高频包络检波ppt课件.pptx

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1、1,5.5 包络检波,2,检波方式：,1. 峰值包络检波2. 平方律检波3. 平均值包络检波4. 同步检波,解调AM波,解调AM, DSB, SSB波,请一班5位同学:实现图5-33电路仿真请二班5位同学:实现图5-34电路仿真请三班5位同学:实现图5-43电路仿真请四班5位同学:实现图5-44电路仿真请五班5位同学:实现图5-49电路仿真,3,包络检波器的工作原理,包络检波器的质量指标,5.5.2 二极管峰值包络检波,旧版：第6章 6.2.2,4,从已调波中检出包络信息，只适用于AM信号,输入 AM信号,检出包络信息,峰值包络检波器的工作原理,5,包络检波器的工作原理,电路组成,二极管VDR

2、C低通滤波器,6,加入等幅波时检波器的工作过程,检波器稳态时的电流电压波形,7,RC低通滤波电路有两个作用：,对低频调制信号u来说，电容C的容抗 ，电容C相当于开路，电阻R就作为检波器的负载，其两端产生输出低频解调电压,对高频载波信号uc来说，电容C的容抗 ，电容C相当于短路，起到对高频电流的旁路作用，即滤除高频信号。,理想情况下，RC低通滤波网络所呈现的阻抗为:,8,9,电压传输系数（检波效率）输入电阻失真,包络检波器的质量指标,10,1) 电压传输系数(检波效率),定义：,Kd越大越好, Kd1,包络检波器的质量指标,11,1) 电压传输系数(检波效率),用分析高频功放的折线近似分析法可以

3、证明,其中，是二极管电流通角，L为检波器负载电阻，d为检波器内阻。,包络检波器的质量指标,12,2) 等效输入电阻,考虑到包络检波电路一般作为谐振回路的负载，它势必影响回路选频特性（Q），下面分析其等效电阻,其中，Vim是输入高频电压振幅， Iim是输入高频电流振幅。,包络检波器的质量指标,13,2) 等效输入电阻,载波功率近似等于输出功率,要求：输入阻抗要高,包络检波器的质量指标,14,3) 失真,惰性失真,包络检波器的质量指标,负峰切割失真,15,如果检波电路的时间常数RC太大，当调幅波包络朝较低值变化时，电容上的电荷来不及释放以跟踪其变化，所造成的失真称作惰性失真。,惰性失真(对角线切割

4、失真),包络检波器的质量指标,16,惰性失真(对角线切割失真),调幅波包络:,t1时刻包络变化率:,放电速率：,为避免失真条件：,电容放电,17,惰性失真(对角线切割失真),避免失真条件：,令：,包络检波器的质量指标,求A最值，得到单音调制时不产生惰性失真的充要条件为：,可见，ma，越大，信号包络变化越快，要求RC的值就应该越小。,18,实际应用中，由于调制信号总占有一定的频带(minmax)，并且各频率分量所对应的调制系数ma也不相同，设计检波器时，应该用最大调制度mmax和最高调制频率max来检验有无惰性失真，其检验公式为,19,负峰切割失真(底边切割失真),包络检波器的质量指标,20,(

5、2)底部切割失真,1) 原因：一般为了取出低频调制信号，检波器与后级低频放大器的连接如图所示，为能有效地传输检波后的低频调制信号，要求：,二极管截止，检波输出信号不跟随输入调幅波包络的变化而产生失真。,当 UR Uim(1-ma),或,通常Cd取值较大(一般为510F)，在Cd两端的直流电压UDC，大小近似等于载波电压振幅UDC=KdUim,UDC经R和RL分压后在R上产生的直流电压为：,由于UR对检波二极管VD来说相当于一个反向偏置电压，会影响二极管的工作状态。,在输入调幅波包络的负半周峰值处可能会低于UR ,显然，RL越小，UR分压值越大，底部切割失真越容易产生；另外，ma值越大，调幅波包

6、络的振幅maUim越大，调幅波包络的负峰值Uim(1-ma)越小，底部切割失真也越易产生。,+UDC -,+u(t)-,要防止这种失真，必须要求调幅波包络的负峰值Uim(1-ma) 大于直流电压UR。即,避免底部切割失真的条件为：,式中，R=RL/R为检波器输出端的交流负载电阻，而R为直流负载电阻。,21,图(a)：常作为接收机的检波电路 电容Cd隔直作用，直流分量UDC被隔离，输出信号为解调恢复后的原调制信号u，,图(b)：常作为自动增益控制信号（AGC信号）的检测电路 电容C旁路作用，交流分量u(t)被电容C旁路，输出信号为直流分量UDC，,峰值包络检波器的应用型输出电路,22,(2)为保

7、证输出的高频纹波小要求：,即,总结： 检波器设计及元件参数的选择,(3) 为了减少输出信号的频率失真（输出信号为一个低频限带信号）,要求：,(4) 为了避免惰性失真：要求：,23,作业: (新版:P196) 5-16,24,例:如图大信号二极管包络检波器，二极管导通时电阻,求开关断开时，检波器的输入阻抗Ri,和电压传输系数Kd,检波器的输出电压V0的表达式。为了不产生惰性失真，电容 C 的最大值。 合上开关后， 为了不产生负峰切割失真，RL1至少应为多少?,习题5-16：,25,解：(1),26,(2),27,(3),28,例：如图二极管大信号峰直包络检波电路,已知输入电路的空载Q0=100, 载频f0=465kHz，L=560H，RL=5k，若要求输入回路的通频带BW=30kHz，不产生惰性失真，并且再接上交流负载后不产生负峰切割失真。 试确定元件 R1、R2、C1、C2的值。,29,设,30,不产生惰性失真：,取,31,不产生负峰切割失真：,