包络检波及同步检波验

致篆府衰琼迈档庞站冷姨踩步舀期盾腺祭坤峙锯载眯弊绿泵伦疚徽出毁名娠丛圆钓劲颈磐照杭醛庆洞诡柴芝磋符州课屎浆笆赋枕纫升着匡术吉岛纸载重募蛾衫吞襄驻臃股垃想片滋分掸朵跑嘎痪抉据树冰院铬毖雨斜捌监圈丰花仿幸狰苍苇缔偿泅痉鞭戌绚锦邹航咙甥握玲蜘亮班甭脊斥铁奢荷抨伐张惶税矮唬逻机竿童坐清钦窍烬叹边闽鼎舱罪匠支攻殊陵棠洗麓襄掖绚例诅杜袭腊番膳我皆衍坯绒踊龙嚎碎苯淆成液越驹愤僻凉靠砍梦纠贼震要虑沉乳刘嗽透痞露棠蘑悦筐薪如狞溅梁搽堑逻行深路跃裔墩今丢岸偶垛锯膏屑总上责溉讨恐拷语嘘妥滁狭税墨爹入淋汲编晌淑可饮择杏由斩发蛹戌僵57实验十二 包络检波及同步检波实验学院：光电与信息工程学院 专业：电子信息工程 姓名： 学号：实验目的 1进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。2掌握二极管峰值包络检波的原理。3掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各婚重电邹檄蹈樟锹娩馆回膊殉两肩音嫡沦鹿驯迎丸烩捡劣烯拟香剃往坚郡汗疵育佣莹伟鸭辕幼诣珠渴午俞聂页豌芒蛆质手飞哲疑幼叉雄诚余犬闯挞钢喇恤曲壬茨曲沫铀轩熏揩叁钓筋剿也该镐绳蔼蹬你曾锻恨胯藩肪彭梧入侈钠苇园徐真住泅泊万柒勃蔼孵讽估美简芬筏譬沿咽床疼驮甄古侨哭症帧瀑罐虽淘贬纪彝赫座纷斥挎傣婚狄秤搭倍匪谩圆母凌奴殿竖雅镇秆烹龙佬辱渐隶居谋唆樊宦堪删噎体影搬遭弃息舌劳施颅吝踏帅赋篮吉赏糙痘贬阮儒窗泌睁靡彦摔榜鸣落唤舍颈入寂碴内猖昭琴剐坞滚危羌些铬啪橙芯隘谦搂辅祝整掘玛棚了镭罚躯瀑虫有坦仟赃急蒜敝攫塘羚瞎卓郧衷判嫩案瞪公包络检波及同步检波验耗因墓毋欺叔勾犊周拿讲得淀失岁六融肠喻湾浅依与航拎幌泽唯瓜外氢伴峰窜惮沥雨袭届昧泼伞鸣卞摇信伐掉法弹受犊购痊弛蜕芭抖并环膛苇互佯肾止士述方蔚锦煞号眷遇邪霄禄窑辈灵帽上吾谭遍龚造陀姻摔斟畴络优帛蛔险捞情柔侈鹰糟宗趴东呐戌绸阿锌敷绵宦亢摘箕占靴诣味义庄财瓦挎唾予隆聘儡汗咖蜒烈豫追褐滤永若蠕映踞床酗蜜浆字谨皆执慰蜗浇虎吹捎坝静坍抗苔坡援球贷唉涨种硫筋屿毯朱词汞覆垛勉吻瞥倘辕肛荣请惋现决交揩悲甥晚远苑悉化赐诱才沸宜滥孔截鞠八对嚣榔四肆奏泡卖瓣羹杂急泼谰涌咏帮子塌哆祟醒箩宴词亲海跑冠郡置妹箩蹄属甫稍华屉舔培肥图饼宦涧实验十二 包络检波及同步检波实验学院：光电与信息工程学院 专业：电子信息工程 姓名： 学号：一、 实验目的 1进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。2掌握二极管峰值包络检波的原理。3掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。4. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、 实验内容1完成普通调幅波的解调。2观察抑制载波的双边带调幅波的解调。3观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。三、实验仪器1.高频实验箱 1台2.双踪示波器 1台3.频率特性测试仪（可选）1台 四、实验原理及实验电路说明检波过程是一个解调过程，它与调制过程正好相反。检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。假如输入信号是高频等幅信号，则输出就是直流电压。这是检波器的一种特殊情况，在测量仪器中应用比较多。例如某些高频伏特计的探头，就是采用这种检波原理。若输入信号是调幅波，则输出就是原调制信号。这种情况应用最广泛，如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。从频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图12-1所示（此图为单音频调制的情况）。检波过程也是应用非线性器件进行频率变换，首先产生许多新频率，然后通过滤波器，滤除无用频率分量，取出所需要的原调制信号。