅度较大的高频信号参考信号一般是幅度较大的高频信号n滤波器滤波器具有不同具有不同类型类型和和要求要求n振幅调制可以采用振幅调制可以采用c为中心带通滤波器为中心带通滤波器nAM和和DSB采用采用c为中心带通滤波器为中心带通

2、滤波器nSSB采用采用(cmax/2)为中心带通滤波器为中心带通滤波器2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2频谱线性搬移电路组成模型频谱线性搬移电路组成模型2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路3参考信号一般是幅度较大的高频信号参考信号一般是幅度较大的高频信号振幅调制可以采用振幅调制可以采用c为中心带通滤波器为中心带通滤波器频谱线性搬移电路组成模型频谱线性搬移电路组成模型2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路4振幅检波电路是乘积型同步检波电路振幅检波电路是乘积型同步检波电路输入信

3、号是普通调幅信号、双（单）边带调制信号输入信号是普通调幅信号、双（单）边带调制信号2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路5振幅调制电路振幅调制电路n高电平调制电路高电平调制电路n置于发射机末端，产生大功率已调信号置于发射机末端，产生大功率已调信号n适用于普通调幅适用于普通调幅n集电极调幅电路与基极调幅电路集电极调幅电路与基极调幅电路n低电平调制电路低电平调制电路n置于发射机前端，产生小功率已调信号置于发射机前端，产生小功率已调信号n适用于边带调制适用于边带调制n双边带调制电路与单边带调制电路双边带调制电路与单边带调制电路2021年年11月月20日星期六日星

4、期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路6振幅解调电路振幅解调电路非线性电子线路非线性电子线路10振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路71 包络检包络检波电路波电路2 同步检同步检波电路波电路3 小结小结习题习题10习题答案习题答案102021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路8振幅解调电路振幅解调电路n包络检波电路（普通调幅信号解调）包络检波电路（普通调幅信号解调）n二极管包络检波器（串联（二极管包络检波器（串联（应用最广应用最广）和并联型）和并联型）n三极管射极包络检波器（用于集成电路）三极管

5、射极包络检波器（用于集成电路）n同步检波电路（边带调制信号解调）同步检波电路（边带调制信号解调）n乘积型同步检波电路乘积型同步检波电路n已调信号与同步信号相乘；相乘器已调信号与同步信号相乘；相乘器+低通滤波器低通滤波器n参见参见“频谱线性搬移电路组成模型频谱线性搬移电路组成模型”n叠加型同步检波电路叠加型同步检波电路n已调信号与同步信号相加；已调信号与同步信号相加；“相加器相加器”+包络检波器包络检波器振幅解调电路振幅解调电路n包络检波也可以用于边带调制信号解调包络检波也可以用于边带调制信号解调n叠加型同步检波叠加型同步检波n同步检波也可以用于普通调幅信号解调同步检波也可以用于普通调幅信号解调

6、n乘积型同步检波乘积型同步检波2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路92021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路101 包络检波电路包络检波电路n讨论如何设计二极管包络检波器讨论如何设计二极管包络检波器n研究电路元件（研究电路元件（RL、C 和和 D）技术要求）技术要求2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路111 包络检波电路包络检波电路n1.1 工作原理工作原理n1.2 输入电阻输入电阻n1.3 检波失真检波失真n1.4 电路设计电路设计2021年年11月月20日星期六日星期六NEC

7、10-振幅解调电路振幅解调电路121.1 工作原理工作原理n1.1.1 电路组成电路组成n1.1.2 电路分析电路分析n1.1.3 RLC约束约束n1.1.4 开关函数分析法开关函数分析法2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路131.1.1 电路组成电路组成低通滤波器低通滤波器串联型二极管包络检波器串联型二极管包络检波器二极管二极管D与与低通滤波器低通滤波器RLC（或（或负载电阻负载电阻RL）串联构成）串联构成与整流电路的区别和联系与整流电路的区别和联系在电路结构和工作原理上，二者相似在电路结构和工作原理上，二者相似在性能要求上，二者有很大差别；检波器要求

