实验6 振幅解调器(包络检波、同步检波)

实验6 振幅解调器(包络检波、同步检波)目录 6 1 振幅解调基本工作原理一 普通调幅波的解调 1 大信号检波基本工作原理 2 检波失真 1 对角线失真 2 割底失真二 抑制载波调幅波的解调电路 6 2 振幅解调实验电路 1 二极管包络检波 2 同步

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6-1 振幅解调基本工作原理

解调过程是调制的反过程,即把低频信号从高频载波上搬移下来的过程。解调过程在收信端,实现解调的装置叫解调器。

一.普通调幅波的解调

振幅调制的解调被称为检波,其作用是从调幅波中不失真地检出调制信号。由于普通调幅波的包络反映了调制信号的变化规律,因此常用非相干解调方法。非相干解调有两种方式,即小信号平方律检波和大信号包络检波。我们只介绍大信号包络检波器。

1.大信号检波基本工作原理

大信号检波电路与小信号检波电路基本相同。由于大信号检波输入信号电压幅值一般在500mV以上,检波器的静态偏置就变得无关紧要了。下面以图6-1所示的简化电路为例进行分析。

在这里插入图片描述

 图6-1 大信号检波电路 

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 图6-2 大信号检波原理 

2.检波失真

检波输出可能产生三种失真:第一种是由于检波二极管伏安特性弯曲引起的失真;第二种是由于滤波电容放电慢引起的失真,它叫对角线失真(又叫对角线切割失真);第三种是由于输出耦合电容上所充的直流电压引起的失真,这种失真叫割底失真(又叫底部切割失真)。其中第一种失真主要存在于小信号检波器中,并且是小信号检波器中不可避免的失真,对于大信号检波器这种失真影响不大,主要是后两种失真,下面分别进行讨论。

(1)对角线失真
 6-3 对角线失真原理图 
(2)割底失真

一般在接收机中,检波器输出耦合到下级的电容很大(5-10 ),图6-4中的为耦合电容。

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 图6-4 

对检波器输出的直流而言,上充有一个直流电压。如果输入信号的调制度很深,以致在一部分时间内其幅值比上电压还小,则在此期间内,二极管将处于反向截止状态,产生失真。此时电容上电压等于,故表现为输出波形中的底部被切去,如图6-5所示。

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 图6-5 割底失真波形图 

二.抑制载波调幅波的解调电路

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 图6-6 

乘积检波电路可以利用二极管环形调制器来实现。环形调制器既可用作调幅又可用作解调。利用模拟乘法器构成的抑制载波调幅解调电路,如图6-7所示。

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 图6-7 用模拟乘法器构成同步检波电路 

6-2 振幅解调实验电路

1.二极管包络检波

其中:在这里插入图片描述为调幅系数,Ω为调制信号角频率。
当检波器的直流负载电阻R与交流音频负载电阻在这里插入图片描述不相等,而且调幅度在这里插入图片描述又相当大时会产生底边切割失真(又称负峰切割失真),为了保证不产生底边切割失真应满足。
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 图6-8 二极管包络检波电路 

2.同步检波

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 图6-9 MC1496 组成的解调器实验电路 

6-3 振幅解调实验目的、内容和步骤

一、实验目的

二.实验内容

三.实验步骤

(一)实验准备

(二)二极管包络检波

1.AM波的解调

(1)在这里插入图片描述的AM波的解调

① AM波的获得

与振幅调制实验步骤中的二、4.⑴中的实验内容相同,低频信号或函数发生器作为调制信号源(输出300mVp-p的1kHz正弦波),以高频信号源作为载波源(输出200mVp-p的2MHz正弦波),调节8W03,便可从幅度调制电路单元上输出在这里插入图片描述的AM波,其输出幅度(峰-峰值)至少应为0.8V。

② AM波的包络检波器解调

先断开检波器交流负载(10K01=off),把上面得到的AM波加到包络检波器输入端(10P01),即可用示波器在10TP02观察到包络检波器的输出,并记录输出波形。为了更好地观察包络检波器的解调性能,可将示波器CH1接包络检波器的输入10TP01,而将示波器CH2接包络检波器的输出10TP02(下同)。调节直流负载的大小(调10W01),使输出得到一个不失真的解调信号,画出波形。

③ 观察对角切割失真

保持以上输出,调节直流负载(调10W01),使输出产生对角失真,如果失真不明显可以加大调幅度(即调整8W03),画出其波形,并记算此时的值。

④观察底部切割失真
2.DSB波的解调

(三)集成电路(乘法器)构成的同步检波

1.AM波的解调

将幅度调制电路的输出接到幅度解调电路的调幅输入端(9P02)。解调电路的恢复载波,可用铆孔线直接与调制电路中载波输入相连,即9P01与8P01相连。示波器CH1接调幅信号9TP02,CH2接同步检波器的输出9TP03。分别观察并记录当调制电路输出为在这里插入图片描述=30%、在这里插入图片描述=100%、在这里插入图片描述>100%时三种AM的解调输出波形,并与调制信号作比较。
实际观察到各种调制度的解调波形如下图:
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2.DSB波的解调

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3.SSB波的解调
 图6-10 调幅与检波系统实验图 

将电路按图6-10连接好后,按照上述实验的方法,将幅度调制电路和检波电路调节好,使检波后的输出波形不失真。然后将检波后音频信号接入低频信号源中的功放输入(P104),即用铆孔线将二极管检波器输出10P02(注意10K01、10K02的位置)与低频信号源中的“功放输入”P104相连,或将同步检波器输出9TP03与“功入输入”(P104)相连,便可在扬声器中发出声音。改变调制信号的频率、声音也会发生变化。将低频信号源接“音乐输出”,扬声器中就有音乐声音。

四.实验报告要求

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