2ASK調(diào)制與解調(diào)

1、信息綜合訓(xùn)練課程設(shè)計(jì)報(bào)告2ASK調(diào)制與解調(diào)學(xué)生姓名： *學(xué) 號(hào)：*電話：*指導(dǎo)教師： *院：*課程設(shè)計(jì)時(shí)間 2014 年12月29日 2014 年1月 6 日一、課程設(shè)計(jì)目的通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)我們不僅能加深理解和鞏固理論課上所學(xué)的有關(guān)2ASK調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的基本概念、基本理論和基本方法，而且能鍛煉我們分析問(wèn)題和解決 問(wèn)題的能力；同時(shí)對(duì)我們進(jìn)行良好的獨(dú)立工作習(xí)慣和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，為今后參 加科學(xué)工作打下良好的基礎(chǔ)。本次要求設(shè)計(jì)一個(gè)2ASK調(diào)制與解調(diào)，要求輸入數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行接受判決，通過(guò)多次輸入輸出對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能進(jìn)行分析，最后分析并掌握2ASK調(diào)制與解調(diào)。（1）了解2ASK信號(hào)的頻譜與數(shù)字基帶信

2、號(hào)頻譜之間的關(guān)系。（2）理解2ASK調(diào)制的工作原理及電路組成。（3）理解2ASKW調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方法。（4）掌握2ASK信號(hào)的頻譜特性。（5）掌握2ASK調(diào)制與解調(diào)的設(shè)計(jì)方法和過(guò)程。二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制，變?yōu)轭l帶信號(hào)，通過(guò)信 道傳輸，在接收端解調(diào)后恢復(fù)成數(shù)字信號(hào)。由于大多數(shù)實(shí)際信號(hào)都是帶通型的， 所以必須先用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，形成數(shù)字調(diào)制信號(hào)再進(jìn)行傳輸，因 而，調(diào)制解調(diào)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代通信的重要手段。數(shù)字調(diào)制的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)了通信的 飛速發(fā)展。研究數(shù)字通信調(diào)制理論，提供有效調(diào)制方式，有著重要意義。調(diào)制解 調(diào)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法有多種，本文應(yīng)用了鍵控法產(chǎn)生調(diào)

3、制與解調(diào)信號(hào)。三、2ASK調(diào)制解調(diào)的設(shè)計(jì)數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制在本質(zhì)上無(wú)多大區(qū)別，都屬于正弦波調(diào)制。但是，數(shù)字 調(diào)制是調(diào)制信號(hào)為數(shù)字型的正弦波調(diào)制，而模擬調(diào)制是調(diào)制信號(hào)為模擬型的正弦 波調(diào)制，因而數(shù)字調(diào)制具有自身的特點(diǎn)，并且對(duì)數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的技術(shù)要求也與模 擬調(diào)制系統(tǒng)不同。一般說(shuō)來(lái)，數(shù)字調(diào)制技術(shù)可分為兩種類(lèi)型：一是利用模擬方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制， 即把數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)作模擬信號(hào)的特殊情況來(lái)處理；二是利用數(shù)字信號(hào)的離散取 值特點(diǎn)去鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。后一種方法通常稱(chēng)為鍵控法。比如對(duì)載 波的振幅、頻率及相位進(jìn)行鍵控，便可獲得振幅鍵控（ASK、移頻鍵控（FSK及移相鍵控（PSK等調(diào)制方式。1.1 2ASK

4、調(diào)制電路總體方案調(diào)制信號(hào)為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)時(shí)，這種調(diào)制稱(chēng)為二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制。在 2ASK調(diào)制 中，載波的幅度只有兩種變化狀態(tài)，即利用數(shù)字信息“ 0”或“1”的基帶矩形脈 沖去鍵控一個(gè)連續(xù)的載波，使載波時(shí)斷時(shí)續(xù)的輸出。有載波輸出時(shí)表示“ T,無(wú) 載波輸出時(shí)表示發(fā)送“ 0”。2ASK信號(hào)可表示為eo （ t）b（ t）cos，ct（ 1-1）(1-2)式中，c為載波角頻率，是（他）為單極性 NRZ矩形脈沖序列b( t)八 ang( t -nTb)a其中，g（t）是持續(xù)時(shí)間為T(mén)b、高度為的矩形脈沖，常稱(chēng)為門(mén)函數(shù)；an為二進(jìn)制數(shù)字, 當(dāng)an =1，出現(xiàn)概率為P;當(dāng)an =0，出現(xiàn)概率為（1-P）2ASK信