8、输出电压不失在性能要求上，二者有很大差别；检波器要求输出电压不失真地反映输入信号包络的变化；整流电路将交流变直流真地反映输入信号包络的变化；整流电路将交流变直流这里整流电路中包含滤波电路这里整流电路中包含滤波电路二极管包络检波器设计问题二极管包络检波器设计问题（1）RLC约束约束下限（下限（低通滤波低通滤波）上限（上限（惰性失真惰性失真）（2）RL约束约束下限（下限（输入阻抗输入阻抗；与前级（中放）的级联）；与前级（中放）的级联）上限（上限（负峰切割失真负峰切割失真；与后级（低放）的级联）；与后级（低放）的级联）二极管包络检波器二极管包络检波器2maxmaxmaxmax2max1321105i

9、aaLiaaLcRMMRRMMCR惰性失真惰性失真输入电阻输入电阻负峰切割失真负峰切割失真公式与电路有关公式与电路有关低通滤波低通滤波 0maxLLaZjZM2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路171.1.2 电路分析电路分析 onDmacmmacmmcacmSVVmVMVVtMVVttMVtv5001cos1coscos1min开关检波（大信号检波）开关检波（大信号检波）Vm足够大，足够大，D工作于开关状态工作于开关状态下标下标S表示已调信号表示已调信号COOSDvvvvvvD决定了决定了D的导通和截止的导通和截止vS随时间不断变化随时间不断变化vO随

10、随C充放电过程不断变化充放电过程不断变化vD随随vS-vO不断变化不断变化输出电压恒等于电容电压输出电压恒等于电容电压+-vD+-vCvD=vS-vOvSvO：D导通导通vS向向C充电，充电，vO增加；增加；充电时间常数充电时间常数RDCvSvO：D截止截止C向向RL放电，放电，vO减少；减少；放电时间常数放电时间常数RLCRDCRLC ：快充慢放：快充慢放RDvO：快充：快充，vO vSvO：慢放：慢放，vO 输出电压输出电压vO：按照输入调幅信：按照输入调幅信号的包络变化，并叠加有频率号的包络变化，并叠加有频率为载波频率的为载波频率的锯齿状波动锯齿状波动二极管电流二极管电流i：高度高度按输

11、入调幅按输入调幅信号包络变化的窄脉冲序列信号包络变化的窄脉冲序列i 大于等于大于等于0（i 0 ）AVAVAVOAVOiiiivvvv“平均值平均值”波动波动“平均值平均值”波动波动AVAVAVOAVOiiiivvvv输出电压中的锯齿状波动是因输出电压中的锯齿状波动是因低通滤波器非理想滤波特性低通滤波器非理想滤波特性，而由而由二极管脉冲电流二极管脉冲电流 i 产生的产生的残余高频电压残余高频电压LAVAVOLAVAVLOAVAVAVOAVORiivvRiviRviiiivvvvtVVvvvvvmAVAVAVOAVOcos输出总电压输出总电压=“平均电压平均电压”+波动波动“平均电压平均电压”=

12、直流电压直流电压+调制电压调制电压区分区分vO、vAV、VAVdcmadmcmdAVacmdAVmAVAVVMVVVtMVvtVVvcos1cos检波系数检波系数/检波效率检波效率，RL时，适用于时，适用于vS为调为调幅信号幅信号Ri2021年年11月月20日星期六日星期六47NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路48结果解释结果解释n输入电阻输入电阻Ri与负载电阻与负载电阻RL为正比关系为正比关系n增大增大RL ，C将减慢向将减慢向RL的放电速度，从的放电速度，从而减小而减小C的泄放电量，二极管导通期间向的泄放电量，二

