電子線路10匯編

1、10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路1復習 - 振幅調(diào)制電路頻譜線性搬移電路組成模型振幅調(diào)制電路頻譜線性搬移電路組成模型組成模型由相乘器和濾波器構(gòu)成相乘器具有不同輸入信號和參考信號參考信號一般是幅度較大的高頻信號濾波器具有不同類型和要求振幅調(diào)制可以采用c為中心帶通濾波器AM和DSB采用c為中心帶通濾波器SSB采用(cmax/2)為中心帶通濾波器10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路2頻譜線性搬移電路組成模型10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路3參考信號一般是幅度較大的高頻信號振幅調(diào)制可以采用c為中心帶通濾波器頻譜線性搬移電路組成模型10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)

2、電路4振幅檢波電路是乘積型同步檢波電路輸入信號是普通調(diào)幅信號、雙（單）邊帶調(diào)制信號10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路5振幅調(diào)制電路高電平調(diào)制電路置于發(fā)射機末端，產(chǎn)生大功率已調(diào)信號適用于普通調(diào)幅集電極調(diào)幅電路與基極調(diào)幅電路低電平調(diào)制電路置于發(fā)射機前端，產(chǎn)生小功率已調(diào)信號適用于邊帶調(diào)制雙邊帶調(diào)制電路與單邊帶調(diào)制電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路6振幅解調(diào)電路非線性電子線路10振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路71 包絡檢波電路2 同步檢波電路3 小結(jié)習題10習題答案1010 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路8振幅解調(diào)電路包絡檢波電路（普通調(diào)幅信號

3、解調(diào)）二極管包絡檢波器（串聯(lián)（應用最廣）和并聯(lián)型）三極管射極包絡檢波器（用于集成電路）同步檢波電路（邊帶調(diào)制信號解調(diào)）乘積型同步檢波電路已調(diào)信號與同步信號相乘；相乘器+低通濾波器參見“頻譜線性搬移電路組成模型”疊加型同步檢波電路已調(diào)信號與同步信號相加；“相加器”+包絡檢波器振幅解調(diào)電路包絡檢波也可以用于邊帶調(diào)制信號解調(diào)疊加型同步檢波同步檢波也可以用于普通調(diào)幅信號解調(diào)乘積型同步檢波10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路910 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路101 包絡檢波電路討論如何設計二極管包絡檢波器研究電路元件（RL、C 和 D）技術(shù)要求10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)

4、電路111 包絡檢波電路1.1 工作原理1.2 輸入電阻1.3 檢波失真1.4 電路設計10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路121.1 工作原理1.1.1 電路組成1.1.2 電路分析1.1.3 RLC約束1.1.4 開關函數(shù)分析法10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路131.1.1 電路組成低通濾波器串聯(lián)型二極管包絡檢波器二極管D與低通濾波器RLC（或負載電阻RL）串聯(lián)構(gòu)成與整流電路的區(qū)別和聯(lián)系在電路結(jié)構(gòu)和工作原理上，二者相似在性能要求上，二者有很大差別；檢波器要求輸出電壓不失真地反映輸入信號包絡的變化；整流電路將交流變直流這里整流電路中包含濾波電路二極管包絡檢波器設計問題（1

5、）RLC約束下限（低通濾波）上限（惰性失真）（2）RL約束下限（輸入阻抗；與前級（中放）的級聯(lián)）上限（負峰切割失真；與后級（低放）的級聯(lián)）二極管包絡檢波器惰性失真輸入電阻負峰切割失真公式與電路有關低通濾波10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路171.1.2 電路分析開關檢波（大信號檢波）Vm足夠大，D工作于開關狀態(tài)下標S表示已調(diào)信號vD決定了D的導通和截止vS隨時間不斷變化vO隨C充放電過程不斷變化vD隨vS-vO不斷變化輸出電壓恒等于電容電壓+-vD+-vCvD=vS-vOvSvO：D導通vS向C充電，vO增加；充電時間常數(shù)RDCvSvO：D截止C向RL放電，vO減少；放電時間常數(shù)RL