5、號(hào)的產(chǎn)生方法（調(diào)制方法）有兩種，如圖 1-1所示。圖a）般的模擬 幅度調(diào)制方法，不過(guò)這里的 b（t）由公式（1-1）規(guī)定；圖b）是一種鍵控方法，這里 的開(kāi)關(guān)電路受b（t）控制。二進(jìn)制幅度鍵控信號(hào)，由于一個(gè)信號(hào)狀態(tài)始終為 0,相當(dāng) 于處于斷開(kāi)狀態(tài)，故又稱(chēng)為通斷鍵控信號(hào)（OOK信號(hào)）。(b)cos cta)圖1-1 2ASK信號(hào)的產(chǎn)生方法基于成本考慮，本設(shè)計(jì)調(diào)制部分選用鍵控法實(shí)現(xiàn)，總體設(shè)計(jì)方案如圖1-2所示圖1-2 2ASK鍵控法調(diào)制框圖模擬雙向開(kāi)關(guān)在電路中起接通信號(hào)或斷開(kāi)信號(hào)的作用。LC振蕩器簡(jiǎn)單的說(shuō)就是一個(gè)頻率源，一般用在鎖相環(huán)中。詳細(xì)說(shuō)就是一個(gè)不需要外信號(hào)激勵(lì)、自身就 可以將直流電能轉(zhuǎn)化為交

6、流電能的裝置。 一般分為正反饋和負(fù)阻型兩種。所謂“振 蕩”，其涵義就暗指交流，振蕩器包含了一個(gè)從不振蕩到振蕩的過(guò)程和功能。它 能夠完成從直流電能到交流電能的轉(zhuǎn)化。緩沖放大器的作用主要是提高負(fù)載能力 和減少負(fù)載對(duì)信號(hào)源的影響，兼有增加抗干擾能力。2.2 2ASK解調(diào)電路總體方案2ASK信號(hào)解調(diào)的常用方法主要有兩種：包絡(luò)檢波法和相干檢測(cè)法。包絡(luò)檢波 法的原理如圖1-3所示。帶通濾波器恰好使2ASK信號(hào)完整的通過(guò)，經(jīng)包絡(luò)檢測(cè)后， 輸出其包絡(luò)。低通濾波器的作用是濾除高頻雜波，使基帶信號(hào)(包絡(luò))通過(guò)。抽 樣判決器包括抽樣、判決及碼元形成器。定時(shí)抽樣脈沖(位同步信號(hào))是很窄的 脈沖，通過(guò)位于每個(gè)碼元的中央

7、位置，其重復(fù)周期等于碼元的寬度。不計(jì)噪聲影 響時(shí)，帶通濾波器輸出為2ASK信號(hào)，即y(t)二e°(t)二b(t)cos ct,包絡(luò)檢波器輸出為b(t)。經(jīng)抽樣、判決后將碼元再生，即可恢復(fù)出數(shù)字序列 an圖1-3 2ASK信號(hào)的包絡(luò)解調(diào)相干檢波法原理方框圖如圖1-4所示。相干檢測(cè)就是同步調(diào)解，要求接收機(jī)產(chǎn) 生一個(gè)與發(fā)送載波同頻同相的本地載波信號(hào)，稱(chēng)其為同步載波或相干載波。利用 此載波與收到的已調(diào)信號(hào)相乘，輸出為2z(t) = y(t) cos ct = b(t) cosct1b(t)(1 cos 2 ct)211b(t) (1 cos2 ct)22經(jīng)低通濾波器濾除第二項(xiàng)高頻分量后，即可

8、輸出b(t)信號(hào)。低通濾波器的截止頻率與基帶數(shù)字信號(hào)的最高頻率相等。由于噪聲影響及傳輸特性的不理想，低通 濾波器輸出波形有失真，經(jīng)抽樣判決、整形后再生數(shù)字基帶脈沖。圖1-4 2ASK信號(hào)的相干解調(diào)雖然2ASK信號(hào)中確定存在著載波分量，原則上可以通過(guò)窄帶濾波器或鎖相環(huán) 來(lái)提取同步載波，但這會(huì)給接受設(shè)備增加復(fù)雜性。因此，實(shí)際中很少采用相干解 調(diào)法來(lái)解調(diào)2ASK信號(hào)。本設(shè)計(jì)解調(diào)部分選用包絡(luò)檢波法如1-5所示。圖1-5 2ASK包絡(luò)檢波法系統(tǒng)框圖整流器是一個(gè)整流裝置組成，是將交流電源轉(zhuǎn)化為直流的裝置。它有兩個(gè)主要功 能：第一，將交流電變成直流電，經(jīng)濾波后供給負(fù)載，或者供給逆變器；第二， 給蓄電池提供充

