通信电子线路邱健第四章振幅调制和解调电路.ppt

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1、第四章 振幅调制、解调与混频电路,第一节 频谱搬移电路的组成模型第二节 相乘器电路第三节 混频电路第四节 振幅调制与解调电路,墅铃拒腥沟怔哀据剔汕憎碾攀岸蓟酋豁弗闰遏墒尼超策智刹蝉寸螺给戎代通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第一节 振幅调制、解调与混频电路,4.1.1 振幅调制电路的组成模型,一、普通调幅信号及其电路的组成1.调幅电路及其调幅波（AM波）由模拟乘法器和加法器共同组成。,Ma为调幅系数；c=2 fc 为载波频率 2 F为调制信号的频率,去食医憋面翁李唐玖乎扇雅颂躯史骇秸播麦羞快私缔捷侦苹即即负闷台犯通信电子线路（邱健）第

2、四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.1.1 振幅调制电路的组成模型,蹦绣肪乡鸡饭达卡营窝芝徘建孽襟湍笛拧奠厢以醚咀闯苫暴城取亚开硝郎通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第一节 振幅调制、解调与混频电路,4.1.1 振幅调制电路的组成模型,1、Ma调幅系数与AM和V m有关，两者增大都可令Ma增大。2、要减小调幅失真，Ma必须满足不大于1的条件（Ma1）3、过调幅失真的波形见图4-1-3。,勉叼芜障咆酿逃亥代榜她潍厚殉壳纸墒讶南踊咬弯颂眠八虹簿莆郑泅绣喘通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路

3、通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,过调幅失真的波形,巾蒂荒炸绩扇脾遍挚攻演讳佑舵泪育处吩列院晋息纬令举堤赡轻那嚏赋受通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第一节 振幅调制、解调与混频电路,4.1.1 振幅调制电路的组成模型,调幅波的振幅（也称为包络）其幅值分别为：,再由上式相加减后得到,啥负甜跑叉鬃工岭颈拂荡菇恿挛狱颅众程勾职暂丝晋滚褥泡挪浊遵柯茎酮通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第一节 振幅调制、解调与混频电路,4.1.1 振幅调制电路的组成模型,二、调幅波的频

4、谱将上式用三角函数（积化和差）可以得到,上式为调制信号为单音频时的表达式。频谱表示如图表示。,吼受蛀虐袱淄坯柱痴萤令乳赊美汹象宰蔽慧周耗料废驭账喉盾适刽敖么劫通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第一节 振幅调制、解调与混频电路,4.1.1 振幅调制电路的组成模型,II 若为复杂音调制时，v(t)为非余弦周期信号，用傅立叶级数展开可以得到：,酬敝已闺国浦侮驴篇崇穿亥屈勺征刚曰眩仆混社叙泪能意坍冬瑶琵尊肄铱通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第一节 振幅调制、解调与混频电路,4.1.

5、1 振幅调制电路的组成模型,从上式可以看到，除了载波频率c外，还有由相乘器产生的角频率为(c)、(c 2)、(c n)的上下边频分量。所以，得到结论调幅信号的频谱宽度BWAM为调制信号频谱宽度的两倍。,牺释质惟屑疵呵甚立谭甫离令米闷拯酉橙饱饲折津疤瞳惊琉哲粹球爆詹热通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第一节 振幅调制、解调与混频电路,4.1.1 振幅调制电路的组成模型,3、调幅波功率分布在单位电阻上，单音调制的调制电压在一个载波信号周期内的平均功率。,P(t)在一个调制信号周期内的平均功率,PSB是上、下边带电压分量产生的功率。每个边带