13、极管导通期间向C的充电电荷量也就减小，就会导致二极的充电电荷量也就减小，就会导致二极管的管的导通时间缩短导通时间缩短，从而使二极管，从而使二极管电流电流中基波分量中基波分量减小减小，结果使，结果使Ri（=Vsm/I1m）增大增大2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路491.2.3 RL的约束的约束n需要较大的需要较大的RLnRi越大检波电路对中频放大电路的影响越大检波电路对中频放大电路的影响越小，越小，Ri正比于正比于RL，因此需要较大的，因此需要较大的RLRL的下限；设计取值的下限；设计取值假设设计检二极管检波电路假设设计检二极管检波电路时时Ri已知已知

14、参见并联型包络检波器的检参见并联型包络检波器的检波输入电阻波输入电阻2021年年11月月20日星期六日星期六50NEC10-振幅解调电路振幅解调电路iLLiRRRR32211.2.4 射极包络检波器射极包络检波器n参见附录参见附录2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路511.2.5 并联型包络检波器并联型包络检波器n参见附录参见附录2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路522021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路531.3 检波失真检波失真n1.3.1 惰性失真惰性失真n1.3.2

15、负峰切割失真负峰切割失真2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路541.3.1 惰性失真惰性失真nFailure-to-Follow Distortionn也称为也称为对角失真对角失真惰性失真惰性失真为提高检波系数为提高检波系数d，需增大，需增大RL和和CRL和和C增大过多，二极管截止期间增大过多，二极管截止期间C通过通过RL放电速度过慢放电速度过慢，跟，跟不上输入信号不上输入信号包络下降速度包络下降速度，输出平均电压产生失真，输出平均电压产生失真2021年年11月月20日星期六日星期六55NEC10-振幅解调电路振幅解调电路maxmax2max21,1aa

16、LaaLMMCRMMCR单音调制，多音调制单音调制，多音调制解题注意点解题注意点：RL是直流负载电阻是直流负载电阻熟练掌握熟练掌握maxmax2max21,1aaLaaLMMCRMMCRRLC的上限；设计取值的上限；设计取值2021年年11月月20日星期六日星期六57NEC10-振幅解调电路振幅解调电路惰性失真公式证明惰性失真公式证明n参见附录参见附录2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路582021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路591.3.2 负峰切割失真负峰切割失真n也称为也称为底部切割失真底部切割失真2021年年

17、11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路60（1）基本电路）基本电路Ri2：下级电路输入电阻：下级电路输入电阻下级电路输入电阻作为检波下级电路输入电阻作为检波电路负载电阻，对检波电路电路负载电阻，对检波电路性能产生影响性能产生影响区别于检波输入电阻区别于检波输入电阻RiCC：隔直电容隔直电容负峰切割失真负峰切割失真：检波输出电：检波输出电压出现底部切割失真压出现底部切割失真负峰切割失真是由检波电路负峰切割失真是由检波电路直流负载电阻和交流（低频）直流负载电阻和交流（低频）负载电阻不相等负载电阻不相等引起的引起的高频：高频：=c低频：低频：=直流：直流：=0Cc：隔直流隔

18、直流，通低频，通低频C：隔直、低频隔直、低频，通高频，通高频 LLiLLRZRRjZ0/2交流（低频）与直流负载电阻交流（低频）与直流负载电阻 00maxLLaLLaZjZMZjZM负峰切割失真公式负峰切割失真公式单音调制与多音调制单音调制与多音调制熟练掌握熟练掌握Z ZL L( (j j) )的表达式与的表达式与无关无关Z ZL L( (j j) )中中不加下标不加下标maxmax 2maxmax22max110/00iaaLiaaLLLiLLLLaLLaRMMRRMMRRZRRjZZjZMZjZM 2maxmax2max1100iaaLiaaLLLaLLaRMMRRMMRZjZMZjZMR

19、 RL L的上限；设计取值的上限；设计取值与具体电路有关与具体电路有关2021年年11月月20日星期六日星期六67NEC10-振幅解调电路振幅解调电路负峰切割失真公式证明负峰切割失真公式证明n参见附录参见附录2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路682021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路69（2）改进电路）改进电路减小直流与交流负载电阻的差别：减小直流与交流负载电阻的差别：RL一分为二一分为二C一分为二一分为二CC：隔直流隔直流，通低频，通低频C1、C2：隔直流、低频隔直流、低频，通高频，通高频 2021年年11月月2