9、電電壓。因此，它同時(shí)又起到一個(gè)充電器的作用。低通濾波器容 許低頻信號(hào)通過(guò)，但減弱(或減少)頻率高于截止頻率的信號(hào)的通過(guò)。帶通濾波器是一個(gè)允許特定頻段的波通過(guò)同時(shí)屏蔽其他頻段的設(shè)備。比較器的功能是對(duì)兩個(gè) 或多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行比較，以確定它們是否相等，或確定它們之間的大小關(guān)系及排 列順序。它能夠?qū)崿F(xiàn)這種比較功能的電路或裝置。比較電平是由2ASK峰值檢波并分壓而得到。四、2ASK調(diào)制與解調(diào)的實(shí)現(xiàn)2.1 2ASK調(diào)制電路設(shè)計(jì)調(diào)幅電路又稱(chēng)幅度調(diào)制電路，是指高頻載波信號(hào)的幅度隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而 變化的調(diào)制電路。幅度調(diào)制電路有多種電路形式，其中晶體管調(diào)制電路是利用晶 體二極管、三極管的非線性特性，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)

10、行變換而產(chǎn)生新的信號(hào)，再利 用電路中的LC諧振回路，選出所需的信號(hào)成分，從而完成調(diào)幅過(guò)程。本設(shè)計(jì)是用 集電極調(diào)幅電路它是利用三極管的非線性特性實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的。它具有較高的工作效 率、調(diào)制度深等優(yōu)點(diǎn)。調(diào)制器總體電路見(jiàn)附錄1,下面分別介紹各單元電路的設(shè)計(jì)過(guò)程。2.1.1 LC振蕩器1 電路結(jié)構(gòu)及工作原理LC正弦振蕩器是以LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋式振蕩器，采用正反饋連 接方式實(shí)現(xiàn)等幅正弦振蕩。本設(shè)計(jì)中，LC振蕩器的作用是產(chǎn)生頻率為500kHz、輸 出幅度大于1V的載波，其電路原理圖如圖2-1所示。VCC 12VR4I.OkohmR3I.OkohmLc10mHQ1 2N3393R25.1kohmC1

11、土 100pFC4二 5600pFCarrier OutC2IIL100uHC3 1800pF5600pF圖2-1 LC正弦波振蕩器電路圖在原理圖中L、C2、C3和C4構(gòu)成并聯(lián)諧振回路；R1、R2、R3和R4是穩(wěn)定三 極管靜態(tài)工作點(diǎn)；其中R1、R2也是分壓式偏置電阻；G為基極耦合電容。三極管 發(fā)射極通過(guò)G交流接地。2 參數(shù)計(jì)算與元件選擇對(duì)電路性能的要求可以歸納以下三點(diǎn)：（1）保證振蕩器接通電源后能夠從無(wú)到 有建立起具有某一固定頻率的正弦波輸出。（2）振蕩器在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后能維持一個(gè)等 幅連續(xù)的振蕩。（3 ）當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí)，電路的穩(wěn)定狀態(tài)不受到破壞。LC振蕩器工作點(diǎn)的選擇原則為：在保證起振的條

12、件下，靜態(tài)工作點(diǎn)電流應(yīng)盡量小。在本電路中，采用分壓式偏置電路，上、下偏置電阻分別為33k和5.1k, 發(fā)射極偏置電阻為111，Ie 0.9 mA.扼流圈Lc選為10mH集電極電阻為1k"，其作用可防止扼流圈與電容形成振 蕩。振蕩回路元件參數(shù)的計(jì)算較為復(fù)雜，下面給予詳細(xì)討論。首先，振蕩頻率(2-1)式中，C為C2、C3和C4串聯(lián)后的總電容值，滿(mǎn)足式=。本設(shè)計(jì)C2 C3 C4中，f0 = fc = 500kHz。其次，振蕩回路特性阻抗為FL2 二 f0C =(2-2)考慮到電感地自損耗電阻約為零點(diǎn)幾至幾歐姆，而回路空載品質(zhì)因數(shù)不宜過(guò) 低，可選T的取值也不能太大，否則，回路地又載品質(zhì)因數(shù)太

