實(shí)驗(yàn)四 二極管包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)

二極管包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱:姓學(xué)班時(shí)高頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告名：余麗芳號(hào)：110404213級(jí)：通信工程（2）班間：2013.12.30南京理工大學(xué)紫金學(xué)院電光系

二極管包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱:姓學(xué)班時(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒓由顚?duì)二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波工作原理的理解。實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼枚O管大信號(hào)包絡(luò)檢波器實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅波(AM)解調(diào)的方法。了解濾波電容數(shù)值對(duì)AM波解調(diào)影響。了解電路參數(shù)對(duì)普通調(diào)幅波(AM)解調(diào)影響。二、實(shí)驗(yàn)基本原理與電路二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波工作原理uiU2ttuiU2uiU2ttuiU2IJP圖4-1大信號(hào)檢波電路理圖4-2大信號(hào)檢波原圖4-1是二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波電路，圖4-2表明了大信號(hào)檢波的工作原理。輸入信號(hào)氣(t)為正并超過C和鳥上的u0(t)時(shí)，二極管導(dǎo)通，信號(hào)通過二極管向C充電，此時(shí)u0(t)隨充電電壓上升而升高。當(dāng)%(t)下降且小于uo(t)時(shí)，二極管反向截止，此時(shí)停止向C充電并通過Rl放電，uo(t)隨放電而下降。充電時(shí)，二極管的正向電阻%較小，充電較快，uo(t)以接近氣(t)上升的速率升高。放電時(shí)，因電阻&乙比rD大的多(通常Rl=5?10kQ)，放電慢，故uo(t)的波動(dòng)小，并保證基本上接近于氣(t)的幅值。如果氣(t)是高頻等幅波，則uo(t)是大小為U0的直流電壓(忽略了少量的高頻成分)，這正是帶有濾波電容的整流電路。當(dāng)輸入信號(hào)氣(t)的幅度增大或減少時(shí)，檢波器輸出電壓u°(t)也將隨之近似成比例地升高或降低。當(dāng)輸入信號(hào)為調(diào)幅波時(shí)，檢波器輸出電壓u0(t)就隨著調(diào)幅波的包絡(luò)線而變化，從而獲得調(diào)制信號(hào)，完成檢波作用，由于輸出電壓u0(t)的大小與輸入電壓的峰值接近相等，故把這種檢波器稱為峰值包絡(luò)檢波器。2.二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波效率檢波效率又稱電壓傳輸系數(shù)，用氣表示。它是檢波器的主要性能指標(biāo)之一，用來描述檢波器將高頻調(diào)幅波轉(zhuǎn)換為低頻電壓的能力。門刁定義為：檢出的音頻電壓幅度(U)U門=Qm=Qm—d調(diào)幅波包線變化的幅度(mU^)mU^當(dāng)檢波器輸入為高頻等幅波時(shí)，輸出平均電壓u0，則門d定義為=整出的直流電壓(U0)=U^"d一檢波電壓的幅值(Ucm)—Ucm這兩個(gè)定義是一致的，對(duì)于同一個(gè)檢波器，它們的值是相同的。由于檢波原理分析可知，二極管包絡(luò)檢波器當(dāng)RC很大而rD很小時(shí)，輸出低頻電壓振幅只略小于調(diào)幅波包絡(luò)振幅，故氣略小于1，實(shí)際上門d在80%左右。并且R足夠大時(shí)，氣為常數(shù)，即檢波器輸出電壓的平均值與輸入高頻電壓的振幅成線性關(guān)系，所以又把二極管峰值包絡(luò)檢波稱為線性檢波。檢波效率與電路參數(shù)Rl、C、ro以及信號(hào)大小有關(guān)。它很難用一個(gè)簡(jiǎn)單關(guān)系式表達(dá)，所以簡(jiǎn)單的理論計(jì)算還不如根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算可靠。如要更精確一些，則可查圖表并配以必要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到。3.二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器輸入電阻輸入電阻是檢波器的另一個(gè)重要的性能指標(biāo)。對(duì)于高頻輸入信號(hào)源來說，檢波器相當(dāng)于一個(gè)負(fù)載，此負(fù)載就是檢波器的等效輸入電阻R。inRRin-2nLd上式說明，大信號(hào)輸入電阻^^等于負(fù)載電阻的一半再除以門d。例如Rl=5.1kQ，當(dāng)門二0.8，時(shí)，則R.=2，；g=3.2kO。由此數(shù)據(jù)可知，一般大信號(hào)檢波比小信號(hào)檢波輸入電阻大。3.二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器檢波失真檢波輸出可能產(chǎn)生對(duì)角切割失真：是由于濾波電容放電慢引起的失真，也可稱為惰性失真。(1)對(duì)角切割失真。如圖4-3電路所示。圖4-3對(duì)角線失真原理圖避免對(duì)角線失真的條件是1一m2QCRlvJa上式表明ma或Q大，則包絡(luò)線變化快、CRl放電慢，這些都促成發(fā)生放電失真。實(shí)驗(yàn)電路二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)電路如圖4-4所示。IN1三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.普通調(diào)幅波（AM）的檢波。二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)電路如圖4-4所示。IN1（1）集成乘法器幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)電路板上產(chǎn)生調(diào)幅系數(shù)ma為0.3的普通調(diào)幅波（AM），由IN1端加入，由TP1點(diǎn)監(jiān)測(cè)波形與幅度。（2）連接J1,J2斷開，調(diào)整RW1、RW2在TP2觀察檢波后不失真信號(hào)，并記錄波形，并計(jì)算電壓傳輸系數(shù)Kd（TP1波形與TP2波形相比）。Kd=500/680=0.735對(duì)角切割失真觀測(cè)與防止。連接J1，J2斷開，由IN1端加入普通調(diào)幅波（AM），調(diào)節(jié)集成乘法器幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)電路板上產(chǎn)生的普通調(diào)幅波（AM）的調(diào)幅系數(shù)ma（即調(diào)節(jié)RW2）、調(diào)制信號(hào)頻率Q、二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)電路上電位器RW1，在TP2點(diǎn)觀測(cè)圖4-5所示對(duì)角切割失真（惰性失真）波形圖，其實(shí)測(cè)波形圖如圖4-6所示。

圖4-5對(duì)角切割失真波形圖Pk-Pk⑴=5ETri9Jd100MSax圖4-5對(duì)角切割失真波形圖Pk-Pk⑴=5ETri9Jd100MSaxsMSimss.SrnUM200nsCHIf12.0mU圖4-6對(duì)角切割失真實(shí)測(cè)波形圖調(diào)節(jié)ma、調(diào)制信號(hào)頻率、二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)電路上電位器RW1,使對(duì)角切割失真消失，驗(yàn)證避免對(duì)角切割失真條件:QCR〈土mma

測(cè)得：R1=558qR2=1274qRw1=3596qR=5428qf=729.9Hz表4-1避免對(duì)角切割失真測(cè)試表:Qma負(fù)載(R1+R2+RW1)第一次4586.10.35428第二次第三次

注：C1:0.01uFR1:510QQCR=0.602QCR<——a等式成立ma重周期自勒云定312mU584mUiV=2?2mU多周期HHd200mUO->T0.重周期自勒云定312mU584mUiV=2?2mU多周期HHd200mUO->T0.0000S.F——3TrigAUTO500u.sCHIf-16.0niUCH2-m200mU四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)答：通過此次試驗(yàn)，我進(jìn)一