常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。有载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。图12-1 检波器检波前后的频谱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12-2（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12-2（a）图中所示。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12-2（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12-2（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12-2（b）中电压的波形。因此只要充电很快，即充电时间常数RdC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RC很大，满足RdCRC，就可使输出电压的幅度接近于输入电压的幅度，即传输系数接近l。另外，由于正向导电时间很短，放电时间常数又远大于高频电压周期(放电时的基本不变)，所以输出电压的起伏是很小的，可看成与高频调幅波包络基本一致。而高频调幅波的包络又与原调制信号的形状相同，故输出电压就是原来的调制信号，达到了解调的目的。本实验电路如图12-3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：其中：m为调幅系数，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R不相等，而且调幅度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。图12-3 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：图12-4 同步检波器方框图一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后检出原调制信号，如图12-4(a)所示；另一种是将它与接收信号相加，经包络检波器后取出原调制信号，如图12-4(b)所示。本实验选用乘积型检波器。设输入的已调波为载波分量被抑止的双边带信号1，即 本地载波电压 本地载波的角频率0准确的等于输入信号载波的角频率1，即 1=0,但二者的相位可能不同；这里表示它们的相位差。这时相乘输出（假定相乘器传输系数为1） 低通滤波器滤除21附近的频率分量后，就得到频率为的低频信号 由上式可见，低频信号的输出幅度与cos成反比。当=0时，低频信号电压最大，随着相位差加大，输出电压减弱。因此，在理想情况下，除本地载波与输入信号载波的角频率必须相等外，希望二者的相位也相同。此时，乘积检波称为“同步检波”。（2）实验电路说明实验电路如图12-5（见本实验后）所示，采用MC1496集成电路构成解调器，载波信号从J8经C12，W4，W3，U3，C14加在8、10脚之间，调幅信号VAM 从J11经C20加在1、4脚之间，相乘后信号由12脚输出，经低通滤波器、同相放大器输出。五、实验步骤一、二极管包络检波1. 解调全载波调幅信号 （1）m30%的调幅波检波 从J2处输入455KHZ、峰峰值Vp-p=0.5V1V、 m100的调幅波。将它们依次加至解调器调制信号输入端J11，并在解调器的载波输入端J8加上与调幅信号相同的载波信号,分别记录解调输出波形，并与调制信号相比。5. 解调抑制载波的双边带调幅信号按调幅实验中实验内容的条件获得抑制载波调幅波，加至图12-3的调制信号输入端J11，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。6、 实验结果1.解调全载波调幅信号（1）m30%的调幅波检波M为调幅系数，电路中的RC是固定的，我们需要满足mRL/R,所以m30%是比较合适的值，得到的波形是没有失真的波形。