實(shí)驗(yàn)四---二極管包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn).doc

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1、高頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：二極管包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)?zāi)暇├砉ご髮W(xué)紫金學(xué)院電光系一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深對(duì)二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波工作原理的理解。2、掌握用二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅波（AM）解調(diào)的方法。了解濾波電容數(shù)值對(duì)AM波解調(diào)影響。3、了解電路參數(shù)對(duì)普通調(diào)幅波（AM）解調(diào)影響。二、實(shí)驗(yàn)基本原理與電路1.二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波工作原理圖4-1大信號(hào)檢波電路圖4-2大信號(hào)檢波原理圖4-1是二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波電路，圖4-2表明了大信號(hào)檢波的工作原理。輸入信號(hào)為正并超過(guò)和上的時(shí)，二極管導(dǎo)通，信號(hào)通過(guò)二極管向充電，此時(shí)隨充電電壓上升而升高。當(dāng)下降且小于時(shí)，二極管反向截止，此時(shí)停止向充電并通過(guò)放電，隨放電而下降

2、。充電時(shí)，二極管的正向電阻較小，充電較快，以接近上升的速率升高。放電時(shí)，因電阻比大的多（通常），放電慢，故的波動(dòng)小，并保證基本上接近于的幅值。如果是高頻等幅波，則是大小為的直流電壓（忽略了少量的高頻成分），這正是帶有濾波電容的整流電路。當(dāng)輸入信號(hào)的幅度增大或減少時(shí)，檢波器輸出電壓也將隨之近似成比例地升高或降低。當(dāng)輸入信號(hào)為調(diào)幅波時(shí)，檢波器輸出電壓就隨著調(diào)幅波的包絡(luò)線而變化，從而獲得調(diào)制信號(hào)，完成檢波作用，由于輸出電壓的大小與輸入電壓的峰值接近相等，故把這種檢波器稱為峰值包絡(luò)檢波器。2.二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波效率檢波效率又稱電壓傳輸系數(shù)，用表示。它是檢波器的主要性能指標(biāo)之一，用來(lái)描述檢波器將高頻

3、調(diào)幅波轉(zhuǎn)換為低頻電壓的能力。定義為：當(dāng)檢波器輸入為高頻等幅波時(shí)，輸出平均電壓，則定義為這兩個(gè)定義是一致的，對(duì)于同一個(gè)檢波器，它們的值是相同的。由于檢波原理分析可知，二極管包絡(luò)檢波器當(dāng)很大而很小時(shí)，輸出低頻電壓振幅只略小于調(diào)幅波包絡(luò)振幅，故略小于1，實(shí)際上在80%左右。并且足夠大時(shí)，為常數(shù)，即檢波器輸出電壓的平均值與輸入高頻電壓的振幅成線性關(guān)系，所以又把二極管峰值包絡(luò)檢波稱為線性檢波。檢波效率與電路參數(shù)、、以及信號(hào)大小有關(guān)。它很難用一個(gè)簡(jiǎn)單關(guān)系式表達(dá)，所以簡(jiǎn)單的理論計(jì)算還不如根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算可靠。如要更精確一些，則可查圖表并配以必要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到。3.二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器輸入電阻輸入電阻是檢波器的

4、另一個(gè)重要的性能指標(biāo)。對(duì)于高頻輸入信號(hào)源來(lái)說(shuō)，檢波器相當(dāng)于一個(gè)負(fù)載，此負(fù)載就是檢波器的等效輸入電阻。上式說(shuō)明，大信號(hào)輸入電阻等于負(fù)載電阻的一半再除以。例如，當(dāng)=0.8，時(shí)，則。由此數(shù)據(jù)可知，一般大信號(hào)檢波比小信號(hào)檢波輸入電阻大。3.二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器檢波失真檢波輸出可能產(chǎn)生對(duì)角切割失真：是由于濾波電容放電慢引起的失真，也可稱為惰性失真。(1)對(duì)角切割失真。如圖4-3電路所示。圖4-3對(duì)角線失真原理圖避免對(duì)角線失真的條件是上式表明或大，則包絡(luò)線變化快、放電慢，這些都促成發(fā)生放電失真1.實(shí)驗(yàn)電路二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)電路如圖4-4所示。圖4-4二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．普

5、通調(diào)幅波（AM）的檢波。（1）集成乘法器幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)電路板上產(chǎn)生調(diào)幅系數(shù)ma為0.3的普通調(diào)幅波（AM），由IN1端加入，由TP1點(diǎn)監(jiān)測(cè)波形與幅度。（2）連接J1，J2斷開，調(diào)整RW1、RW2在TP2觀察檢波后不失真信號(hào)，并記錄波形,并計(jì)算電壓傳輸系數(shù)Kd（TP1波形與TP2波形相比）。Kd=360mv/600mv=60%普通調(diào)幅波（AM）波形不失真信號(hào)波形2.對(duì)角切割失真觀測(cè)與防止。產(chǎn)生的普通調(diào)幅波（AM）的調(diào)幅系數(shù)ma（即調(diào)節(jié)RW2）、調(diào)制信號(hào)頻率Ω、二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)電路上連接J1，J2斷開，由IN1端加入普通調(diào)幅波（AM），調(diào)節(jié)集成乘法器幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)電路板上電位器RW1，在TP

6、2點(diǎn)觀測(cè)圖4-5所示對(duì)角切割失真（惰性失真）波形圖，其實(shí)測(cè)波形圖如圖4-6所示。圖4-5對(duì)角切割失真波形圖圖4-6對(duì)角切割失真實(shí)測(cè)波形圖調(diào)節(jié)ma、調(diào)制信號(hào)頻率、二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)電路上電位器RW1，使對(duì)角切割失真消失，驗(yàn)證避免對(duì)角切割失真條件：表4-1避免對(duì)角切割失真測(cè)試表：Ωma負(fù)載（R1+R2+RW1）第一次2．513K0.33.69K注：C1:0.01uFR1:510對(duì)角切割失真波形對(duì)角切割失真實(shí)測(cè)波形四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)本次實(shí)驗(yàn)，加深了對(duì)二極管包絡(luò)檢波工作原理的理解,掌握了用二極管大信號(hào)包絡(luò)檢波器實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅波（AM）解調(diào)的方法。了解濾波電容數(shù)值對(duì)AM波解調(diào)影響。