课程设计--AM（二极管包络检波）解调电路的设计与制作

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1、通信单元电路设计与制作通信单元电路设计与制作 一、设计题目：一、设计题目： AMAM（二极管包络检波）解调电路的设计与制作（二极管包络检波）解调电路的设计与制作 二、设计要求：二、设计要求： 若输入信号是调幅波， 则输出就是原调制信号。这种情况应用最 广泛，如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。从频谱来 看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频。 检波过程也是应用非线性器件进行频率变换， 首先产生许多新频 率， 然后通过滤波器， 滤除无用频率分量， 取出所需要的原调制信号。 常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。 有载波振幅调制信号的 包络直接反映了调制信号的变化规律， 可以用二极

2、管包络检波的方法 进行解调。 而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直 接反映调制信号的变化规律， 无法用包络检波进行解调， 所以采用同 步检波方法。 1. 二极管包络检波的工作原理二极管包络检波的工作原理 当输入信号较大(大于 0.5 伏)时，利用二极管单向导电特性对振 幅调制信号的解调，称为大信号检波。检波的物理过程如下：在高频 信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器 C 充电，由于二 极管的正向导通电阻很小，所以充电电流 iD 很大，使电容器上的电 压 VC 很快就接近高频电压的峰值。 这个电压建立后通过信号源电路，又反向地加到二极管 D 的两 端。 这时二极管导通与否，

3、 由电容器 C 上的电压 VC 和输入信号电压 Vi共同决定.当高频信号的瞬时值小于 VC 时， 二极管处于反向偏置， 管子截止，电容器就会通过负载电阻 R 放电。由于放电时间常数 RC 远大于调频电压的周期， 故放电很慢。 当电容器上的电压下降不多时， 调频信号第二个正半周的电压又超过二极管上的负压， 使二极管又导 通。 另外，由于正向导电时间很短，放电时间常数又远大于高频电压 周期(放电时 的基本不变)，所以输出电压 的起伏是很小的，可看成 与高频调幅波包络基本一致。 而高频调幅波的包络又与原调制信号的 形状相同，故输出电压 就是原来的调制信号，达到了解调的目的。 本实验电路图， 主要由二

4、极管 D及 RC 低通滤波器组成， 利用二 极管的单向导电特性和检波负载 RC 的充放电过程实现检波，所以 RC 时间常数的选择很重要。RC 时间常数过大，则会产生对角切割 失真又称惰性失真。RC 常数太小，高频分量会滤不干净。 综合考虑要求满足下式： 其中：m 为调幅系数， 为调制信号最高角频率。 当检波器的直流负载电阻 R 与交流音频负载电阻 R 不相等， 而且调 幅度 又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真） ，为了保 证不产生负峰切割失真应满足 。 三、设计内容与步骤三、设计内容与步骤 在解调电路中， 采用二极管包络检波对调幅信号进行解调。因为 二极管 D202 的作用是实现高

5、频包络检波，所以要求二极管的正向导 通压降越小越好，在这里采用的是锗型二极管 2AP9，其正向导通电 压 UF0.3V，可以很好的满足要求。R225 为负载电阻，C213 为负载 电容，它的值应该选取在高频时，其阻抗远小于 R，可视为短路；而 在调制频率（低频）时，其阻抗则远大于 R，可视为开路。利用二极 管的单向导电性和检波负载 RC 的充放电过程，就可以还原出与调幅 信号包络基本一致的信号。具体电路如图。 二极管包络检波解调电路二极管包络检波解调电路 元件清单元件清单 元件类型 数量 1K 电阻 2 个 10K 电阻 1 个 51K 电阻 1 个 100K 电阻 1 个 二极管 1 个 0

6、.1uF 电容 1 个 104 电容 2 个 TL084 1 块 接线端指子 4 枚 单面板 一块 四调试、测试分析及结果四调试、测试分析及结果 一、二极管包络检波 1. 解调全载波调幅信号 （1）m30%的调幅波检波 从 J2 处输入 455KHZ、峰峰值 Vp-p=0.5V1V、 m30%的已调 波。将开关 S1的 1 拨上（2 拨下）,S2的 2 拨上（1 拨下）,将示波器 接入 TH5 处,观察输出波形. （2）加大调制信号幅度,使 m=100%,观察记录检波输出波形. 2. 观察对角切割失真 保持以上输出,将开关S1的 2拨上 （1拨下） ,检波负载电阻由 2.2K 变为 51K,在 TH5 处用示波器观察波形并记录,与上述波形进行比 较。 3. 观察底部切割失真 将开关 S2 的 1 拨上（2 拨下） ，S1 同步骤 2 不变，在 TH5 处观 察波形，记录并与正常解调波形进行比较。 4. 由于电路和元器件的问题，输出的信号和理论的不一样。 五实验总结五实验总结 通过自己设计电路图， 分析电路图的工作原理和电路图的