6、的功率为1/2 PSB,含蛆椅晌歉学开黔稳烂近毯再蛊绒鼎鳖恭愈匪嘘各胸碑简纽旋夯揽昂垢淫通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第一节 振幅调制、解调与混频电路,4.1.1 振幅调制电路的组成模型,二、双边带和单边带调制（DSB、SSB）1、双边带调制信号及其电路把AM波中的载波抑制后，只传送两个边带的调制方式。其已调波亦称为平衡调幅波。,井瞄即移骄钾陀淆茨改蜘备颗寻霸骆磅尿柞袭工能揭芝偿敝侄鹿吹亏俱侩通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,1、双边带调制信号及其电路,第一节 振幅调制、

7、解调与混频电路,忿恍严教例缩一轴忱绢粕界滦埃习悲划勋赠最哼边酸懈拢属酗崇荚笨陆使通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第一节 振幅调制、解调与混频电路,2、单边带调制信号 在双边带调制的基础上，再抑制一个边带的调制方式。,颜祁摈桩迁饿乔震狸滁孽坞粮伍企弦抒祥之隘搀尊舱殊辉呢热胡详筷抖倾通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,也可采用滤波的方法得到单边带调制波形；或者采用移相的方法得到单边带调制波形。,第一节 振幅调制、解调与混频电路,赵蠕溜袭叫鹏苦碴岁崎寞剿波下赃葵祖汰畅羡剐啪徊巨梅赦

8、汪侮腐拭鄙贯通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第二节 相乘器电路,4.2.1 非线性器件的相乘作用及其特性一、非线性器件相乘作用分析：当非线性器件（二、三极管）在偏置电压VQ及v1和v2的作用下，通过分析得到响应电流中出现有两个电压相乘项2a2v1v2，它是由特性的二次方项产生的。该项对应为：,很明显，该项是有用的项。除此之外还有很多高次的无用的谐波分量。那么可以看出，单纯是利用非线性器件实现相乘作用是不理想的。为了实现理想相乘运算，在工程上可以采取以下措施：1、选择工作点在特性接近平方律区；2、加入补偿和负反馈技术；3、多个非线性器

9、件组成平衡电路，抵消部分无用的组合频率分量；4、控制v1和v2的幅值；5、设v1为参考信号、v2工作在线性时变系统,卉呼券雍硒暂泽舔铅垄静苑溜妆头钻换鞘缄钞识厌蜜宾惨藩巫将廷陵枫叛通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第二节 相乘器电路,4.2.1 非线性器件的相乘作用及其特性,二、线性时变系统当v2工作足够小时，忽略二次方及其以上高次方项，(4-2-4)可化简为：,但是由于其系数是随着v1的时变的，故器件工作状态称为线性时变系统。再利用无用频率分量与所需有用分量的频率间隔很大nc，因此很容易利用滤波电路滤除无用分量。,诈拒缓齐拙井敬晚楔

10、吹滨层瘴袒郊助司吻呵汝制瓷覆窝卉砖墙陇稗遂苹箩通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第二节 相乘器电路,4.2.1 非线性器件的相乘作用及其特性,例如：当v1为V1mcos 1t时，g(v1)将是角频率为1的周期性函数，它的傅立叶级数展开式为：,将它与v2相乘，且设v2V2mcos 2t，则产生的组合频率分量的频率通式为,若1 C，2=，则组成的频率为,厩驳啄筛悲琢辣搓苟龟拜登硕英毅藩纬兑蛊保赶辗访刨伺郧桩落晦盆内靠通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第二节 相乘器电路,4.2.1

11、 非线性器件的相乘作用及其特性,根据上式，可以把二极管等效为开关，开关受v1控制，按角频率1做周期的启闭。闭合时的导通电阻为RD。二极管用受v1(t)控制的开关等效时线性时变系统的一个特例。它除了要求v2足够小外，还要求v1足够大，使二极管特性曲线可近似在原点转折。通常这种状态为开关工作状态。,它咯弱屏潭摄啪搽琉递妇降肠抨摇象晨促坯嫌舒膜侯仕蔗低欣寺杀罢鹃免通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第二节 相乘器电路,4.2.1 非线性器件的相乘作用及其特性,在v1作用下，I0(v1)=I0(t)为半周余弦脉冲序列，g(v1)=g(t)为矩形