20、0日星期六日星期六70NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六71NEC10-振幅解调电路振幅解调电路22 . 01 . 0212121CCCRRRRRLLLLL设计取值设计取值 2021年年11月月20日星期六日星期六72NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 2122121221/00/LLiLLLLaLLLiLLLRRRRRZjZMRRZRRRjZ交流（低频）和直流负载电阻交流（低频）和直流负载电阻不产生负峰切割失真的条件不产生负峰切割失真的条件2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路73例例2n二极管包络检波电路中，

21、已知二极管包络检波电路中，已知Ma=0.5n试问是否产生负峰切割失真？试问是否产生负峰切割失真？2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路74解解C1=C2=0.01uF：通高频，：通高频，隔低频和直流隔低频和直流C3=30uF：通低频，：通低频，隔直流隔直流2021年年11月月20日星期六日星期六75NEC10-振幅解调电路振幅解调电路CjjZC1 099. 0/05 . 021321LLaLLaZjZMRRRRRZjZM不会产生负峰切割失真不会产生负峰切割失真2021年年11月月20日星期六日星期六76NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月

22、月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路771.4 电路设计电路设计n设计二极管包络检波器的设计二极管包络检波器的关键关键n正确选择二极管，合理选取正确选择二极管，合理选取RL和和Cn保证检波器大输入电阻和不失真保证检波器大输入电阻和不失真1.4 电路设计电路设计n1.4.1 检波二极管选择检波二极管选择n1.4.2 RL和和C选择选择n1.4.3 改进电路改进电路n1.4.4 总结总结2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路782021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路791.4.1 检波二极管选择检波二

23、极管选择n为了提高检波系数，应选用正向导通电为了提高检波系数，应选用正向导通电阻阻RD和极间电容和极间电容CD小小的晶体二极管的晶体二极管n充电时间常数为充电时间常数为RDC，满足快充慢放，满足快充慢放nCD越小允许的工作频率越高越小允许的工作频率越高n设计取值：设计取值： C 10CDn确定确定C之后，需要验证上述关系式之后，需要验证上述关系式n为了克服导通电压影响，一般外加为了克服导通电压影响，一般外加正向正向偏置偏置，提供，提供2050uA静态工作点电流静态工作点电流2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路801.4.2 RL和和C选择选择2021年年

24、11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路81（1）确定）确定RL和和C乘积乘积maxmax2maxmaxmax2max11051105aaLcaaLcLMMCRMMCRCR低通滤波低通滤波 惰性失真惰性失真 2021年年11月月20日星期六日星期六82NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路83（2）确定）确定RL2maxmax2maxmax132132iaaLiiaaLiLRMMRRRMMRRR输入电阻输入电阻负峰切割失真负峰切割失真与电路有关与电路有关2021年年11月月20日星期六日星期六84

25、NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路85（3）确定）确定Cn根据根据RL和和RLC的乘积确定的乘积确定Cn验证满足关系式：验证满足关系式：C 10CDn说明：验证步骤容易被忽略说明：验证步骤容易被忽略2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路861.4.3 改进电路改进电路22 . 01 . 0212121CCCRRRRRLLLLL2021年年11月月20日星期六日星期六87NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路

26、881.4.4 总结总结二极管包络检波器二极管包络检波器2maxmaxmaxmax2max1321105iaaLiaaLcRMMRRMMCR惰性失真惰性失真输入电阻输入电阻负峰切割失真负峰切割失真公式与电路有关公式与电路有关低通滤波低通滤波 0maxLLaZjZM2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路902 同步检波电路同步检波电路n2.1 同步检波概述同步检波概述n2.2 叠加型同步检波器叠加型同步检波器2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路912.1 同步检波概述同步检波概述2021年年11月月20日星期六日星期六

