包络检波器_百度文库
此次设计就是利用二极管和低通滤波器实现AM包络检波,得到不失线包络检波器输入输出波形
从上图可以读出输入信号的频率为 ,包络的最大值为 ,包络的最小值为 ;输出波形的频率为 ,幅度为 。
一般为了提高检波效率和滤波效果,(C越大,高频波纹越小),总希望选取较大的R,C值,但如果取值过大,使R,C的放电时间常数所对应的放电速度小于输入信号(AM)包络下降速度时,会造成输出波形不随输入信号包络而变化,从而产生失真,这种失真是由于电容放电惰性引起的,故称为惰性失真。
在输入调幅波包络的负半周峰值处可能会低于 ,二极管截止,检波输出信号不跟随输入调幅波包络的变化而产生失线底部切割失真波形图
显然, 越小, 分压值越大,底部切割失真越容易产生;另外, 值越大,调幅波包络的振幅 越大,调幅波包络的负峰值 越小,底部切割失真也越易产生。
改进的措施:要防止这种失真,必须要求调幅波包络的负峰值 大于直流电压 ,即
原理电路如下图,当输入信号 为调幅波时,那么载波正半周时二极管导通,输入高频电压通过二极管对电容C充电,充电时间常数为 。因为 较小,充电很快,电容上电压建立的很快,输出电压 很快增长。
作用在二极管VD两端上的电压为 与 之差,即 。所以二极管的导通与否取决于 :
1.6检波器的惰性失线检波器的底部切割失线包络检波器电路的仿线包络检波器电路的仿线
无线通信系统可以分为:信源、调制、高频功放、天线、高频小放、混频和解调。其中解调就是从高频已调信号的过程,又称为检波。对于振幅调制信号,解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。解调是调制的逆过程,实质上是将高频信号搬移到低频段,这种搬移正好与调制的搬移过程相反。振幅解调方法可以分为包络检波和同步检波。包络检波是指解调器输出电压与输入已调波的包络成正比的检波方法。由于AM信号的包络与调制信号呈线性关系,因此包络检波只适用于AM波。
电容C2的隔直作用,直流分量 被隔离,输出信号为解调恢复后的原调制信号 。
在已知调制系数m下满足避免惰性失真条件 和满足避免底部切割失真条件 下选择合适的参数使包络检波器产生不失真的波形。
AM调幅信号在经过选用合适的二极管、低通滤波器电容C3和电阻R3的参数后在R3两端输出调制信号,完成包络检波。
主要有菜单栏,工具栏,缩放栏,设计栏,仿真栏,工程栏,元件栏,仪器栏,电路图编辑窗口等部分组成。
达到峰值开始下降以后,随着 的下降,当 ,即 时,二极管VD截止。C把导通期间储存的电荷通过R放电。因放电时常数RC较大,放电较缓慢。
应用型检波电路如上图所示。电容 的隔直作用,直流分量 被隔离,输出信号为解调恢复后的原调制信号 ,一般常作为接收机的检波电路。
检波器传输系数 或称为检波系数、检波效率,是用来描述检波器对输入已调信号的解调能力或效率的一个物理量,是指检波电路的输出电压和输入高频电压振幅之比。
以上为Multisim10功能简介方便对此软件的了解,下属仿真电路就是采用Multisim10进行仿真,以实现想要的结果。
根据设计电路用Multisim10软件进行仿真,其包络检波器电路的仿线包络检波器的仿真电路图:
根据仿真电路运行电路观察不失真的输出与输入的波形如下图所示,其中R2=47%,R3=51%。
定义为输出低频信号 分量的振幅 与输入高频调幅波包络变化的振幅 的比值,
如果下图所示的折线表示二极管的伏安特征曲线(注意在大信号输入情况下是允许的),则有:
原因:由于负载电阻R与负载电容C的时间常数RC太大所引起的。这时电容C上的电荷不能很快地随调幅波包络变化,从而产生失真。(电容C两端电压通过R放电的速度太慢)
改进措施:为避免产生惰性失真,必须在任何一个高频周期内,使电容C通过R放电的速度大于或等于包络下降速度。
避免产生惰性失真的条件:在任何时刻,电容C上电压的变化率应大于或等于包络信号的变化率:
通常 取值较大(一般为5~10μF),在 两端的直流电压 ,大小近似等于载波电压振幅 , 经R和RL分压后在R上产生的直流电压为: ,由于 对检波二极管 来说相当于一个反向偏置电压,会影响二极管的工作状态。
电源V1是AM信号,载波幅度为5V,频率为300KHz,调制信号的频率为1KHz,m值是0.8。
电容C1、电阻R1、电阻R2构成低通滤波器。C起高频滤波作用,R作为检波器的低频负载在其两端输出已恢复的调制信号。对低频调制信号 来说,电容C的容抗相当大,电容C相当于开路,电阻R就作为检波器的负载,其两端产生输出低频解调电压。对高频载波信号 来说,电容C的容抗特别小,电容C相当于短路,起到对高频电流的旁路作用,即滤除高频信号。
无线通信(Wireless Communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。
3.3包络检波的惰性失线包络检波的底部切割失线检波器电压传输系数计算16
无线通信的发展经历了三个阶段,首先,远古时期的手段是用烽火和旗语。其次,到近代出现了有线通信,其中著名的发明就是1837年Morse发明得电报和1876年Bell发明的电话。电话的发明加速了通信领域的发展,为无线通信的出现奠定了坚实的基础。无线通信的出现加快了现代通信领域的飞速发展。
(1)对低频调制信号 来说,电容C的容抗相当大,电容C相当于开路,电阻R就作为检波器的负载,其两端产生输出低频解调电压
(2)对高频载波信号 来说,电容C的容抗特别小,电容C相当于短路,起到对高频电流的旁路作用,即滤除高频信号。
Multisim 10是一款知名的EDA仿真软件,由加拿大IIT、公司于2007年推出最新版本。在Windows环境下,Multisim 10软件有一个完整的集成化设计环境,它将原理图的创建、电路的测试分析、结的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中。在搭建实际电路之前,采用Multisim 10仿真软件进行虚拟测试,可使实验方法和实验手段现代化,扩展实验容量,使实验内容更完备,提高了实验效率,节省大量的实验资源。Multisim 10软件进行设计仿真分析的基本步骤为:设计创建仿真电路原理图→电路图选项的设置→使用仿真仪器→设定仿真分析方法→启动Multisim 10仿线原理框图
包络检波主要用于普通调幅(AM)信号的解调,主要由二极管和低通滤波器组成原理框图如下:
因 经由非线性器件后输出电流中含有能线性反映输入信号包络变化规律的音频信号分量(即反映调制信号变化规律)。所以包络检波仅适用于标准调制波的解调。此电路不需要加同步信号,电路显得较简单。

