第6章調(diào)幅信號的解調(diào)3

五、大信號檢波器的分析輸入為等幅波

uDiDuoUimθ當(dāng)時(shí)，二極管導(dǎo)通

+uD-ui+-CVDR+-uo

流過二極管的電流id可表示為

id=I0+I1mcosωit+I2mcos2ωit+…+Inmcosnωit其中，I0=α0(θ)IM為直流分量，I1m=α1(θ)IM為基波分量振幅，Inm=αn(θ)IM為n次諧波分量振幅。與電路參數(shù)的關(guān)系

當(dāng)ωit=θ時(shí),id=0，可得

gd(-uo+Uimcosθ-Ubz)=0

當(dāng)ωit=0時(shí)，id=IM，可得

由于，則

當(dāng)ωit=0時(shí)，id=IM

，可得因?yàn)闉槲粗獢?shù)，不可能直接求解，還需變換，上式兩邊同時(shí)除則在或的條件下，可得經(jīng)低通濾波器的輸出電壓

uo=I0R=Uim(sinθ-θcosθ)①在UBZ=0,的條件下,其通角θ只與電路參數(shù)rd

和R

有關(guān)，而與輸入信號的振幅Uim

無關(guān)②輸入等幅波時(shí)，輸出直流電壓:結(jié)論：可得由式(6-9)得UBZ=0的條件可以通過加固定偏壓的方法實(shí)現(xiàn)，如圖（6-7）輸入調(diào)幅波檢波輸出直流角頻率為的交流負(fù)載RL上的電壓:圖6-8四、大信號檢波器的技術(shù)指標(biāo)①輸入等幅波

時(shí)，定義：輸出直流電壓與輸入高頻電壓的振幅的比值。

Kd=1、電壓傳輸系數(shù)Kd定義：輸出的分量振幅與輸入高頻調(diào)幅波包絡(luò)變化的振幅的比值。Kd二極管大信號檢波器的電壓傳輸系數(shù)為常數(shù)，又稱線性檢波。

②輸入為普通調(diào)幅波

ui=Uim(1+macosΩt)cosωit時(shí)，2、等效輸入電阻

①定義：輸入等幅高頻電壓振幅與流過二極管的高頻電流的基波振幅之比。

②的表達(dá)式在二極管導(dǎo)通角很小的情況下,等效輸入電阻將、、展開成級數(shù)取前兩項(xiàng)代入檢波器的失真可分頻率失真、非線性失真、惰性失真和負(fù)峰切割失真。

①頻率失真不產(chǎn)生頻率失真的條件＜＜R

＞＞R

＜＜RL

保證高頻成分被旁路掉保證最高頻率的音頻不被旁路掉保證最低音頻能通過Cc

3、失真載波分量產(chǎn)生原因：二極管伏安特性起始彎曲部分引起的信號失真非線性

實(shí)現(xiàn)原理：

iD

vΩ，

vi不變vD

如果負(fù)載電阻R選得足夠大，則檢波管非線性特性影響小，它所引起的非線性失真可以忽略。iD

←②非線性失真

二極管大信號檢波的非線性失真非常小。這是由于輸出電壓是二極管的反向偏壓，具有負(fù)反饋?zhàn)饔茫苁狗蔷€性失真減小。3、惰性失真

RC過大，放電太慢，使得輸入AM信號包絡(luò)的變化率>RC放電的速率產(chǎn)生惰性失真的原因：tui(t)與uo(t)uo(t)ui(t)避免產(chǎn)生惰性失真的條件：在任何時(shí)刻，電容C上電壓的變化率應(yīng)大于或等于包絡(luò)信號的變化率，即設(shè)輸入信號AM信號：電容C

