高频实验指导书

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高频电子线路系统实验指导书

1、二极管包络检波的工作原理

当输入信号较大(大于0.5伏)时,利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调,称为大信号检波。

大信号检波原理电路如图11-2(a)所示。检波的物理过程如下:在高频信号电压的正半周时,二极管正向导通并对电容器C充电,由于二极管的正向导通电阻很小,所以充电电流iD很大,使电容器上的电压VC很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如图11-2(a)图中所示。

idViVcDVi充电C放电RVCt(a)t1t2t3(b)图12-2

这个电压建立后通过信号源电路,又反向地加到二极管D的两端。这时二极管导通与否,由电容器C上的电压VC和输入信号电压Vi共同决定.当高频信号的瞬时值小于VC时,二极管处于反向偏置,管子截止,电容器就会通过负载电阻R放电。由于放电时间常数RC远大于调频电压的周期,故放电很慢。当电容器上的电压下降不多时,调频信号第二个正半周的电压又超过二极管上的负压,使二极管又导通。如图11-2(b)中的tl至t2的时间为二极管导通的时间,在此时间内又对电容器充电,电容器的电压又迅速接近第二个高频电压的最大值。在图11-2(b)中的t2至t3时间为二极管截止的时间,在此时间内电容器又通过负载电阻R放电。这样不断地循环反复,就得到图11-2(b)中电压vc的波形。因此只要充电很快,即充电时间常数Rd·C很小(Rd为二极管导通时的内阻):而放电时间常数足够慢,即放电时问常数R·C很大,满足Rd·C<

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本实验电路如图11-3所示,主要由二极管D及RC低通滤波器组成,利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程实现检波,所以RC时间常数的选择很重要。RC时间常数过大,则会产生对角切割失真又称惰性失真。RC常数太小,高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式:

1?mama2 RC?max??

其中:m为调幅系数,?max为调制信号最高角频率。

当检波器的直流负载电阻R与交流音频负载电阻RΩ不相等,而且调幅度ma又相当大时会产生负峰切割失真(又称底边切割失真),为了保证不产生负峰切割失真应满足ma?R?R。

图11-3 峰值包络检波(465KHz)

2、同步检波 (1)同步检波原理

同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。同步检波器的名称由此而来。

外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式:

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