6、CRDCRLC ：快充慢放RDvO：快充，vO vSvO：慢放，vO 輸出電壓vO：按照輸入調(diào)幅信號的包絡變化，并疊加有頻率為載波頻率的鋸齒狀波動二極管電流i：高度按輸入調(diào)幅信號包絡變化的窄脈沖序列i 大于等于0（i 0 ）“平均值”波動“平均值”波動輸出電壓中的鋸齒狀波動是因低通濾波器非理想濾波特性，而由二極管脈沖電流 i 產(chǎn)生的殘余高頻電壓輸出總電壓=“平均電壓”+波動“平均電壓”=直流電壓+調(diào)制電壓區(qū)分vO、vAV、VAV檢波系數(shù)/檢波效率，RL時，適用于vS為調(diào)幅信號Ri10 十月 202247NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路48結(jié)果解釋輸入電阻Ri

7、與負載電阻RL為正比關系增大RL ，C將減慢向RL的放電速度，從而減小C的泄放電量，二極管導通期間向C的充電電荷量也就減小，就會導致二極管的導通時間縮短，從而使二極管電流中基波分量減小，結(jié)果使Ri（=Vsm/I1m）增大10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路491.2.3 RL的約束需要較大的RLRi越大檢波電路對中頻放大電路的影響越小，Ri正比于RL，因此需要較大的RLRL的下限；設計取值假設設計檢二極管檢波電路時Ri已知參見并聯(lián)型包絡檢波器的檢波輸入電阻10 十月 202250NEC10-振幅解調(diào)電路1.2.4 射極包絡檢波器參見附錄10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路511

8、.2.5 并聯(lián)型包絡檢波器參見附錄10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路5210 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路531.3 檢波失真1.3.1 惰性失真1.3.2 負峰切割失真10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路541.3.1 惰性失真Failure-to-Follow Distortion也稱為對角失真惰性失真為提高檢波系數(shù)d，需增大RL和CRL和C增大過多，二極管截止期間C通過RL放電速度過慢，跟不上輸入信號包絡下降速度，輸出平均電壓產(chǎn)生失真10 十月 202255NEC10-振幅解調(diào)電路單音調(diào)制，多音調(diào)制解題注意點：RL是直流負載電阻熟練掌握RLC的上限；設計取值1

9、0 十月 202257NEC10-振幅解調(diào)電路惰性失真公式證明參見附錄10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路5810 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路591.3.2 負峰切割失真也稱為底部切割失真10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路60（1）基本電路Ri2：下級電路輸入電阻下級電路輸入電阻作為檢波電路負載電阻，對檢波電路性能產(chǎn)生影響區(qū)別于檢波輸入電阻RiCC：隔直電容負峰切割失真：檢波輸出電壓出現(xiàn)底部切割失真負峰切割失真是由檢波電路直流負載電阻和交流（低頻）負載電阻不相等引起的高頻：=c低頻：=直流：=0Cc：隔直流，通低頻C：隔直、低頻，通高頻交流（低頻）與直流負載電阻

10、負峰切割失真公式單音調(diào)制與多音調(diào)制熟練掌握ZL(j)的表達式與無關ZL(j)中不加下標maxRL的上限；設計取值與具體電路有關10 十月 202267NEC10-振幅解調(diào)電路負峰切割失真公式證明參見附錄10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路6810 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路69（2）改進電路減小直流與交流負載電阻的差別：RL一分為二C一分為二CC：隔直流，通低頻C1、C2：隔直流、低頻，通高頻 10 十月 202270NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 202271NEC10-振幅解調(diào)電路設計取值 10 十月 202272NEC10-振幅解調(diào)電路交流（低頻）和直流負載電阻不

11、產(chǎn)生負峰切割失真的條件10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路73例2二極管包絡檢波電路中，已知Ma=0.5試問是否產(chǎn)生負峰切割失真？10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路74解C1=C2=0.01uF：通高頻，隔低頻和直流C3=30uF：通低頻，隔直流10 十月 202275NEC10-振幅解調(diào)電路不會產(chǎn)生負峰切割失真10 十月 202276NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路771.4 電路設計設計二極管包絡檢波器的關鍵正確選擇二極管，合理選取RL和C保證檢波器大輸入電阻和不失真1.4 電路設計1.4.1 檢波二極管選擇1.4.2 RL和C選擇1.