13、校，不利于振蕩和 提高頻率穩(wěn)定度。又上述分析，可得下列二式:500 103 Hz2二(2-3)(2-4)= 30002 ；foC t由上述二式可得3002:fo2 二 500 103壯95.5 yH,實(shí)際取值為L(zhǎng) = 100(2-5)C L 二-?23002但：1100pF(2-6)而 S為C2、C3和C4串聯(lián)后的總電容值，從減少三極管和負(fù)載對(duì)振蕩回路的影響的角度考慮，可選:C接入系數(shù)P0.2 ,可得C2 5500 pF，實(shí)際取值為C 5600 pFoC2C反饋系數(shù)Fu0.2,可得C3 = 5500pF，實(shí)際取值為C3 =5600pF。C3ccc由 110.20.2 = 06，可得 C4 18

14、33pF,實(shí)際取值 1800pF。C4C2 C3若振蕩器頻率的實(shí)際結(jié)果與期望值有誤差，可通過(guò)調(diào)整電感和電容參數(shù)來(lái)消 除。2.1.2 載波緩沖放大器1 電路結(jié)構(gòu)及工作原理載波緩沖放大器將振蕩級(jí)與功放級(jí)隔離，以減小功放級(jí)對(duì)振蕩級(jí)的影響。因 為功放級(jí)輸出信號(hào)較大，當(dāng)其工作狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)（如諧振阻抗變化），會(huì)影響 振蕩器的頻率穩(wěn)定度，使波形產(chǎn)生失真或減小振蕩器的輸出電壓。整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)， 為減小級(jí)間相互影響，通常在中間插入緩沖隔離級(jí)。緩沖隔離級(jí)電路常采用射極 跟隨器電路。也就是基極分壓偏置電路的共集放大電路，信號(hào)從基極輸入，發(fā)射 極輸出，原理圖中C5為輸入的耦合電容。共集放大電路是利用三極管的電流控制 作

15、用來(lái)實(shí)現(xiàn)，其實(shí)質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換器。三極管可以通過(guò)控制基極的電流來(lái)控 制集電極的電流，來(lái)達(dá)到放大的目的。放大電路就是利用三極管的這種特性來(lái)組 成放大電路。三極管2N3393必須工作在放大區(qū)。vcc12VCarrier_ InC5"Il20pFR6 10kohmQ22N3393R710kohmCarrier_Out R5圖2-2載波緩沖放大器2 參數(shù)計(jì)算及元件選擇緩沖放大器就是電壓增益約為1倍,以高輸入阻抗和低輸出阻抗為特征的放大器,從低電壓、且電路簡(jiǎn)單的理由出發(fā),在此決定采用選三極管2N3393構(gòu)成射極跟 隨器，作為振蕩器輸出緩沖放大器。1根據(jù)圖2-2,將Q2的基極電位與發(fā)射極電位的

16、中點(diǎn)設(shè)定為-Vcc =6V這是由于1 1從輸入側(cè)來(lái)看，希望基極電位為2 Vcc，而從輸出側(cè)來(lái)看，發(fā)射極電位為 2 Vcc，所以取其中間值。因此，如設(shè)Vbe為3V,則Q2的基極電位VB1與發(fā)射電位VE1如下：1111VB1Vcc Vbe 12 3= 7.5 V(2-7)2 2 2 2 、丿 1111Ve1VccVbe 12 二 3 = 4.5 V(2-8)2 2 2 2R5的設(shè)定：射極跟隨器上流過(guò)的電流通常選為 100卩A 5mA如設(shè)Ic1為4000譏r5 二厶45 譏二 1.1025 k"，實(shí)際取值為 1.0k。(2-9)I c1 4000Rs和R7的設(shè)定：在輸入阻抗方面，R6和R7

