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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,6,章调幅信号的解调,1,第6章调幅信号的解调1,6.1,普通调幅波的解调电路,从调幅信号中检出调制信号,问题回顾,：,1、,解调器,在无线电接收系统中的,位置？,2,、,解调前后信号波形的变化,？,2,6.1 普通调幅波的解调电路从调幅信号中检出调制信号问题,检波器输入信号波形,检波器输出信号波形,3,检波器输入信号波形检波器输出信号波形3,6.1,普通调幅波的解调电路（重点）,从调幅信号中检出调制信号,调幅信号的解调（又名,检波,）,：,非相干解调,大信号,峰值包络检波,（重点）,小信号,平方律检波,相干解调,同步解调,相干解调,就是要在本地恢复出同频同相的载波,4,6.1 普通调幅波的解调电路（重点）从调幅信号中检出调制,6.1,普通调幅波的解调电路,从调幅信号中检出调制信号,问题,：,1、,非相干解调检波器的主要技术指标（质量要求）有哪些？,2.非相干解调检波器电路的组成框图？,5,6.1 普通调幅波的解调电路从调幅信号中检出调制信号问题,a.,检波效率（也称电压传输系数）,1.非相干解调检波器的主要技术指标（质量要求）,若检波器输入等幅波，则,6,a.检波效率（也称电压传输系数）1.非相干解调检波器的,a.,检波效率（也称电压传输系数）,续,若检波器输入调幅波,小于1。设计电路时，尽量使它接近1。,7,a.检波效率（也称电压传输系数）续若检波器输入,b,检波失真,输出电压与输入调幅波,包络,的相似程度,c,输入阻抗,检波器输入端的等效阻抗（对载波频率）,（尽量大，减小对前一级的影响）,（尽量小）,8,b 检波失真c 输入阻抗（尽量大，减小对前一级的影响）（尽量,若想使检波电路获得好的性能，在设计电路时，应主要从哪些方面入手？,问题：,9,若想使检波电路获得好的性能，在设计电路时，应主要从,2.非相干解调检波器电路的组成框图,高频输入,非线性器 件,低通滤波,为什么检波电路必须由,非线性器件,才能实现？,问题：,10,2.非相干解调检波器电路的组成框图高频输入非线性器 件低,调幅信号的解调,：,非相干解调,大信号峰值包络检波,小信号平方律检波,1.电路,3.性能指标（检波效率、输入阻抗）,2.工作原理,（输入调幅波的幅度,在几十,mV,或更小）,11,调幅信号的解调：非相干解调大信号峰值包络检波小信号平方律检波,高频输入,非线性器 件,低通滤波,一、小信号平方律检波,1.电路,12,高频输入非线性器 件低通滤波一、小信号平方律检波1.电路,故又称,平方律检波,二次谐波失真系数：,2.工作原理（幂级数分析法）,13,故又称二次谐波失真系数：2.工作原理（幂级数分析法）13,（检波效率、输入阻抗）,（,1,）检波效率：,由于,a,2、,U,c,m,较低，所以检波效率低。,3.性能指标,14,（检波效率、输入阻抗）（1）检波效率：由于a2、Ucm 较低,（,2,）输入电阻：,对载波频率，因二极管,D,始终处于导通，,输入电阻等于二极管的交流阻抗,r,D,。,输入电阻小,综上，小信号平方律检波器的检波质量低。,（检波效率、输入阻抗）,3.性能指标,15,（2）输入电阻：对载波频率，因二极管D始终处于导,1.电路与工作原理,2.性能指标（检波效率、输入阻抗、,检波失真（重点）,）,调幅信号的解调,：,非相干解调,大信号峰值包络检波（重点）,小信号平方律检波,（输入调幅波的幅度在500,mV,以上）,16,1.电路与工作原理2.性能指标（检波效率、输入阻抗、调幅,1.,电路与工作原理,u,i,(,t,),u,o,(,t,),u,i,(,t,),与,u,o,(,t,),t,U,DC,u,(,t,),t,u,o,(,t,),检波器的输出电压：,u,o,(,t,)=,u,(,t,)+,U,DC,二、大信号峰值包络检波,17,1.