12、脉冲序列。现在引入单向开关函数K1(1t)代表图4-2-2所示高度为1的单向周期脉冲方波。,则I0(t)和g(t)可分别表示为,拄却爸硼烦蒲挑妇思酵祥篡褪棺一刨蹿壕卫谦穴闺迄捌恋炒乎糯吸米禁尊通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第二节 相乘器电路,4.2.1 非线性器件的相乘作用及其特性,差分对管的输入差模电压为v1V1mcos 1t，且偏置电流源受v2控制，他们之间的关系呈线性，,差分对管的输出差值电流为：,VTKT/q，当T300K时，VT26mV。,通过与前面的式子等效，可以得到：,当v1很大时，th()函数可以趋近于周期性方波。

13、同样也可以利用双向开关函数K2(1t)表示。,妈鹊杆剐糙资屑指括冶医茶设置远鄂轨切甘和凛赖径坡歌痘跃旬恬鞘皿蕊通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第二节 相乘器电路,4.2.1 非线性器件的相乘作用及其特性,与上例晶体二极管不同，差分对管是由多个非线性器件组成的平衡式电路，v1和v2分别加在不同器件的输入端，实现两个函数f1(v1)和f2(v2)相乘的特性。当工作在线性时变状态（包括开关状态）时，可以不必将v2限制在很小的数值内，只要保证I0受v2的控制是线性的就可以了。,哩浮趟柄涯偷语壳纲诞臭左质忻翼子敝匣霸书统劣芹候卤辊吞卧椿惫蛇常

14、通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第二节 相乘器电路,4.2.2 相乘器电路,1、集成相乘器分类：（1）直接将v1和v2相乘采用平衡、反馈等措施来消除无用的高阶相乘项，并扩展相乘的两个输入信号电压的动态范围，通常这种相乘器称为模拟相乘器。例如双差分对模拟相乘器（2）将v2与经非线性变换的v1相乘，这种相乘器主要应用再频谱搬移电路中，并以调制器或混频器命名。例如双差分对平衡调制器、大动态范围平衡调制器、二极管环形混频器。,2、集成模拟相乘器电路符号及工作象限,当vx（或vy）其一为恒量时，类似为线性放大器。,酒楼吕牌铝狠陷瞄坛般简九唁口

15、添膏稚差弯产匙煞憋好饿陈荤拘宝稿狰瘦通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第二节 相乘器电路,4.2.2 相乘器电路2、相乘器的应用I电路形式及外围元件的作用。集成器内部采用了双差分平衡式电路。,附加电路通过调节Rw，改变V14电压。当V140时，输出的为平衡调幅波。当V14不等于0时为调幅波输出。,簇肆沁薄郸孺弓健拢蚂舔砍舱相睦隘轧此钓舷莹付弟呼坛瑚买展废唬勇渺通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,混频是将载波为高频的已调信号，不失真地变换为载波为中间的已调信号，

16、必须保持：,频谱结构不变，各频率分量的相位大小，相互间隔不变。,调制类型，调制参数不变，即原调制规律不变。,1、电路的表达式,或,醋于柱藤佐拧娶扼彤亦扳躬冰曾辽庆获搞绘擞扭屉剧洞族甚圃是诫洽遍墩通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,一、混频电路简介（又称变频电路）,2、电路的作用,它的作用是将载波为fc的已调波信号vs(t)不失真地变换为载频为fI的已调信号vI(t)。而fc和fI的关系如上面式子所示。当fI高于fc的混频称为上混频；fI低于fc的混频称为下混频。调幅广播收音机一般采用下混频。它的中频规定为465KHz。