27、NEC10-振幅解调电路振幅解调电路92同步检波器定义同步检波器定义nSynchronous Detectorn是指使用同步信号的振幅检波器是指使用同步信号的振幅检波器n也称也称相干检波器相干检波器n解调双边带和单边带调制信号解调双边带和单边带调制信号2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路93同步检波器分类同步检波器分类n乘积型同步检波电路乘积型同步检波电路n已调信号与同步信号相乘已调信号与同步信号相乘n相乘器相乘器+低通滤波器低通滤波器n“参见频谱线性搬移电路组成模型参见频谱线性搬移电路组成模型”n叠加型同步检波电路叠加型同步检波电路n已调信号与同步信号

28、相加已调信号与同步信号相加n“相加器相加器”+包络检波器包络检波器2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路942.2 叠加型同步检波器叠加型同步检波器双（单）边带调制信号双（单）边带调制信号：vS(t)同步信号同步信号：vr(t)=Vrmcosct边带调制信号边带调制信号增加载波成分增加载波成分后（输入单或双边带调制信号后（输入单或双边带调制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，可以使用包络检波调幅信号，可以使用包络检波2021年年11月月20日星期六日星期六95NEC10-振幅解调

29、电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路96（1）输入双边带调制信号）输入双边带调制信号 1coscos1coscos1coscoscoscos,coscosrmcmacarmcrmcmrmccmcrmsrcrmrccmsVVMttMVttVVVttVtVtvtvtvtVtvttVtv合成信号为不失真调幅信号，包络检波器可检出所需调制信号合成信号为不失真调幅信号，包络检波器可检出所需调制信号2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路98（2）输入单边带调制信号）输入单边带调制信号 tVttVttVVttttV

30、tVtVtVtvtvtvtVtvtVtvcmccmccmrmcccmcrmccmcrmsrcrmrccmscossinsincoscossinsincoscoscoscoscoscos,cos tVVtVarctgtVtVVVtVttVttVVtvcmrmcmcmcmrmmcmccmccmrmcossin,sincoscossinsincoscos22合成信号的合成信号的包络包络和和相角相角均受到调制信号的控制，但它们都不能不失真地反均受到调制信号的控制，但它们都不能不失真地反映调制信号的变化映调制信号的变化一般说来，当输入信号为单边带调制信号时，由包络检波器构成的同步检一般说来，当输入信号为

31、单边带调制信号时，由包络检波器构成的同步检波器不可能检出不失真的调制信号波器不可能检出不失真的调制信号不过只要满足一定的条件，失真便可以减小到允许值不过只要满足一定的条件，失真便可以减小到允许值2021年年11月月20日星期六日星期六100NEC10-振幅解调电路振幅解调电路0,;cos21cos21sincos2222rmcmcmrmrmcmrmrmcmrmcmrmcmcmrmmVVVVtVVVtVVVVVtVtVVV2021年年11月月20日星期六日星期六101NEC10-振幅解调电路振幅解调电路tVVtVVVVVtVVtVVVVVtVVtVVVtVVtVVVtVVVVrmcmrmcmrm

32、cmrmrmcmrmcmrmcmrmrmcmrmcmrmrmcmrmcmrmrmcmrmm2cos41cos4112cos41cos4112cos141cos1cos21cos1cos21222222221(1+x)m的马克劳林级数的马克劳林级数mR，x(-1,+1)rmcmmmfVVVVk4122二次谐波失真系数二次谐波失真系数 kf2定义为角频率为定义为角频率为2和和分量的振幅之比分量的振幅之比为使为使kf2限制在允许的范围内，限制在允许的范围内， Vrm必须足够大必须足够大2021年年11月月20日星期六日星期六103NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日

33、星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路104（3）平衡叠加型同步检波器）平衡叠加型同步检波器为了进一步抵消众多失真频率分量为了进一步抵消众多失真频率分量采用平衡式同步检波电路采用平衡式同步检波电路输出解调电压中抵消输出解调电压中抵消2及其以上各偶次谐振分量及其以上各偶次谐振分量 2021年年11月月20日星期六日星期六105NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 tVVVtvttVVVttVVttVtVtvtvtvrmcmrmOcrmcmrmccmrmccmcrmSrcos1coscos1coscoscoscoscos11D1从左到右，输出从左到右，输出vo1上正下负，一致上正下负，一致输出