电路与工作原理ui(t)uo(t)u i(t)与uo,2）,输出电压,u,0,的成分,低频成分,u,有用,输出；,高频成分无用,旁路电容滤除；,直流成分无用,隔直电容滤除。,1）,输出电压,u,o,的大小与输入电压,u,i,的峰值(包络)接近相等，故称为,峰值包络检波,。,注,：,18,2）输出电压u0的成分低频成分u有用,输出；1）输出电,二极管大信号包络检波器,包络检波,工作原理,当 时，二极管导通，充电时间常数 很小，充电很快，很快与 相等。,到最大值后开始下降，将小于 ，二极管截止，电容经电阻,放电，放电时间常数 很大，放电慢。,只有当 时，二极管才导通，才会对电容充电。,19,二极管大信号包络检波器包络检波工作原理 当,2,、性能指标,电压传输系数（检波效率）,为电流导通角,包络检波,20,2、性能指标 电压传输系数（检波效率）为电流导通角包络检,若输入等幅波,若输入调幅波,电压传输系数（检波效率）,21,若输入等幅波若输入调幅波 电压传输系数（检波效率）21,电路参数和载频,对检波效率的影响,（1）检波效率,续,一定,R,L,下，大 高,时，可达0.86。,过大，会引起检波失真.,因此，,一定时，,22,电路参数和载频（1）检波效率 续 一定RL下，大,检波管对检波效率的影响：,（1）检波效率,续,检波管导通电阻,r,D,越小，,充电时间越短，,电容,C,上充的电压高,使输出低频信号幅度大,检波效率提高.,23,检波管对检波效率的影响：（1）检波效率 续,输入信号幅度对检波效率的影响：,输入信号幅度大,检波效率高,（1）检波效率,续,24,输入信号幅度对检波效率的影响：输入信号幅度大,检波效率高,2,、性能指标,等效输入电阻,包络检波,是平均电流，电阻 上的平均电压为,25,2、性能指标 等效输入电阻 包络检波是平均电流，电阻 上,（3）检波失真,(,重点）,对角线失真（惰性失真）,割底失真(负峰切割失真),频率失真,非线性失真,2,、性能指标,（检波效率、输入阻抗、,检波失真,）,(由检波二极管伏安特性弯曲引起的，对大信号检波器影响不大）,26,（3）检波失真(重点）对角线失真（惰性失真）2、性能指标（检,3,、失真,惰性失真（对角线切割失真）,由于 过大，当输入高频调幅信号的幅度下降时，电容两端的电压减小得很慢，即输出 不受 控制，而取决于电容的放电速度，从而造成惰性失真。,不产生惰性失真的条件：,变化的速度应比高频电压包络变化的速度快：,包络检波,27,3、失真 惰性失真（对角线切割失真）由于 过,惰性失真,续,或,不失真条件：,表明：，则包络变化大；,或,R,L,C,大,，放电慢，都易产生对角线失真。,工程上可按下式计算:,28,惰性失真 续或不失真条件：表明：,检波器输出低频信号耦合到下一级（低放）时，经耦合电容 来隔直流分量。上的直流电压 。电阻,R,的分压相当于给,D,加了一个大的反偏电压 ，使得输入调幅波包络的负半周可能小于,，,导致,D,在这段时间截止，造成输出信号底部被切去，形成“负峰切割失真”。,负峰切割失真（底边切割失真）,包络检波,29,检波器输出低频信号耦合到下一级（低放）时，经耦合电容,为直流负载电阻,对于音频（）信号，相当短路，交流等效电阻：,不产生负峰切割失真的条件：,负峰切割失真本质,上是由于检波器交、直流负载不等而,引起。将直流电阻,R,分成两部分再与下一级连接可减小交直流负载的差别。,包络检波,30,为直流负载电阻对于音频（）信号，相当短路，交流等效电,解调器在接收机中的位置,31,解调器在接收机中的位置31,（,3）,频率失真,由,隔直耦合电容,C,1,和滤波电容,C,引起,的.,为使频率在,min,时,C,1,上压,降不大,不产生频率失真:,为使频率在,max,时,C,断开,不把低频电流旁路掉:,综上,一般,隔直耦合电容,C,1,取几个微法,(,F,),滤波电容,C,取0.005,F0.02,F。