实验四二极管大信号包络检波器

实验报告

成绩 课程名称 实验名称 班级 电子112 学号 1886110233 姓名 高频电子线路实验与课程设计 实验日期 张影 2013\\11\\20 二极管大信号包络检波器 实验目的： 1、通过实验熟悉大信号检波的工作原理。 2、掌握用二极管大信号包络检波器实现普通调幅波（AM）解调的方法。 3、初步掌握包络检波器的工程估算方法和检波特性的测试方法。 4、了解电路参数对普通调幅波（AM）解调影响。 5、研究电路参数对检波特性的影响。 实验原理： 1、 二极管大信号包络检波工作原理 uiu2maUcmUcmuitu2UΩm直流成分U0U0 t 图（1） 大信号检波电路 图（2）大信号检波原理 图（1）是二极管大信号包络检波电路，图（2）表明了大信号检波的工作原理。输入信号ui(t)为正并超过C和RL上的u0(t)时，二极管导通，信号通过二极管向C充电，此时u0(t)随充电电压上升而升高。当ui(t)下降且小于u0(t)时，二极管反向截止，此时停止向C充电并通过RL放电，u0(t)随放电而下降。充电时，二极管的正向电阻rD较小，

充电较快，u0(t)以接近ui(t)上升的速率升高。放电时，因电阻RL比rD大得多（通常，放电慢，故u0(t)的波动小，并保证基本上接近于ui(t)的幅值。如果ui(t)RL5~10k）是高频等幅波，且RL很大，则u0(t)几乎是大小为U0的直流电压，这正是带有滤波电容的半波整流电路。当输入信号ui(t)的幅度增大或减少时，检波器输出电压u0(t)也将随之近似成比例地升高或降低。当输入信号为调幅波时，检波器输出电压u0(t)就随着调幅波的包络线而变化，从而获得调制信号，完成检波作用，由于输出电压u0(t)的大小与输入电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。 2、二极管大信号包络检波器检波失真 检波输出可能产生三种失真：第一种，由于检波二极管伏安特性弯曲引起的非线性失真；第二种是由于滤波电容放电慢引起的惰性失真；第三种是由于输出耦合电容上所充的直流电压引起的负峰切割失真。其中第一种失真主要存在于小信号检波器中，并且是小信号检波器中不可避免的失真，对于大信号检波器这种失真影响不大，主要是后两种失真。 (1) 惰性失真。如图（3）电路所示。 uuiu0t 图（3） 惰性失真原理图 避免惰性失真的条件是 ma1 1(CRL)2上式表明若CRL放电慢，将促成发生惰性失真。 （2）割底失真。如图（4）所示。

（a） （b） （c） 图（4） 割底失真原理及波形图 设d1，不产生负峰切割失真的条件为 ~RiRiRLRLRL1 ma1RLRiRLRiRLRiRLRL~RL由该式可见，调制系数ma愈大或检波器交直流电阻之比愈小，则愈容易产生负峰RL切割失真。 实验内容与步骤： （一）、按照该实验所给电路在Multisim10软件中画出仿真电路。电路如下所示： （二）、进行仿真实验，得出输出和输入的仿真波形图，如下图所示：

从上图中可以看到，二极管包络检波器输出和输入波形一致，几乎没有失真，非常成功。 实验总结： 二极管包络检波器主要由二极管和RC低通滤波电路组成。二极管导通时，输入信号向C充电，充电时常数为RC，充电快；二极管截止时，C向R放电，放电快。在输入信号作用下，二极管导通和截止不断重复，直到充放电达到平衡后，输出信号跟踪了输入信号的包络。如果参数选择不当，二极管包络检波器会产生惰性失真和负峰切割失真。惰性失真是由于RC过大而造成的，负峰切割失真主要是由于交直流等效电阻不同造成的。