通信電路實驗報告

1、. .實驗十一包絡(luò)檢涉及同步檢波實驗一、實驗?zāi)康?、進(jìn)一步了解調(diào)幅波的原理,掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。2、掌握二極管峰值包絡(luò)檢波的原理。3、掌握包絡(luò)檢波器的主要質(zhì)量指標(biāo),檢波效率及各種波形失真的現(xiàn)象，分析產(chǎn)生的原因并思考抑制的方法。4、掌握用集成電路實現(xiàn)同步檢波的方法。二、實驗內(nèi)容1、完成普通調(diào)幅波的解調(diào)。2、觀察抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波的解調(diào)。3、觀察普通調(diào)幅波解調(diào)中的對角切割失真，底部切割失真以及檢波器不加高頻濾波時的現(xiàn)象。三、實驗儀器1、信號源模塊 1 塊2、頻率計模塊 1 塊3、 4 號板 1 塊4、雙蹤示波器 1 臺5、萬用表 1 塊三、實驗原理檢波過程是一個解調(diào)過程，它與調(diào)制過程正好相反

2、。檢波器的作用是從振幅受調(diào)制的高頻信號中復(fù)原出原調(diào)制的信號。復(fù)原所得的信號，與高頻調(diào)幅信號的包絡(luò)變化規(guī)律一致，故又稱為包絡(luò)檢波器。假設(shè)輸入信號是高頻等幅信號，那么輸出就是直流電壓。這是檢波器的一種特殊情況，在測量儀器中應(yīng)用比較多。例如某些高頻伏特計的探頭，就是采用這種檢波原理。假設(shè)輸入信號是調(diào)幅波，那么輸出就是原調(diào)制信號。這種情況應(yīng)用最廣泛，如各種連續(xù)波工作的調(diào)幅接收機的檢波器即屬此類。從頻譜來看，檢波就是將調(diào)幅信號頻譜由高頻搬移到低頻。檢波過程也是應(yīng)用非線性器件進(jìn)展頻率變換，首先產(chǎn)生許多新頻率，然后通過濾波器，濾除無用頻率分量，取出所需要的原調(diào)制信號。常用的檢波方法有包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。

3、全載波振幅調(diào)制信號的包絡(luò)直接反映了調(diào)制信號的變化規(guī)律，可以用二極管包絡(luò)檢波的方法進(jìn)展解調(diào)。而抑制載波的雙邊帶或單邊帶振幅調(diào)制信號的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號的變化規(guī)律，無法用包絡(luò)檢波進(jìn)展解調(diào)，所以采用同步檢波方法。1、二極管包絡(luò)檢波的工作原理當(dāng)輸入信號較大(大于0.5伏)時，利用二極管單向?qū)щ娞匦詫φ穹{(diào)制信號的解調(diào)，稱為大信號檢波。檢波的物理過程如下：在高頻信號電壓的正半周時，二極管正向?qū)ú﹄娙萜?C 充電，由于二極管的正向?qū)娮韬苄?，所以充電電流iD 很大，使電容器上的電壓VC 很快就接近高頻電壓的峰值。這個電壓建立后通過信號源電路，又反向地加到二極管 D 的兩端。這時二極管導(dǎo)通與否，

4、由電容器 C 上的電壓 VC和輸入信號電壓 Vi共同決定.當(dāng)高頻信號的瞬時值小于 VC時，二極管處于反向偏置，管子截止，電容器就會通過負(fù)載電阻 R 放電。由于放電時間常數(shù) RC 遠(yuǎn)大于調(diào)頻電壓的周期，故放電很慢。當(dāng)電容器上的電壓下降不多時，調(diào)頻信號第二個正半周的電壓又超過二極管上的負(fù)壓，使二極管又導(dǎo)通。只要充電很快，即充電時間常數(shù) RdC·很小(Rd為二極管導(dǎo)通時的內(nèi)阻)：而放電時間常數(shù)足夠慢，即放電時問常數(shù) RC·很大，滿足 Rd·C<<RC，就可使輸出電壓 c v 的幅度接近于輸入電壓 i v 的幅度，即傳輸系數(shù)接近 l。另外，由于正向?qū)щ姇r間很短