12、4.3 改進電路1.4.4 總結(jié)10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路7810 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路791.4.1 檢波二極管選擇為了提高檢波系數(shù)，應選用正向?qū)娮鑂D和極間電容CD小的晶體二極管充電時間常數(shù)為RDC，滿足快充慢放CD越小允許的工作頻率越高設計取值： C 10CD確定C之后，需要驗證上述關系式為了克服導通電壓影響，一般外加正向偏置，提供2050uA靜態(tài)工作點電流10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路801.4.2 RL和C選擇10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路81（1）確定RL和C乘積低通濾波 惰性失真 10 十月 202282NEC1

13、0-振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路83（2）確定RL輸入電阻負峰切割失真與電路有關10 十月 202284NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路85（3）確定C根據(jù)RL和RLC的乘積確定C驗證滿足關系式：C 10CD說明：驗證步驟容易被忽略10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路861.4.3 改進電路10 十月 202287NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路881.4.4 總結(jié)二極管包絡檢波器惰性失真輸入電阻負峰切割失真公式與電路有關低通濾波10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路902 同步檢

14、波電路2.1 同步檢波概述2.2 疊加型同步檢波器10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路912.1 同步檢波概述10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路92同步檢波器定義Synchronous Detector是指使用同步信號的振幅檢波器也稱相干檢波器解調(diào)雙邊帶和單邊帶調(diào)制信號10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路93同步檢波器分類乘積型同步檢波電路已調(diào)信號與同步信號相乘相乘器+低通濾波器“參見頻譜線性搬移電路組成模型”疊加型同步檢波電路已調(diào)信號與同步信號相加“相加器”+包絡檢波器10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路942.2 疊加型同步檢波器雙（單）邊帶調(diào)制信號：vS

15、(t)同步信號：vr(t)=Vrmcosct邊帶調(diào)制信號增加載波成分后（輸入單或雙邊帶調(diào)制信號與同步信號疊加），合成為包絡反映調(diào)制信號變化的普通調(diào)幅信號，可以使用包絡檢波10 十月 202295NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路96（1）輸入雙邊帶調(diào)制信號合成信號為不失真調(diào)幅信號，包絡檢波器可檢出所需調(diào)制信號10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路98（2）輸入單邊帶調(diào)制信號 合成信號的包絡和相角均受到調(diào)制信號的控制，但它們都不能不失真地反映調(diào)制信號的變化一般說來，當輸入信號為單邊帶調(diào)制信號時，由包絡檢波器構(gòu)成的同步檢波器不可能檢出不失真的調(diào)制信號不過只要

16、滿足一定的條件，失真便可以減小到允許值10 十月 2022100NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022101NEC10-振幅解調(diào)電路(1+x)m的馬克勞林級數(shù)mR，x(-1,+1)二次諧波失真系數(shù) kf2定義為角頻率為2和分量的振幅之比為使kf2限制在允許的范圍內(nèi)， Vrm必須足夠大10 十月 2022103NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路104（3）平衡疊加型同步檢波器為了進一步抵消眾多失真頻率分量采用平衡式同步檢波電路輸出解調(diào)電壓中抵消2及其以上各偶次諧振分量 10 十月 2022105NEC10-振幅解調(diào)電路D1從左到右，輸出vo1上正下負，一致

17、輸出vr+vs的正包絡D=110 十月 2022106NEC10-振幅解調(diào)電路+-v1(t)+-v2(t)10 十月 2022107NEC10-振幅解調(diào)電路D2從左到右，輸出vo2上負下正，一致輸出vr-vs的正包絡D=1+-v1(t)+-v2(t)根據(jù)vO的參考方向得到實現(xiàn)包絡檢波如果D2改變方向如何？（ vO2改變符號，vO輸出直流；D1D2只能同時向左/右）10 十月 2022108NEC10-振幅解調(diào)電路+-v1(t)+-v2(t)10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路109（4）同步信號產(chǎn)生參見附錄10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路110例3（習題4-33）已知vs(

18、t)=Vcmcostcosctvr(t)=VrmcosctVrmVcm兩檢波器均工作在大信號檢波狀態(tài)試指出哪個電路能實現(xiàn)同步檢波10 十月 2022111NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路112解10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路113（a）包絡；D=1包絡；D=1實現(xiàn)包絡檢波10 十月 2022116NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路117（b）D=1D=1不能實現(xiàn)同步檢波可以用疊加定理從電流角度來理解兩個電流的相加10 十月 2022120NEC10-振幅解調(diào)電路3 小結(jié)二極管包絡檢波器同步檢波電路10 十月 2