34、输出vr+vs的正包络的正包络D=12021年年11月月20日星期六日星期六106NEC10-振幅解调电路振幅解调电路+-v1(t)+-v2(t) tVVVtvttVVVttVVttVtVtvtvtvrmcmrmOcrmcmrmccmrmccmcrmSrcos1coscos1coscoscoscoscos222021年年11月月20日星期六日星期六107NEC10-振幅解调电路振幅解调电路D2从左到右，输出从左到右，输出vo2上负下正，一致上负下正，一致输出输出vr-vs的的正包络正包络D=1+-v1(t)+-v2(t) tVtVVVtVVVtvtvtvcmrmcmrmrmcmrmOOOcos

35、2cos1cos121根据根据vO的参考方向得到的参考方向得到实现包络检波实现包络检波如果如果D2改变方向如何？改变方向如何？（ vO2改变符号，改变符号，vO输出直流；输出直流；D1D2只能同时向左只能同时向左/右）右）2021年年11月月20日星期六日星期六108NEC10-振幅解调电路振幅解调电路+-v1(t)+-v2(t)2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路109（4）同步信号产生）同步信号产生n参见附录参见附录2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路110例例3（习题（习题4-33）n已知已知nvs(t)=V

36、cmcostcosctnvr(t)=VrmcosctnVrmVcmn两检波器均工作在大信号检波状态两检波器均工作在大信号检波状态n试指出哪个电路能实现同步检波试指出哪个电路能实现同步检波2021年年11月月20日星期六日星期六111NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路112解解2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路113（a） tVVVtvttVVVttVVttVtVtvtvtvrmcmrmOcrmcmrmccmrmccmcrmSrcos1coscos1coscoscoscosco

37、s11包络；包络；D=1 tVVVtvttVVVttVVttVtVtvtvtvrmcmrmOcrmcmrmccmrmccmcrmSrcos1coscos1coscoscoscoscos22包络；包络；D=1 tVtvtvtvcmOOOcos221实现包络检波实现包络检波2021年年11月月20日星期六日星期六116NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路117（b） tVVRVittVVVttVVttVtVtvtvtvrmcmLrmAVcrmcmrmccmrmccmcrmSrcos1coscos1coscoscoscosc

38、os11D=1 tVVRVittVVVttVVttVtVtvtvtvrmcmLrmAVcrmcmrmccmrmccmcrmSrcos1coscos1coscoscoscoscos22D=1 rmLAVOLrmAVAVAVVRitvRViii2221不能实现同步检波不能实现同步检波可以用可以用叠加定理叠加定理从从电流电流角度来理解两个电流的相加角度来理解两个电流的相加2021年年11月月20日星期六日星期六120NEC10-振幅解调电路振幅解调电路3 小结小结n二极管包络检波器二极管包络检波器n同步检波电路同步检波电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1

39、21二极管包络检波器二极管包络检波器2maxmaxmaxmax2max1321105iaaLiaaLcRMMRRMMCR惰性失真惰性失真输入电阻输入电阻负峰切割失真负峰切割失真公式与电路有关公式与电路有关低通滤波低通滤波 0maxLLaZjZM2021年年11月月20日星期六日星期六NEC11 - 混频电路混频电路123同步检波电路同步检波电路n乘积型同步检波电路乘积型同步检波电路n已调信号与同步信号相乘已调信号与同步信号相乘n相乘器相乘器+低通滤波器低通滤波器n叠加型同步检波电路叠加型同步检波电路n已调信号与同步信号相加已调信号与同步信号相加n相加器相加器+包络检波器包络检波器2021年年1

40、1月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路124习题习题10n4-30n4-31n4-32n4-332021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路125习题答案习题答案104-30n0.01uF：通高频，阻低频和直流：通高频，阻低频和直流n30uF：通低频，阻直流：通低频，阻直流2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1264-31n0.01uF：通高频，阻低频和直流：通高频，阻低频和直流n30uF：通低频，阻直流：通低频，阻直流2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路12