通過R

放電，通過C

的電流為包絡(luò)信號為：包絡(luò)的變化率為：而流過R

的電流為+uD-ui+-CVDR+-uc則有由于為檢波器輸出電壓則所以不產(chǎn)生惰性失真的條件為：為避免產(chǎn)生惰性失真，必須保證A值取最大時(shí)仍有故令:即：可解得：有當(dāng)，不失真條件變?yōu)閂im（1-m）V

imV

RVRVRV

RV

RV

R④負(fù)峰切割失真

（底邊切割失真）產(chǎn)生原因：檢波器的直流負(fù)載和交流負(fù)載不同，且ma過大而引起的。

此電壓在Cc上恒定，通過分壓，在R上有：

由于UR對檢波二極管D來說相當(dāng)于一個(gè)反向偏置電壓，會影響二極管的工作狀態(tài)。

在輸入調(diào)幅波包絡(luò)的負(fù)半周峰值處可能會低于UR,當(dāng)UR>Uim(1-ma)，二極管截止，檢波輸出信號不跟隨輸入調(diào)幅波包絡(luò)的變化而產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。避免產(chǎn)生負(fù)峰切割失真的條件：輸入調(diào)幅波的包絡(luò)的最小值Uim(1-ma)必須大于或等于UR即可得式中，RΩ=RL//R為檢波器輸出端的交流負(fù)載電阻，而R為直流負(fù)載電阻。

輸入高頻信號的振幅小于0.2V，利用二極管伏安特性的彎曲部分進(jìn)行頻率變換，然后通過低通濾波器實(shí)現(xiàn)檢波。

二、小信號檢波器的工作原理

因?yàn)槭切⌒盘栞斎?，檢波器需外加偏壓使其靜態(tài)工作點(diǎn)位于二極管伏安特性的彎曲部分。

一、小信號檢波第三節(jié)二極管小信號檢波器在工作點(diǎn)Q附近，可用泰勒級數(shù)展開：輸出電壓很小，可忽略，則：經(jīng)過低通濾波器，得到：檢波結(jié)果：電流增量輸出電壓增量：當(dāng)輸入為等幅波通過電容Cc隔直負(fù)載RL上獲得電壓增量為可見含有非線性失真（二）在輸入信號為普通調(diào)幅波直流低頻三、小信號檢波器的主要技術(shù)指標(biāo)①輸入為等幅波時(shí)，小信號檢波器的電壓傳輸系數(shù)為

1、電壓傳輸系數(shù)②輸入為調(diào)幅波時(shí)，小信號檢波器的電壓傳輸系數(shù)為

可近似地認(rèn)為等于二極管的導(dǎo)通電阻rd

2、檢波器的等效輸入電阻①電壓傳輸系數(shù)小，且不為常數(shù).檢波效率低。②等效輸入電阻③存在非線性失真。3、非線性失真系數(shù)

調(diào)幅指數(shù)越大,非線性失真越嚴(yán)重四、小信號檢波器的特點(diǎn)第四節(jié)同步檢波器一、同步檢波器主要用于雙邊帶調(diào)幅波和單邊帶調(diào)幅波的檢波。必須加一個(gè)本地載頻信號，與原載頻同頻同相。因此稱為同步檢波。二、同步檢波器的組成:由乘法器和低通濾波器組成乘法器低通濾波器本地載波：輸入已調(diào)波：雙邊帶調(diào)幅則乘法器輸出為:則經(jīng)低通濾波器后的輸出信號為：本地載波DSB信號經(jīng)過低通濾波器后被過濾輸入雙邊帶信號時(shí)乘積檢波器的有關(guān)波形和頻譜經(jīng)低通濾波器濾除分量，得到頻率為的輸出電壓2、單邊帶調(diào)幅波輸入為

本地載頻信號為經(jīng)乘法器相乘，輸出電流為四、實(shí)際應(yīng)用電路設(shè)本地載頻信號與輸入載頻的不同步量為,相位不同步量為，即三、本地載頻信號不同步的影響（一）輸入為雙邊帶調(diào)幅波乘法器輸出為：則經(jīng)低通濾波器后的輸出信號為：

當(dāng)頻率、相位不同步時(shí)，檢出的低頻信號將產(chǎn)生頻率失6真和相位失真。（