实验四 二极管包络检波实验

1、高频实验报告 实验名称：二极管包络检波实验南京理工大学紫金学院电光系一、 实验目的1、加深对二极管大信号包络检波工作原理的理解。2、掌握用二极管大信号包络检波器实现普通调幅波（AM）解调的方法。了解滤波电容数值对AM波解调影响。3、了解电路参数对普通调幅波（AM）解调影响。二、实验基本原理与电路1. 二极管大信号包络检波工作原理 图4-1 大信号检波电路 图4-2大信号检波原理图4-1是二极管大信号包络检波电路，图4-2表明了大信号检波的工作原理。输入信号为正并超过和上的时，二极管导通，信号通过二极管向充电，此时随充电电压上升而升高。当下降且小于时，二极管反向截止，此时停止向充电并通过放电，随

2、放电而下降。充电时，二极管的正向电阻较小，充电较快，以接近上升的速率升高。放电时，因电阻比大的多（通常），放电慢，故的波动小，并保证基本上接近于的幅值。如果是高频等幅波，则是大小为的直流电压（忽略了少量的高频成分），这正是带有滤波电容的整流电路。当输入信号的幅度增大或减少时，检波器输出电压也将随之近似成比例地升高或降低。当输入信号为调幅波时，检波器输出电压就随着调幅波的包络线而变化，从而获得调制信号，完成检波作用，由于输出电压的大小与输入电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。2.二极管大信号包络检波效率检波效率又称电压传输系数，用表示。它是检波器的主要性能指标之一，用来描述检波

3、器将高频调幅波转换为低频电压的能力。定义为：当检波器输入为高频等幅波时，输出平均电压，则定义为这两个定义是一致的，对于同一个检波器，它们的值是相同的。由于检波原理分析可知，二极管包络检波器当很大而很小时，输出低频电压振幅只略小于调幅波包络振幅，故略小于1，实际上在80%左右。并且足够大时，为常数，即检波器输出电压的平均值与输入高频电压的振幅成线性关系，所以又把二极管峰值包络检波称为线性检波。检波效率与电路参数、以及信号大小有关。它很难用一个简单关系式表达，所以简单的理论计算还不如根据经验估算可靠。如要更精确一些，则可查图表并配以必要实测数据得到。3.二极管大信号包络检波器输入电阻输入电阻是检波

4、器的另一个重要的性能指标。对于高频输入信号源来说，检波器相当于一个负载，此负载就是检波器的等效输入电阻。 上式说明，大信号输入电阻等于负载电阻的一半再除以。例如，当=0.8，时，则。由此数据可知，一般大信号检波比小信号检波输入电阻大。3.二极管大信号包络检波器检波失真检波输出可能产生对角切割失真：是由于滤波电容放电慢引起的失真，也可称为惰性失真。 (1) 对角切割失真。如图4-3电路所示。图4-3 对角线失真原理图避免对角线失真的条件是 上式表明或大，则包络线变化快、放电慢，这些都促成发生放电失真1. 实验电路二极管大信号包络检波实验电路如图4-4所示。 图4-4 二极管大信号包络检波实验电路

5、三、实验内容1普通调幅波（AM）的检波。（1）集成乘法器幅度调制实验电路板上产生调幅系数ma为0.3的普通调幅波（AM） ，由IN1端加入，由TP1点监测波形与幅度。（2）连接J1，J2断开，调整RW1、RW2在TP2观察检波后不失真信号，并记录波形, 并计算电压传输系数Kd（TP1波形与TP2波形相比）。Kd=360mv/600mv=60%普通调幅波（AM）波形不失真信号波形2. 对角切割失真观测与防止。 产生的普通调幅波（AM）的调幅系数ma（即调节RW2）、调制信号频率、二极管大信号包络检波实验电路上连接J1， J2断开，由IN1端加入普通调幅波（AM），调节集成乘法器幅度调制实验电路板上电位器RW1，在TP2点观测图4-5所示对角切割失真（惰性失真）波形图，其实测波形图如图4-6所示。图4-5 对角切割失真波形图图4-6 对角切割失真实测波形图调节 ma 、调制信号频率、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1，使对角切割失真消失，验证避免对角切割失真条件：表4-1 避免对角切割失真测试表：ma负载（R1+R2+RW1）第一次2513K0.33.69K注：C1:0.01uF R1:510对角切割失真波形对角切