41、74-32n答案也可以以取值范围的形式给出答案也可以以取值范围的形式给出n验证验证C10CDn改进电路改进电路2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1282021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路12922 . 01 . 01013211052121212maxmaxmaxmax2maxCCCRRRRRCCRMMRRMMCRLLLLLDiaaLiaaLc2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路130pFCCCpFkRRkkRRkkRRkkRRkpFCpFpFCCpFCpFkRksCRsL

42、LLLLLLLDLL67.2486210025. 612105 ,25. 1122182. 6111046. 5 ,68. 011154. 033.49732002001033.49731065 . 761084.2910795. 021212166选定具体的选定具体的RL和和C后还必需验证后还必需验证RLC乘积的范围是否超出乘积的范围是否超出4-33n（a）vO=2Vm0costn（b）vO=2Vrm（教材答案有误）（教材答案有误）2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路131附录附录n1 包络检波开关函数分析法包络检波开关函数分析法n2 惰性失真公式证明

43、惰性失真公式证明n3 负峰切割失真公式证明负峰切割失真公式证明n4 同步信号产生同步信号产生n5 射极包络检波器射极包络检波器n6 并联型包络检波器并联型包络检波器2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1322021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1331 包络检波开关函数分析法包络检波开关函数分析法低通滤波低通滤波半波整流半波整流半波整流半波整流+低通滤波低通滤波包络检波包络检波 0cos21cos21coscoscoscoscoscos1tvtMVtMVtVttMVtVttMVtvOcacmcacmccmcacmcc

44、mcacmAM普通调幅信号通过普通调幅信号通过RC低通滤波器低通滤波器普通调幅信号包括普通调幅信号包括3个高频成分，不能通过低通滤波器，输出电压为个高频成分，不能通过低通滤波器，输出电压为0C对对3个高频成分短路个高频成分短路“结果值得商榷，结果值得商榷，C的充放电过程的充放电过程”说明二极管在包络检波器中的重要作用：产生调制信号频率成分说明二极管在包络检波器中的重要作用：产生调制信号频率成分2021年年11月月20日星期六日星期六135NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 0cos21cos21coscoscoscoscoscos1tvtMVtMVtVttMVtVttMVtvOcacmcac

45、mccmcacmccmcacmAM“结果值得商榷，结果值得商榷，C的充放电过程的充放电过程”在输入信号的正负脉冲快速地轮流对在输入信号的正负脉冲快速地轮流对C正向和反向充电正向和反向充电输出电压为输出电压为02021年年11月月20日星期六日星期六136NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 121112coscos11412coscos121cos11coscos1coscos1ncacmncacmacmcmccacmcAMOcacmAMtntMVnttMVtMVVtKttMVtKtvtvttMVtv半波整流电路开关函数分析法半波整流电路开关函数分析法检波二极管导通时，忽略导通电阻检波二极管导

46、通时，忽略导通电阻RD，R上的电压等于输入电压上的电压等于输入电压 tMVtMVVtvtntMVnttMVtMVVtKttMVtKtvtvttMVtvacmacmcmOncacmncacmacmcmccacmcAMOcacmAMcos11cos112coscos11412coscos121cos11coscos1coscos112111包络检波电路开关函数分析法包络检波电路开关函数分析法检波二极管导通时，忽略导通电阻检波二极管导通时，忽略导通电阻RD检波电容检波电容C高频短路高频短路“vO是半波整流结果是半波整流结果，C的充放电过程的充放电过程，结果值得商榷，结果值得商榷” tMVtMVVtv

47、tntMVnttMVtMVVtKttMVtKtvtvttMVtvacmacmcmOncacmncacmacmcmccacmcAMOcacmAMcos11cos112coscos11412coscos121cos11coscos1coscos112111“vO是半波整流结果是半波整流结果，C的充放电过程的充放电过程，结果值得商榷，结果值得商榷”二极管电流是对应于包络的二极管电流是对应于包络的脉冲电流脉冲电流其中直流和调制成份在低通滤波器产生输出电压其中直流和调制成份在低通滤波器产生输出电压其中高次谐波成分产生的输出电近似为其中高次谐波成分产生的输出电近似为0（C高频滤波）高频滤波）2021年年1