19、022NEC10-振幅解調(diào)電路121二極管包絡檢波器惰性失真輸入電阻負峰切割失真公式與電路有關低通濾波10 十月 2022NEC11 - 混頻電路123同步檢波電路乘積型同步檢波電路已調(diào)信號與同步信號相乘相乘器+低通濾波器疊加型同步檢波電路已調(diào)信號與同步信號相加相加器+包絡檢波器10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路124習題104-304-314-324-3310 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路125習題答案104-300.01uF：通高頻，阻低頻和直流30uF：通低頻，阻直流10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路1264-310.01uF：通高頻，阻低頻和直流30uF：

20、通低頻，阻直流10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路1274-32答案也可以以取值范圍的形式給出驗證C10CD改進電路10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路12810 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路12910 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路130選定具體的RL和C后還必需驗證RLC乘積的范圍是否超出4-33（a）vO=2Vm0cost（b）vO=2Vrm（教材答案有誤）10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路131附錄1 包絡檢波開關函數(shù)分析法2 惰性失真公式證明3 負峰切割失真公式證明4 同步信號產(chǎn)生5 射極包絡檢波器6 并聯(lián)型包絡檢波器10 十月 2022N

21、EC10-振幅解調(diào)電路13210 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路1331 包絡檢波開關函數(shù)分析法低通濾波半波整流半波整流+低通濾波包絡檢波普通調(diào)幅信號通過RC低通濾波器普通調(diào)幅信號包括3個高頻成分，不能通過低通濾波器，輸出電壓為0C對3個高頻成分短路“結(jié)果值得商榷，C的充放電過程”說明二極管在包絡檢波器中的重要作用：產(chǎn)生調(diào)制信號頻率成分10 十月 2022135NEC10-振幅解調(diào)電路“結(jié)果值得商榷，C的充放電過程”在輸入信號的正負脈沖快速地輪流對C正向和反向充電輸出電壓為010 十月 2022136NEC10-振幅解調(diào)電路半波整流電路開關函數(shù)分析法檢波二極管導通時，忽略導通電阻RD，

22、R上的電壓等于輸入電壓包絡檢波電路開關函數(shù)分析法檢波二極管導通時，忽略導通電阻RD檢波電容C高頻短路“vO是半波整流結(jié)果，C的充放電過程，結(jié)果值得商榷”“vO是半波整流結(jié)果，C的充放電過程，結(jié)果值得商榷”二極管電流是對應于包絡的脈沖電流其中直流和調(diào)制成份在低通濾波器產(chǎn)生輸出電壓其中高次諧波成分產(chǎn)生的輸出電近似為0（C高頻濾波）10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路1402 惰性失真公式證明10 十月 2022141NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022142NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022143NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022144NEC10-振幅解調(diào)電路三

23、要素法：C從t1時刻開始放電10 十月 2022145NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022146NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022147NEC10-振幅解調(diào)電路A出現(xiàn)最大值時，仍保證A110 十月 2022148NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022149NEC10-振幅解調(diào)電路調(diào)制信號頻率越高，調(diào)幅度越大，RLC的上限越小10 十月 2022150NEC10-振幅解調(diào)電路多音調(diào)制10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路1513 負峰切割失真公式證明10 十月 2022152NEC10-振幅解調(diào)電路平均電壓平均電流10 十月 2022153NEC10-振幅解調(diào)電路1

24、0 十月 2022154NEC10-振幅解調(diào)電路二極管脈沖電流恒大于零10 十月 2022155NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022156NEC10-振幅解調(diào)電路10 十月 2022157NEC10-振幅解調(diào)電路變形公式10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路159說明惰性失真和負峰切割失真變形公式4 同步信號產(chǎn)生10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路16010 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路161（1）普通調(diào)幅信號將調(diào)幅波通過限幅器就能去掉包絡變化，取出基波分量得到等幅的載波信號，即是所需的與原載波同頻同相的同步信號10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路162（2）雙邊帶調(diào)制信號經(jīng)過二分頻和限幅后得到同步信號10 十月 2022NEC10-振幅解調(diào)電路164（3）單邊帶調(diào)制信號發(fā)射導頻信號的單邊帶調(diào)制信號用窄帶濾波器取出導頻信號，放大后作為同步