第6章调幅信号的解调3

五、大信号检波器的分析输入为等幅波

uDiDuoUimθ当时，二极管导通

+uD-ui+-CVDR+-uo

流过二极管的电流id可表示为

id=I0+I1mcosωit+I2mcos2ωit+…+Inmcosnωit其中，I0=α0(θ)IM为直流分量，I1m=α1(θ)IM为基波分量振幅，Inm=αn(θ)IM为n次谐波分量振幅。与电路参数的关系

当ωit=θ时,id=0，可得

gd(-uo+Uimcosθ-Ubz)=0

当ωit=0时，id=IM，可得

由于，则

当ωit=0时，id=IM

，可得因为为未知数，不可能直接求解，还需变换，上式两边同时除则在或的条件下，可得经低通滤波器的输出电压

uo=I0R=Uim(sinθ-θcosθ)①在UBZ=0,的条件下,其通角θ只与电路参数rd

和R

有关，而与输入信号的振幅Uim

无关②输入等幅波时，输出直流电压:结论：可得由式(6-9)得UBZ=0的条件可以通过加固定偏压的方法实现，如图（6-7）输入调幅波检波输出直流角频率为的交流负载RL上的电压:图6-8四、大信号检波器的技术指标①输入等幅波

时，定义：输出直流电压与输入高频电压的振幅的比值。

Kd=1、电压传输系数Kd定义：输出的分量振幅与输入高频调幅波包络变化的振幅的比值。Kd二极管大信号检波器的电压传输系数为常数，又称线性检波。

②输入为普通调幅波

ui=Uim(1+macosΩt)cosωit时，2、等效输入电阻

①定义：输入等幅高频电压振幅与流过二极管的高频电流的基波振幅之比。

②的表达式在二极管导通角很小的情况下,等效输入电阻将、、展开成级数取前两项代入检波器的失真可分频率失真、非线性失真、惰性失真和负峰切割失真。

①频率失真不产生频率失真的条件＜＜R

＞＞R

＜＜RL

保证高频成分被旁路掉保证最高频率的音频不被旁路掉保证最低音频能通过Cc

3、失真载波分量产生原因：二极管伏安特性起始弯曲部分引起的信号失真非线性

实现原理：

iD

vΩ，

vi不变vD

如果负载电阻R选得足够大，则检波管非线性特性影响小，它所引起的非线性失真可以忽略。iD

←②非线性失真

二极管大信号检波的非线性失真非常小。这是由于输出电压是二极管的反向偏压，具有负反馈作用，能使非线性失真减小。3、惰性失真

RC过大，放电太慢，使得输入AM信号包络的变化率>RC放电的速率产生惰性失真的原因：tui(t)与uo(t)uo(t)ui(t)避免产生惰性失真的条件：在任何时刻，电容C上电压的变化率应大于或等于包络信号的变化率，即设输入信号AM信号：电容C

通过R

放电，通过C

的电流为包络信号为：包络的变化率为：而流过R

的电流为+uD-ui+-CVDR+-uc则有由于为检波器输出电压则所以不产生惰性失真的条件为：为避免产生惰性失真，必须保证A值取最大时仍有故令:即：可解得：有当，不失真条件变为Vim（1-m）V

imV

RVRVRV

RV

RV

R④负峰切割失真

（底边切割失真）产生原因：检波器的直流负载和交流负载不同，且ma过大而引起的。

此电压在Cc上恒定，通过分压，在R上有：

由于UR对检波二极管D来说相当于一个反向偏置电压，会影响二极管的工作状态。

在输入调幅波包络的负半周峰值处可能会低于UR,当UR>Uim(1-ma)，二极管截止，检波输出信号不跟随输入调幅波包络的变化而产生负峰切割失真。避免产生负峰切割失真的条件：输入调幅波的包络的最小值Uim(1-ma)必须大于或等于UR即可得式中，RΩ=RL//R为检波器输出端的交流负载电阻，而R为直流负载电阻。

输入高频信号的振幅小于0.2V，利用二极管伏安特性的弯曲部分进行频率变换，然后通过低通滤波器实现检波。

二、小信号检波器的工作原理

因为是小信号输入，检波器需外加偏压使其静态工作点位于二极管伏安特性的弯曲部分。

一、小信号检波第三节二极管小信号检波器在工作点Q附近，可用泰勒级数展开：输出电压很小，可忽略，则：经过低通滤波器，得到：检波结果：电流增量输出电压增量：当输入为等幅波通过电容Cc隔直负载RL上获得电压增量为可见含有非线性失真（二）在输入信号为普通调幅波直流低频三、小信号检波器的主要技术指标①输入为等幅波时，小信号检波器的电压传输系数为

1、电压传输系数②输入为调幅波时，小信号检波器的电压传输系数为

可近似地认为等于二极管的导通电阻rd

2、检波器的等效输入电阻①电压传输系数小，且不为常数.检波效率低。②等效输入电阻③存在非线性失真。3、非线性失真系数

调幅指数越大,非线性失真越严重四、小信号检波器的特点第四节同步检波器一、同步检波器主要用于双边带调幅波和单边带调幅波的检波。必须加一个本地载频信号，与原载频同频同相。因此称为同步检波。二、同步检波器的组成:由乘法器和低通滤波器组成乘法器低通滤波器本地载波：输入已调波：双边带调幅则乘法器输出为:则经低通滤波器后的输出信号为：本地载波DSB信号经过低通滤波器后被过滤输入双边带信号时乘积检波器的有关波形和频谱经低通滤波器滤除分量，得到频率为的输出电压2、单边带调幅波输入为

本地载频信号为经乘法器相乘，输出电流为四、实际应用电路设本地载频信号与输入载频的不同步量为,相位不同步量为，即三、本地载频信号不同步的影响（一）输入为双边带调幅波乘法器输出为：则经低通滤波器后的输出信号为：

当频率、相位不同步时，检出的低频信号将产生频率失6真和相位失真。（