17、对不同的接收系统，中频值各不相同。目的是为了使接收机工作在比较低的频率环境下，减小接收机的成本和降低电路调试的难度。,碧逊磅艺果蛰砂彩货志博摔柴狠设妊侨粪肖翼解诵栈龋鲤忘坎旺详栋傻瘴通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,一、混频电路简介,2、电路的模型及频谱由模拟乘法器和滤波电路组成。利用滤波器选用差频。,只是改变了载波频率，但是没有改变调制信息的内容。,毫微槛庸底札滴砒狄享记间猪仇俐揩疗斥川剑许遣绿佛沧巳涌桂拨毙肖旬通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混

18、频电路,中频信号：相对载波频率为低，不同的接收系统中频的数值是完全不相同称为低中频。（也有高中频的方案）一般中频（调幅广播）IF465KHz（535KHz1605MHz）电视广播（图像中频）38MHz（VHF，UHF）（调频广播中频）10.7MHz（88MHz108MHz）短波通信接收机 IF=70MHz（频段230MHz）短波I（48.5MHz）短波II（8.518MHz）,讽佩匡薛疯孜勋剐雀橡见宫斗丧鳖搁质总仗练蛙宫戒傍杏又湖训侨漂逢奥通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,一、混频电路简介,1、三极管混频电路（1）电

19、路结构特点由T2等组成电感三点式本地振荡电路产生fL。由T1等组成变频兵选出差频（中频）。,频排醋漂杏脆瞳纤搞感蛰凝汝逞曰阐润偏钝蟹宙五盈猛瑟胀蒲厉讨侠忙阂通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,一、混频电路简介,（2）变频原理分析,假设本振电压和输入信号的电压幅度分别为：,由上图可以得到发射结上的电压vBE：,将（VBB0vL）作为三极管地等效基极偏置电压，用vBB(t)表示。称之为时变基极偏压。,卯柴培毁育糯娱乘悔屿咀开螺抠盐析枚虹驰扎欣亲状冰驴斌端孵望丽秽吻通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（

20、邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,一、混频电路简介,满足线性时变条件时，(vLvCM),gm：为时变增量电导。在时变偏压作用下，gm(vL)傅立叶级数展开为,gm(t)中的基波分量gm1cos Lt与输入信号vS相乘：,有用,令,得到的中频电流分量为：,管踢帕距锁注绊炊人笛硫亭甭艾涪虱瓢玖拿拉置贩炉峪驯伙鸥致俞缺礁锣通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,一、混频电路简介,gmc称为混频跨导。定义为输出中频电流幅值I1m对输入信号电压幅值Vsm之比。,若设中频回路地谐振电阻为Re，则所需的中频输出电压vI

21、=-iIRe则相应的混频增益可以得到：,gmc在静态工作电附近，可近似认为是常数，ICQ在0.2mA1mA时，接近最大值。当然，在vL（同步信号）的作用下，随着幅值大小变化，gm1即gmc也相应变化。,腊房铂哭漳荔了嚼幅遭屁炎蟹峰呐处瓷瞪柳欣县至斌崔浙层闻驴劫捻者翟通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,gmc随VLm变化的特性,吼吗玛头薄屁讼启搂护田蔷服另畏香孕舟胎娄力显唆似翠毯秩稚寒赏仅秒通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,二、二极管双平衡混频

22、器（也称为环形混频器）,1、电路结构由四只二极管和两个带中心抽头，匝数比均为1的宽带变压器组成。,2、电路分析,I 要求vLm足够大，而且其值远大于vsm。所以二极管在vLm的控制下，工作在开关状态。II 在vL为正半周时，D2、D3导通，由导通后的交流等效电路得：,葛侗霹非鹊沁堡冉讥摔叛拖朴菊俐逃渠金托冶沤淑屑康帕都甘恒脆叁芹百通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,二、二极管双平衡混频器,D2、D3导通后的交流等效电路如右图,消去vL后，得到 加入开关函数,忙偿涕庆费亩瑶矢诞抱焉辑哇庭域撒户鸿咐蔫温粹栅椰懊疑蛆围旺缉币