5、，放電時間常數(shù)又遠(yuǎn)大于高頻電壓周期(放電時c v的根本不變)，所以輸出電壓 c v 的起伏是很小的，可看成與高頻調(diào)幅波包絡(luò)根本一致。而高頻調(diào)幅波的包絡(luò)又與原調(diào)制信號的形狀一樣，故輸出電壓 c v 就是原來的調(diào)制信號，到達(dá)了解調(diào)的目的。本實驗電路主要由二極管 D 及 RC 低通濾波器組成，利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載 RC 的充放電過程實現(xiàn)檢波，所以 RC 時間常數(shù)的選擇很重要。RC時間常數(shù)過大，那么會產(chǎn)生對角切割失真又稱惰性失真。RC 常數(shù)太小，高頻分量會濾不干凈。當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流音頻負(fù)載電阻 R不相等，而且調(diào)幅度ma又相當(dāng)大時會產(chǎn)生負(fù)峰切割失真又稱底邊切割失真，為了保證不

6、產(chǎn)生負(fù)峰切割失真應(yīng)滿足ma<R/R。2、同步檢波1同步檢波原理同步檢波器用于對載波被抑止的雙邊帶或單邊帶信號進(jìn)展解調(diào)。它的特點是必須外加一個頻率和相位都與被抑止的載波一樣的同步信號。同步檢波器的名稱由此而來。4、 實驗步驟1、 二極管包絡(luò)檢波1、 連線框圖如下列圖用信號源和 4 號板幅度調(diào)制局部產(chǎn)生實驗中需要的信號，然后經(jīng)二極管包絡(luò)檢波后用示波器觀測輸出波形。2、 解調(diào)全載波調(diào)幅信號1m<30%的調(diào)幅波檢波按調(diào)幅實驗中實驗內(nèi)容獲得峰峰值 Vp-p=2V、 m<30%的已調(diào)波(音頻調(diào)制信號頻率約為1K) 。將開關(guān) S1 撥為 10，S2 撥為 00，將示波器接入 TP4 處，觀

7、察輸出波形. 3加大調(diào)制信號幅度,使 m=100%,觀察記錄檢波輸出波形. 3、觀察對角切割失真保持以上輸出，將開關(guān) S1 撥為“01，檢波負(fù)載電阻由 2.2K變?yōu)?20K，在 TP4 處用示波器觀察波形并記錄,與上述波形進(jìn)展比較。4、觀察底部切割失真將開關(guān) S2 撥為“10， S1 仍為“01，在 TP4 處觀察波形，記錄并與正常解調(diào)波形進(jìn)展比較。二、集成電路乘法器構(gòu)成解調(diào)器1、連線框圖如下列圖2、解調(diào)全載波信號按調(diào)幅實驗中實驗內(nèi)容獲得調(diào)制度分別為 30，100及>100的調(diào)幅波。將它們依次加至解調(diào)器調(diào)制信號輸入端 P8，并在解調(diào)器的載波輸入端 P7 加上與調(diào)幅信號一樣的載波信號,分別

8、記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號比照。3、解調(diào)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號按調(diào)幅實驗中實驗內(nèi)容的條件獲得抑制載波調(diào)幅波，加至解調(diào)器調(diào)制信號輸入端P8，觀察記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號相比較。5、 實驗結(jié)果對角切割失真：產(chǎn)生對角切割失真的原因：Rc放電太慢。當(dāng)輸入為調(diào)幅波時，過分增大RL和C值，致使二極管截止期間C通過RL的放電速度過慢，在某t1時刻跟不上輸入調(diào)幅波包絡(luò)的下降速度，輸出平均電壓就會產(chǎn)生失真。底部切割失真：產(chǎn)生底部切割失真的原因：直流電阻和交流電阻不匹配。檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流音頻負(fù)載電阻 R不相等，而且調(diào)幅度ma又相當(dāng)大。解調(diào)全載波信號： m=1m<1 m>1解調(diào)抑

9、制載波的雙邊帶調(diào)幅信號：從工作頻率上限、劍波線性以及電路復(fù)雜性三個方面比較二極管包絡(luò)檢波和同步檢波：二極管包絡(luò)檢波器適合于解調(diào)含有較大載波分量的大信號的檢波過程，它具有電路簡單，易于實現(xiàn)的特點。它主要由二極管D及RC低通濾波器組成，它利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載RC的充放電過程實現(xiàn)檢波。同步檢波器對AM、DSB等調(diào)幅波均適用。檢波線性好，即使在小信號狀態(tài)也不會產(chǎn)生較大失真。六、實驗體會通過這次試驗，我進(jìn)一步了解了調(diào)幅波的原理,掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法；掌握了二極管峰值包絡(luò)檢波的原理；掌握了包絡(luò)檢波器的主要質(zhì)量指標(biāo),檢波效率及各種波形失真的現(xiàn)象；學(xué)會了用集成電路實現(xiàn)同步檢波的方法。這次實驗和上一次的實驗有