17、越大越好，但太大，則不能略去Q2的基極電流引起的R6的下降，所以通常選取幾十千歐至幾百千歐。根據(jù)這些條件， 在此就取為Rs =101， R7=10ki】。G的計(jì)算：G是輸入的耦合電容，如設(shè)低頻截止頻率為500kHz則11C,f(R6R7)500 5： 63.7 pF。實(shí)際取 20pF (2-10)22緩沖放大器，選三極管2N3393構(gòu)成射極跟隨器作為振蕩器輸出緩沖放大器。2.1.3 模擬雙向開(kāi)關(guān)調(diào)制器1 模擬雙向開(kāi)關(guān)CD4066簡(jiǎn)介模擬雙向開(kāi)關(guān)CD4066的引腳功能如下圖2-4所示。每個(gè)封裝內(nèi)部有4個(gè)獨(dú)立 的模擬開(kāi)關(guān)，每個(gè)模擬開(kāi)關(guān)有輸入、輸出、控制三個(gè)端子 ，其中輸入端和輸出端可 互換。當(dāng)控制

18、端加高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)控制端加低電平時(shí)開(kāi)關(guān)截止。模擬開(kāi)關(guān) 導(dǎo)通時(shí),導(dǎo)通電阻為幾十歐姆；模擬開(kāi)關(guān)截止時(shí)，呈現(xiàn)很高的阻抗，可以看成為開(kāi)路。 模擬開(kāi)關(guān)可傳輸數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，可傳輸?shù)哪M信號(hào)的上限頻率為 40MHz。各 開(kāi)關(guān)間的串?dāng)_很小,典型值為一50dB。141vd c5213vss圖2-4CD4066的引腳功能712. CD4066電路設(shè)計(jì)VC C圖2-3模擬雙向開(kāi)關(guān)調(diào)制電路112.1.4 2ASK言號(hào)緩沖放大器1 電路結(jié)構(gòu)與工作原理2ASK信號(hào)緩沖放大器的電路原理圖如圖 2-5所示圖2-5 2ASK信號(hào)緩沖放大器電路2ASK輸出緩沖放大器與上述載波緩沖放大器內(nèi)似，也是采用共集放大電路，

19、信號(hào)從基極輸入，發(fā)射極輸出，三極管可以通過(guò)控制基極的電流來(lái)控制集電極的 電流，來(lái)達(dá)到放大的目的。放大電路就是利用三極管的這種特性來(lái)組成放大電路。 極管2N3393必須工作在放大區(qū)。2 參數(shù)計(jì)算與元件選擇2ASK信號(hào)緩沖放大器的參數(shù)計(jì)算與載波緩沖放大器的參數(shù)計(jì)算相似。根據(jù)上圖2-5將Q的基極電位與發(fā)射極電位的中點(diǎn)設(shè)定為Vcc =6V這是由于1 1從輸入側(cè)來(lái)看，希望基極電位為 -Vcc，而從輸出側(cè)來(lái)看，發(fā)射極電位為 -Vcc，所以取其中間值。因此，如設(shè)Vbe為3V,則Q的基極電位Vb2與發(fā)射電位Ve2如下：11123=7.5V2211123 = 4.5 V22(2-11)(2-12)11Vb-Vc

20、c-Vbe2211VE2 VCC -二 VBE22R2的設(shè)定：射極跟隨器上流過(guò)的電流通常選為100卩A 5mA如設(shè)Ic2為400譏R2 二險(xiǎn)二仝5 譏二 11.025 Q，實(shí)際取值為 10k。(2-13)Ic 24002.2 2ASK解調(diào)電路設(shè)計(jì)在解調(diào)電路中，不論哪種振幅調(diào)制信號(hào)，對(duì)于同步檢波電路而言，都可以實(shí) 現(xiàn)解調(diào)。對(duì)于普通調(diào)制信號(hào)來(lái)說(shuō)，由于載波分量的存在，可以直接采用非線性器 件(二極管、三極管)實(shí)現(xiàn)相乘作用，得到所需的解調(diào)電壓，不必另加同步信號(hào) 這種檢波電路稱(chēng)為包絡(luò)檢波。本設(shè)計(jì)是用二極管包絡(luò)檢波電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。解調(diào)器總體電路見(jiàn)附錄2,下面分別介紹各單元電路的設(shè)計(jì)過(guò)程2.2.1 帶通濾波器