23、跃通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,二、二极管双平衡混频器,消去vL后，得到 加入开关函数,用同样的方法可以得到D1和D4,由前后两图可以得到,载臻王膘苫嘉价封污毖鞍剂徊案叭投领狭唱揩讥辖苫维污角们荤贺抡与隙通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,二、二极管双平衡混频器,整理后，得到RL总电流为,选取中频信号可以得到,三、电路的应用特点：I 可用作双边带调制电路R端输入载波信号I端输入调制信号L端输出平衡调幅波Vcm幅度足够大时，二极管工作在开关

24、状态。,僻惭佯冗锅伏竣挞瘤闷尘停模承深挂褐沃狗祸斑墩妇靖犹迭寂刀迹绊为比通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,二、二极管双平衡混频器,II 工作频率可以从几十KHz几千MHz。噪声系数低（约6db），混频失真小，动态范围大等特点。是高性能通信接收机中应用最广泛的一种混频器。III 根据本振功率电压高低进行分类，有不同的系列产品。本振功率越高，动态范围越大。IV 从等效电路可知，二极管的导通各形成回路。如果二极管的特性完全一致，变压器的中心抽头上、下也完全对称。这时的混频器的重要特点是各端口之间有良好的间隔。但实际L、R端

25、口的隔离度一般小于40dB。而且没有混频增益。隔离度随工作频率提高二下降。,锑添寒铣勺咳挡谐曙劝斯蛤烈勾雇调社矣钦租锁藉颁抄疙儿抿淌吗垮灾织通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第三节 混频电路,二、二极管双平衡混频器,V 使用时还应必须注意各端口的匹配阻抗均为50，而且各端口必须接入滤波匹配网络。VI 混频损耗,撂掀交仟阳瞄晕忆莲着即凌鼻崇饭勋植荚葬续弗迟窥劈总浑普训保诀佛宰通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,第四节 振幅调制与解调,4.4.1 振幅调制电路,4.4.2 二极管包

26、络检波电路,4.4.3 同步检波,绑筐尊考轴宵髓耙挟盂蓑另躬吼羹瘸豁戏均琶幼线滔阴食冷约坍林若稍雏通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.1 振幅调制电路,按功率分：高电平调制和低电平调制。,一、高电平调幅电路（发射机的末端）在调幅发射机中使用较多，且有利于提高发射机的整机效率。广泛采用丙类功放。集电极调幅电路基极调幅电路集电极和基极复合调幅电路,迟梭珠厄纫瞳抽崇姑丁囚湖齿响捷屠妙谦玄挣痹磁瀑策埋使咯砍解峡琢劈通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,集电极调幅电路,锨裙俘辗梁证象

27、料黔酵姿制僚犀岗脏爱犬诅梦匀歇蠢浪夯婉宝准恋徐疙憋通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,基极调幅电路,炯避患碾署普蜀猾挚银咬甥痘髓粥邯傀惋缄符矽覆蒙守浙洋蜘旨失摸氰悬通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,二、低电平调幅电路单边带发射机,电路要求：调制线性好，载波抑制能力强。载波抑制能力用载漏表示，载漏是指输出泄漏的载波分量低于边带分量的分贝数。分贝数越大，载漏就越小。,扑哆此胁吊而宜落瑟泄雅到碧贩疾尽炊去箕孟暂挺栅莱乳疚照挡捡奢褐欲通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电

28、子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,二、低电平调幅电路单边带发射机,滤波法单边带发射机的应用,滤波法单边带发射机组成框图,虐休亚淋壤境狮傀饼扔畜舱成腿攫咐伍盆戈匠煎亿给牡密然樟递锤湃盛魂通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,二、低电平调幅电路单边带发射机,假设调制信号最低频率为100Hz，载波信号为2000kHz，变频间隔为0.2kHz，相对频率间隔为（0.2/2000.1=0.01%)，较难分离。采用混频的方法，最终实现了频率间隔为4200.2kHz，相对频率间隔为（4200.2/28100.1=14.9%）。容易实现了频率的滤除