48、1月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1402 惰性失真公式证明惰性失真公式证明11ttmttOtVtv2021年年11月月20日星期六日星期六141NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1sincos11tVMtVtMVVcmattmacmm2021年年11月月20日星期六日星期六142NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2021年年11月月20日星期六日星期六143NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 1111cos11;tMVtVtVtvacmdmmdO2021年年11月月20日星期六日星期六144NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 CRttacmCRttOOLL

49、etMVetvtv1111cos1三要素法：三要素法：C从从t1时刻开始放电时刻开始放电2021年年11月月20日星期六日星期六145NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 CRtMVetMVCRtvetMVtvLacmttCRttacmLttOCRttacmOLL111cos1cos11cos111111cos1sin111111tMtMCRtvtVAtVtvaaLttOttmttmttO2021年年11月月20日星期六日星期六146NEC10-振幅解调电路振幅解调电路aaaLMtAttMtMCRA1111cos01cos1sin2021年年11月月20日星期六日星期六147NEC10-振幅解

50、调电路振幅解调电路A出现最大值时，仍保证出现最大值时，仍保证A1aaLaaaLMMCRMttMtMCRA21111cos1cos1sin2021年年11月月20日星期六日星期六148NEC10-振幅解调电路振幅解调电路111122aaaLMMMCR2021年年11月月20日星期六日星期六149NEC10-振幅解调电路振幅解调电路调制信号频率越高，调幅度越大，调制信号频率越高，调幅度越大，RLC的上限越小的上限越小maxmax2max211aaLaaLMMCRMMCR2021年年11月月20日星期六日星期六150NEC10-振幅解调电路振幅解调电路多音调制多音调制2021年年11月月20日星期六

51、日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1513 负峰切割失真公式证明负峰切割失真公式证明 LLiLLRZRRjZ0/22021年年11月月20日星期六日星期六152NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 2/0coscoscoscos1iLmLmmLAVLAVAVmAVAVmAVAVcacmSRRVjZVIRVZVItIIitVVvttMVtv平均电压平均电压平均电流平均电流2021年年11月月20日星期六日星期六153NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 00cosLAVLmAVmmAVAVZVjZVIItIIi2021年年11月月20日星期六日星期六154NEC10-振幅解调电路振幅解

52、调电路二极管脉冲电流恒大于零二极管脉冲电流恒大于零 2201;1;0iLiLLadcmacmadmdcmcmdAVLAVLmRRRZjZMVMVMVVVVZVjZV2021年年11月月20日星期六日星期六155NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 222100iaaLLLaiLiLLaRMMRZjZMRRRZjZM2021年年11月月20日星期六日星期六156NEC10-振幅解调电路振幅解调电路 2maxmaxmax21010iaaLLLaiaaLLLaRMMRZjZMRMMRZjZM2021年年11月月20日星期六日星期六157NEC10-振幅解调电路振幅解调电路2max2maxmax221

53、11111iaiaaLiaiaaLRMRMMRRMRMMR变形公式变形公式2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路159说明说明2max2maxmaxmax2maxmaxmax2max1111111iaiaaLaaaLRMRMMRMMMCR惰性失真和负峰切割失真变形公式惰性失真和负峰切割失真变形公式4 同步信号产生同步信号产生2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路1602021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路161（1）普通调幅信号）普通调幅信号n将调幅波通过将调幅波通过限幅器限幅器就能去掉包络变化，就能去掉包络变化，取出基波分量得到等幅的载波信号，即取出基波分量得到等幅的载波信号，即是所需的与原载波同频同相的同步信号是所需的与原载波同频同相的同步信号2021年年11月月20日星期六日星期六NEC10-振幅解调电路振幅解调电路162（2）双边带