21、1 電路結(jié)構(gòu)與工作原理2ASK解調(diào)電路的帶通濾波器電路原理圖如圖 2-6所示本電路也是采用基極分壓偏置電路的共集放大電路，信號(hào)從基極輸入，發(fā)射 極輸出，原理圖中C7為輸入的耦合電容。三極管可以通過(guò)控制基極的電流來(lái)制集電極的電流，來(lái)達(dá)到放大的目的。帶通濾波器是一個(gè)允許特定頻段的波通過(guò)同時(shí) 屏蔽其他頻段的設(shè)備。本電路的帶通濾波器是利用LC諧振電路，該電路是帶放大器的有源濾波電路。LC諧振電路能夠起到濾除不需要的雜波、諧波，選出需要的 頻率的作用。帶通濾波器也就是利用這一作用來(lái)工作的，在上圖2-6中電感具有阻流作用、調(diào)諧與選頻等作用。2 參數(shù)計(jì)算及元件選擇本電路參數(shù)同調(diào)制器中的振蕩回路的參數(shù)設(shè)計(jì)相似

22、，fo= fc =500kHzP= i = 2 兀f0 L= 1 = 30E(2-14)2%5P300一L拓 = 拓95.5卩也 實(shí)際取值為L(zhǎng) = 100(2-15)2 二f° 2 二 500 103加110吋取 1000pF(2-16)11考慮到信號(hào)帶寬的要求以及調(diào)制器頻率穩(wěn)定度不是非常高的特點(diǎn)，確定帶通濾波器的通頻帶fbw=20kHz的有載品質(zhì)因數(shù):可得Qe500 = 2520(2-17)(2-18)R4 二 =7.5k2.2.2 整流器與低通濾波器1 電路結(jié)構(gòu)與工作原理整流器與低通濾波器都采用二極管包絡(luò)檢波電路。本電路中是由二極管1N4148和低通濾波器RC相串聯(lián)而構(gòu)成的二極管

23、包絡(luò)檢波電路如圖 所示，檢波電路是對(duì)已調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行處理的電路。圖2-7二極管包絡(luò)檢波電路2 參數(shù)計(jì)算及元件選擇在圖2-7中，設(shè)R =1 則C的選擇應(yīng)滿(mǎn)足下述要求:RC 10 =0.02 msRC 10 =0.1 ms10FRC 二 0.03ms，貝U C =30nF在二極管包絡(luò)檢波電路中二極管（整流器）選用1N4148,該管為高速開(kāi)關(guān)二 極管223比較器1 電路結(jié)構(gòu)與工作原理檢波以后的信號(hào)是模擬信號(hào)，需要經(jīng)過(guò)比較器與判決門(mén)限比較，才能還原為 數(shù)字基帶信號(hào)，本設(shè)計(jì)中使用的比較器電路如圖2-8所示。圖2-8比較器電路比較器實(shí)際上是工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)下的運(yùn)算放大器，它是用來(lái)比較兩個(gè)電壓大 小的器件，其傳

24、輸特性如圖2-9所示。圖2-9比較器傳輸特性比較器的工作原理比較簡(jiǎn)單，當(dāng)V2稍高于Vi時(shí)，輸入端的電壓差V2-V1經(jīng)過(guò)具有很大電壓增益的集成運(yùn)放進(jìn)行放大， 輸出v2-v1 一二時(shí)達(dá)到高電平飽和狀態(tài)VH ； 當(dāng)V2稍低于Vi時(shí)，輸入V2 -Vi經(jīng)過(guò)具有很大電壓增益的集成運(yùn)放進(jìn)行放大，輸出Vi -V2 _ - 時(shí)達(dá)到高電平飽和狀態(tài) V。飽和輸出電壓Vh和V分別接近于正電源 電壓Vs和負(fù)載電源-Vs。當(dāng)V2 -ViU<!時(shí)，對(duì)應(yīng)的區(qū)域稱(chēng)為轉(zhuǎn)換區(qū)域，它是輸出電 壓不在任何一個(gè)飽和狀態(tài)的區(qū)域。若集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益為 10,，兩個(gè)輸出飽和 狀態(tài)電壓之差Vh -Vl為10V，則該轉(zhuǎn)換區(qū)域的寬度為2二二異=10* =0.1 mV105即轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)輸入差模電壓的范圍是很小的在此電路中忽略這一轉(zhuǎn)換區(qū)域。2 參數(shù)計(jì)算及元件選擇比較器采用單電源運(yùn)算放大器 L