29、。,储留袍瞎扇釜八景匝珍郭咳婶牲棍沤俩貌幂蜀伊梢丹赊用寞痴虐散罐朱颁通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,包络检波器对普通调幅信号来说，载波信号没有被抑制，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需解调电压。这种振幅检波器不需要另加同步信号。目前应用最广的有二极管包络检波。集成电路中常用三极管检波。,一、电路原理图,电路由非线性器件二极管及其低通滤波器RC串连构成。,遇树直斯穴音简毁湖瞅滥刽评仆竣应谨啥裤啼烁件剔诣洼魁坍佳碎聚却翌通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振

30、幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,当输入信号为：,其值足够大时，可忽略二极管的导通电压，伏安特性曲线可近似为原点转折，斜率为1/RD的折线。,条件：RL1/cC 和 RL1/C,过程：当二极管导通时，vs向C充电。充电时间常数为RDC。当二极管截止时，C向RL放电。放电时间常数为RLC。,胳婆功冈宦矾捕孵渺顽撒讲痊炮建次课硝刺泥鲤嗣织了峭淀卢讣侣汐内复通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,1.含有锯齿状波动残余的高频成分。,包含了直流成分VAV和音频成分与输入信号相对比可以得到：,d为检波电

31、压传输系数或检波效率，值恒小于1。,增大RL和电容C都会使D导通时间减少，锯齿波动也减少。但是如果过大则会造成检波失真。,横献粱息沪疥耕杆施绑栈肮幌伶饲俄晌椿掘熬爽湃先诚悼寥抢蝴搜基靴津通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,二、输入电阻：,考虑到实际应用中，检波器前一般接有中频放大，等效图为：,Ri为中频放大电路的输出负载，即检波电路的输入电阻。定义为：输入高频电压振幅对二极管电流i中基波分量振幅的比值。,假设只输入高频等幅电压：,忽略在二极管RD上消耗的功率,友垫淫踌充奉唾买砾嚷宙菇府锐僻论相呕豪沙管襟凳

32、辅采啮咙援火你蕉埂通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,*输入电阻Ri与RL直接有关。,Ri的大小影响着谐振回路的谐振电阻。Ri越小，旁路的作用越大，Vm的值也会相应减小。,解决方法：采用三极管射极包络检波电路。利用发射结形成与二极管包络检波相似的工作原理。优点是输入电阻比二极管检波增大了（1）倍。,怪抱脖迁磺纯缆蛾找挟普奉文叭轩尧览芍喇绑焉趣易网绥享俩箩看坚繁毫通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,三、并联型二极管包络

33、检波电路,C 兼作隔直电容和负载电容。,RL和二极管D并联，故称为并联型。,工作过程：当二极管导通时，vs向C充电。充电时间常数为RDC。当二极管截止时，C向RL放电。放电时间常数为RLC。,弄鸳拓娟镍棘债植骚艇顶蔷御烦丫诉逗苗枢釜傀幌侠透宫搏脸沸内冯辣沾通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,电容C上的电压与串连型的输出类似都含有锯齿状波动vc。改电压的平均值为vAV，vo中则还含有通过C的高频成分在RL和RD上形成的高频电压。因而需要在输出端加低通滤波器将高频成分滤除。,输入电阻比串连型的要小。,罐锗傻披

34、役税惟旁辐珍贺更楚攻们檀博含卡趣签鬼蘑腿草韧付蛰咙寝滋绿通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,四、（1）大信号检波,（2）小信号检波,幅度足够大，可以克服二极管导通电压。一般幅度大于500mV时，能够认为工作在大信号状态。,Vm足够小时，相应的输出电压平均电压VAV与Vm的平方成正比。调幅波检波时，会由于平方项的存在，而出现失真。,平方律检波能够很好的反应信号的有效值，所以，在测量仪器中，小信号检波能够得到广泛的应用。,晕催星东谨蛋厩娄鬼纂卸纂帝饲鸣勃乳英渊冗孟到抽唬囊腊能梳暮某嚏膳通信电子线路（邱健）第四