,32,（3）频率失真由隔直耦合电容 C1 和滤波电容 C 引起的.,应用例：,二极管峰值包络检波器，原电路正常工作,（1）若检波电容,C,加倍，易产生（,B,），,（2）若电路参数保持正常工作时的值不变，加大输入调幅波的调制度,m,a,时，易产生（,C,）。,A、,底部切割失真（负峰切割失真）,B、,惰性失真（对角线切割失真）,C、,惰性和底部切割失真,33,应用例：33,检波电路参数的选取,检波二极管,D,-,选点接触型(2,AP,系列),正向导通电阻小,反向电阻大.,直流负载电阻,R,L,-5k10k,兼顾检波效率、避免割底失真,滤波电容,C,-0.005 F0.02,F,兼顾检波效率、避免对角线失真、频率失真,输出隔直耦合电容,C,1,-5 F10,F,避免频率失真,34,检波电路参数的选取 检波二极管D-选点接触型(2AP,三、普通调幅波,同步,解调电路(相干解调),乘 法 器,低通滤波,本地载波,u,r,输入信号,u,i,输出调制信号,u,o,1.原理：,在接收端必须外加一个与载波,同频同相,的信号。,一般用,模拟相乘器,完成,2.电路,35,三、普通调幅波同步解调电路(相干解调)乘 法 器低通滤波本,应用例：,下图为同步检波器原理框图，,本地载波，,其中 为常数，输入信号,（1）写出输出电压,u,o,(t),的表达式，并说明,u,o,(t),是否失真；,（2）说明此原理框图是否可以用来解调普通调幅波？,36,应用例：36,6,.2,抑制载波调幅波,的,解调电路,乘积型同步检波电路,模拟乘法器,37,6.2 抑制载波调幅波的解调电路乘积型同步检波电路37,抑制载波调幅的,解调,电路,DSB/SC-AM,只能采用,同步检波（相干）,要求：接,收端须提供与发端同频同相的同步信号,本地载波信号,问题：,同步信号与发端载波信号不同频同相时，对解调会有什么影响？,38,抑制载波调幅的解调电路DSB/SC-AM 只能采用同,乘 法 器,低通滤波,本地载波,u,r,输入信号,u,i,u,o,1.,工作原理,输出调制信号,所需的解调信号,高频分量，低通滤波器滤除,39,乘 法 器低通滤波本地载波ur输入信号uiuo1.工作原,本地载波（同步信号）：与发送端载波有频差,相位差,时,输入的已调波,则输出信号,（,滤波前）：,产生解调失真,2.,分析：,同步信号与发端载波信号不同频同相时，对解调会有什么影响？,40,本地载波（同步信号）：与发送端载波有频差输入的已调波则输,3.电路形式,乘积检波器相乘电路,（如：,二极管环形器、,模拟乘法器,）,用于实现双边带调幅产生的电路，也可用于解调，,只是把输入信号由,低频信号,，,改为,已调幅,双边带,信号,。,单边带调幅波解调原理与双边带的相同-乘积型同步检波,41,3.电路形式乘积检波器相乘电路用于实现双边带调幅产生的电路,本章总结：,理解：,调幅、解调的基本原理（调幅波的表达,式、波形、频谱特点等），会根据提示,写出调幅波表达式，绘出波形、频谱。,计算：,调幅波带宽、功率,电路分析：,峰值包络检波器的检波失真分析,及其元件参数选择；,各种调幅、解调电路的形式，,及其原理。,42,本章总结：理解：调幅、解调的基本原理（调幅波的表达42,本章综合例题,3,、根据上图，,1）画出输入低通滤波器的信号频谱,.,2）讨论输出信号,u,是否失真？,43,本章综合例题3、根据上图，43,适用于所有调幅波（,AM,、,DSB,、,SSB,）,1,、乘法器检波,可见与 有关，最好 ，输出电压能达到最大值。由于此时是同频同相,同步检波。,同步检波,44,适用于所有调幅波（AM、DSB、SSB）1、乘法器检波,（上边带）,2,、加法检波,当 时，可使 近似按 变化。再经过包络检波，即可实现信号的解调。,同步检波,45,（上边带）2、加法检波 当 时，可使,
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