9.4节幅度调制及解调电路.ppt

高频电子线路
AM解调电路
李桂萍
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上节回顾
调制与解调定义
把基带信号转换为通带信号，是一种频谱搬移过程，这种转换就是使载波的某个参数随着基带信号变化；解调是调制的逆过程。
调均电压
调制信号
基波
调制信号
二次谐波
有效解调信号输出为：
二极管小信号检波特点：
① 解调输出与输入信号幅度的平方成正比，称为平方律检波。
有效解调信号输出为：
输入的调幅波（AM信号）为：
② 出现了许多高次谐波失真项，二次谐波失真项的大小为：
此失真无法由低通滤波器滤除
2. 峰值包络检波（大信号）
利用二极管的单向导通特性和负载的充放电特性
大信号作用下二极管非线性描述——二段折线
二极管视为开关——导通、截止
（ 是二极管导通电阻）
（1）峰值包络检波原理
设输入为等幅载波（包络为常数）
二极管两端电压
工作过程：
初始 t=0， ＝0，
当 时，二极管导通
充电
很小，充得快
当 时，二极管截止
放电
很大，放得慢
结果： 保持在输入信号的峰值上
输入
等幅波
峰值包络检波的波形（1）
等幅正弦波输入时
二极管两端电压
峰值包络检波的波形（2）
AM波输入时
工作原理（输入为大信号）：
峰值包络检波电路工作过程的特点：
① 在高频信号的每一周
电容器C充、放电一次
③ 当输入为AM信号
检波输出两部分
——输出平均值，
——输出交流，反映输入的包络
② >> ,充电快、放电慢；
当充放电荷达动态平衡时， 输入信号峰值
达到
④ 二极管只在输入信号峰值尖顶上有短暂的导通，
大部分时间截止。
二极管电流呈重复频率为 的尖顶脉冲
注意：二极管电流不是半波开关
原因：输出电压 的反馈
导通角
（2）并联二极管包络检波
检波原理—— 与串联型相同：
① 二极管电压
② 充电时间常数
③ 放电时间常数
检波过程
完全相同
反映了输入信号 的包络变化
与串联型检波不同处：
输出电压
包含两个过程
① 检波过程——输出包含 ——反映输入包络
② 高频直通——输出包含
电路结构特点——与前端电路隔直流（电容C）
RC 取值原则与串联型相同
并联型
串联型
电容 C 对输入高频短路
二极管导通时间极短
并联包络检波的输出波形
输出电压
输入波形
（设为等幅载波）
电容上电压
（充电到峰值）
3. 包络检波的性能指标
检波效率（电压传输系数）—检波器输出信号与输入信号幅度之比
静态检波效率—输入等幅载波
动态检波效率—输入AM波
检波失真
输入阻抗
Ri=Vim/I1m=R/2 通常希望越大越好
＝
（证明略）
当输入是等幅载波：
则检波器的输出为直流
理解
① 检波效率 1，效率高
② 检波效率是由电路参数决定的常数，不随
输入信号的幅度而变化，线性不失真检波
当输入是单音调幅波时：
检波器输出：
动态检波效率
输入信号包络幅度
输出的交流幅度
一般有
＝
1
峰值包络检波的失真
惰性失真

在二极管截止期间，电容C两端电压的下降速度取决于RC的时间常数。RC过大时，电容C上的电压不能及时放电，跟不上调幅波包络的变化速度。
负峰切割失真

负峰切割失真由检波器的交直流负载不同而引起。由于交流负载电阻小于直流负载电阻，且如果调幅指数又较大，可能导致部分负峰被削平。
惰性失真
现象—在包络下降部分，电容器放电速度跟不上包络下降的速度
包络下降速度与什么有关？
不失真
失真
惰性失真
大，包络下降快
（ 相同）
t
调制频率 大，包络下降快
（ 相同）
为避免惰性失真对电路元件的要求
—电容通过R放电速度不小于包络下降速度
为信号包络下降区间的某一时刻
在 时刻，电容C通过R放电的时间函数：
设输入的包络为：
包络的变化速率为：
电容电压的变化速率：
为不失真，要求：
代入A，得不失真条件：
不同时刻 ，调幅波的包络下降速度不同，
为了保证在包络下降最快时仍不产生惰性失真
求得A达到最大值的时刻：
、 越大，