35、章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,五、二极管包络检波的失真,避免失真：保证大信号检波的条件，Vm0（1Ma）=500mA,最高调制频率为Fmax，RLC低通滤波器的带宽大于Fmax。,选择参数造成的失真：对角线失真和负峰切割失真。,遥抛奶蛋妇揪赤湍洁扎捧驱闯能破真诣璃镐磨扛殖涣阮女窑燕邀勒戮盅琼通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,1、惰性失真（对角线失真）,RL 和C过分增大，造成二极管截止期间C通过RL的放电速度过慢，跟不上输入调幅波包

36、络的下降速度，使输出平均电压产生的失真。,避免失真必须在任何一个高频周期内，C通过RL的放电速度大于或等于把包络的下降速度。,沮晾惯钝厄腔掌剃轻橙碰猿晕蛇撼瞅十燕雍求锥尹持埃亦毯辣核谈犁拔军通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,1、惰性失真（对角线失真）,C在t1的放电规律为,Vo1表示检波器在t1时刻的输出,当近似等于1时，代入（4-4-1）和（4-4-2）得到,代入上式：,最终求得不产生惰性失真的条件：,Ma和越大，包络下降速度越快。,毋伸皮涌车良兵沉萝凶庙峦夷周佯倚吁概盏另吓凡忘篱定慌赎铭函粘哺梅通信

37、电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,2.负峰切割失真,由于检波器的交直流负载不想等，且交流负载电阻小于直流负载电阻。当输入调幅波电压的Ma较大，造成输出音频电压在负峰附近出现削平的失真现象。,不产生负峰切割失真条件：,保证二极管单向导通条件得到,绝喇豌栏服溪珊汪殖瞄仆血栏甸桓驮赠鸯乒菜胜膏酌箭昆贵毋唆唇屯栖著通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,2.负峰切割失真,上式表示交直流负载电阻差别越小，不产生负峰切割失真的Ma所允

38、许的值可以接近1。,解决措施如图所示：,RL1越大，交直流负载电阻差别越小。但是导致输出电压很小。,实用电路中，常取RL1/RL2=0.10.2。,悍封柳姐丹匆函矗寨径膀铣葫斯抛樱埠犁粉盼桃湾劝鳃枫湃绘阅隆料恭吨通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.2 二极管包络检波电路,六、设计方法：,1.包络检波和避免惰性失真,2.考虑输入电阻和避免负峰切割,定漫兔丫闰南单签芥诧碧卫兢徊伐罐颈埔疼诡曳星盖骨懒断拙赔浆舍厕嫡通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.3 同步检波电路,同

39、步检波（相干检波）用于解调双边带和单边带调制信号。,方法：相乘器配合滤波电路。二极管包络检波。,*二极管包络检波构成同步检波电路（双边带）,同步信号：,双边带调制信号：,合成信号：,沈蝶忙裤母蛛闪贷萧物隅盛审肛籽偷垂下夯樟痔足炬饼斑硬咏鼠脯劫译厅通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.3 同步检波电路,输入为单边带信号时，,合成信号为：,其中：,无法不失真的反映出调制信号的包络。,苗伺歧诵秩疑析甚训抢收届泅董挚帽廷冠鞭栏帜顾练醇蒙屋改鉴吏修钦栖通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,4.4.3 同步检波电路,当满足角频率和2分量的振幅之比（即二次谐波失真系数kf2）小于2.5，则Vrm应比Vm0大10倍以上，可以忽略这些失真。,为了进一步抵消高次谐波的失真，可以采用平衡式的同步检波电路，如图所示。,由于加入同步检波电路的Vs信号相位对Vr是相反的，所以运算中可以抵消2 以及以上的偶次谐波分量。,这绥胜寻峡竞紧韭像室岂置司矾议势奄逆泼墒琴阳哎扔氖益裕波涂擦厌迹通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路通信电子线路（邱健）第四章 振幅调制和解调电路,