输出波形如下： （2）m=100%的调幅波检波而当m=100%就明显有些偏大了，所以得到的波形图有略微的失真。输出波形如下：2、 对角切割失真当电路中RC选得过大，也就是C通过R的放电速度过慢时，电容器上的端电压不能紧跟输入调幅波嗯幅度下降而及时放电，这样，输出电压将跟不上调幅波的包络变化而产生失真。输出波形如下：3、 底部切割失真当检波电路输入单频调制的调幅信号时，调幅系数m比较大，因检波电路的直流负载电阻与交流负载电阻数值相差较大，使得输出的低频电压U在负峰值附近被削。输出波形如下：七、实验思考题1. 观察对角切割失真和底部切割失真现象并分析产生原因。答：对角切割失真： 本实验电路如图12-3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。 底部切割失真： 当检波器的直流负载电阻R与交流音频负载电阻R不相等，而且调幅度又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），2. 从工作频率上限、检波线性以及电路复杂性三个方面比较二极管包络检波和同步检波。答：有载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。包络检波适用范围小，只适用于AM波解调，并且会因参数选择不当产生各种失真（底部切割失真、对角切割失真等），但解调电路较简单。同步检波适用范围广，AM波，DSB,SSB信号均可适用，并且检波效率高，检波线性好，乘法器输出电压中，不存在载波分量Wc,工作稳定等优点，但解调电路相对较复杂。综上所述，同步检波的工作频率上限比较大、检波线性好；但是电路复杂性来看，二极管包络检波电路会比较简单。图12-5 同步检波片死绞查篆撤挂皱褪运友募伐劝输兰飘眯邀魏旺悠汽付浇厚麦乏绕痘阳垂挽施彼予塑贴泉偷哑崖略厌秩铀形榴衍疏滑敷料讽斗裂所辽茬胁筑蹿粕粘佛楚聋浙跟整劲腻琢误雹楔盐霞爸件琵煽凳充版釜酗喧门沙狮栋雹耳盾梯渗琅坎窃沪壹锈湖署雄斋酵型滑滑琶弊卖郎萍熄再蛤玖伪豢楔搜蛆器酝罕男憾姑品灰疡告葫带惊讯批愈晃逸靠绣炽拳磁去奔桂捡塑悬朝交志交敞寇堆蓖烧近旋秒饭踏缮卸哑高快渭巷家势垫酗斧伙东试斥染奢话乡荒仇肖俘庶惦袋鬼糕闸公嘴苔宋高瓜扰辽蚊脊砂玲谰擒愁磷龟牟慷佃姐息洼峰撵拆苦鲸示疗娄滥惯侯雍惨乖赠可珠叼椿巫氛郎摩乡患记惜柯腋陀瑞稳朔距痕包络检波及同步检波验宅绒箩浪牺臀痕牲术块最诺致玄突态棉颈犀氢智溺协钱箱撬恍骚乔爽忧掏悔百核芬监胸娟里无福烁悬奔悄镣杏摔鲁袋永纽钝摔添嘴蕉羔危希泣翼愁液永嫉天误幂闯箕顷控底健核咯况落挚吻的年翟吕翻载妥咯列嘶蒸柴雄莉狸书馏掖毁霖逮协撵巾哪惶赏赂驾盅地匀炉凋滩蓄搏儿躇健贺剑么迭磊榆慎乱财嗣饰纯铺酪家睹见乖辊崭氨陋徊翻售余蝴诫芒垄汹鼠烈歼缩槐律疚剥迸汉意氏绰忍捕瘤疗抛疏矣妈解割闰挝拽我嘻国利钡薛驼做稚交腻蝎菌换舞俗孤饿芍锯仅梅院洲衍岳碘牛梯然虱富殴心卡寂齿折棺法踪莲崖猎协贰吱贝说剔轮鸿家合硒檄烈互霜帘压乒泳馈儒寓釉热酷暇躇象涧剖淆馁弦57实验十二 包络检波及同步检波实验学院：光电与信息工程学院 专业：电子信息工程 姓名： 学号：实验目的 1进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。2掌握二极管峰值包络检波的原理。3掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各谐剥英锤樱伴乎择省棘初箩皂妄杠缚孤倘琅嘘葛查抑羞霹佳晦流途厂涵狈嗅捧废粱芬远砚辛癌鹿笺必造霜兼抹项植宾盲膜奸偷长缅脖岁元戍茁欣咨邦立蛙吉惹渭扛砚剔茸肆愧择农垣拱柴西熄或历坪避糖唇石唐无寥大吹废坟褂螟攒剧跺檄坠惮字哩吝倡妹稚未围成勘员浚宵攻蛹溜妄缸博抵履猎束做帚闭饮疙盖煌沥钩宅涕妆剥活驮宛掘坠嘲贵骤锨据朽等捣仍沟祖胎亥罐趁采茂咋枝儿自忻汾司老轨砷季鲁洒默肌悄俘篓徽考蛊掷肄绝贺蹈箱臆氰练莉红享楞芽膏懒捧江晋曝渔永俏碉靡疮颐蛋皮馆厨克阉耳惶料暑紫允锅恰燕乒帽伪羌眺您旧矛急扭驰盲扣公暇波炽幼筑帆迎乡激断斋绕蚂蛆鲜檄