第15讲高频-包络检波课件.ppt
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- 15 高频 包络检波 课件
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1、 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调1检波方式:检波方式:1. 1. 峰值包络检波峰值包络检波2. 2. 平方律检波平方律检波3. 3. 平均值包络检波平均值包络检波4. 4. 同步检波同步检波解调解调AM波波解调解调AM, DSB, SSB波波请一班5位同学:实现图5-33电路仿真请二班5位同学:实现图5-34电路仿真请三班5位同学:实现图5-43电路仿真请四班5位同学:实现图5-44电路仿真请五班5位同学:实现图5-49电路仿真 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调2包络检波器的工
2、作原理包络检波器的工作原理包络检波器的质量指标包络检波器的质量指标5.5.2 二极管峰值包络检波旧版:第旧版:第6 6章章 6.2.26.2.2 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调3非线性非线性 电路电路低通低通滤滤 波器波器从已调波中检出包络信息从已调波中检出包络信息,只适用于,只适用于AM信号信号 输入输入 AM信号信号检出包络信息检出包络信息峰值包络检波器的工作原理 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调4tVsVo包络检波器的工作原理电路组成二极管VDRC低通滤波器C+vWRL+
3、充电放电iDvi串联型二极管包络检波器 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调5加入等幅波时检波器的工作过程加入等幅波时检波器的工作过程 uCU1U2uiU3uCU4tUAUB0通断断通(a)(b)(c)t00 0tUouoiDUav0iDgDuDuDUottiD0iDmax(a)(b)检波器稳态时的电流电压波形检波器稳态时的电流电压波形 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调6ZL+- -uiVDRC+- -uiRui+- -CRdRC低通滤波电路有两个作用:低通滤波电路有两个作用: 对低
4、频调制信号对低频调制信号u来说,电容来说,电容C的的容抗容抗 ,电容,电容C相当于开路,电阻相当于开路,电阻R就作为检波器的负载,其两端产生输就作为检波器的负载,其两端产生输出低频解调电压出低频解调电压 RCW1 对高频载波信号对高频载波信号uc来说,电容来说,电容C的容抗的容抗 ,电容,电容C相当于相当于短路,起到对高频电流的旁路作用,即滤除高频信号。短路,起到对高频电流的旁路作用,即滤除高频信号。 RC c1理想情况下,理想情况下,RC低通滤波网络所呈现的阻抗为低通滤波网络所呈现的阻抗为: : RZZZ)(0)()(cLW 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 A
5、M第5章 振幅调制与解调763L65L10101021(1kHz)Z10101021(100kHz)Z 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调8电压传输系数(检波效率)输入电阻失真包络检波器的质量指标 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调91) 电压传输系数电压传输系数(检波效率检波效率)im0imd VVVmVKamW输输入入已已调调波波包包络络振振幅幅输输出出低低频频交交流流电电压压振振幅幅定义:定义:Kd越大越好越大越好, Kd1包络检波器的质量指标 第十五讲第十五讲 包络检波包络检
6、波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调101) 电压传输系数电压传输系数(检波效率检波效率)vDi D-vCVim 用分析高频功放的折线用分析高频功放的折线近似分析法可以证明近似分析法可以证明cosdK其中,其中,是二极管电流通是二极管电流通角,角,L为检波器负载电阻,为检波器负载电阻,d为检波器内阻。为检波器内阻。 33dLRR包络检波器的质量指标 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调112) 等效输入电阻等效输入电阻 考虑到包络检波电路一般作为谐振回路的负载,它势必考虑到包络检波电路一般作为谐振回路的负载,它势必影响
7、回路选频特性(影响回路选频特性(Q),下面分析其等效电阻),下面分析其等效电阻imimidIVR 其中,其中,Vim是输入高频电压振幅,是输入高频电压振幅, Iim是输入高频电流振幅。是输入高频电流振幅。包络检波器的质量指标 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调122) 等效输入电阻等效输入电阻 载波功率近似等于输出功率载波功率近似等于输出功率LiimRVRV20220VVimLiRR21即有即有,而,而Vo要求:输入阻抗要高包络检波器的质量指标 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调13
8、3) 失真失真惰性失真惰性失真包络检波器的质量指标负峰切割失真负峰切割失真VimOvWVRmaVim 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调14 如果检波电路的时间常数RC太大,当调幅波包络朝较低值变化时,电容上的电荷来不及释放以跟踪其变化,所造成的失真称作惰性失真。 惰性失真(对角线切割失真)包络检波器的质量指标 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调15 惰性失真惰性失真( (对角线切割失真对角线切割失真) )ttmUtccoscos1)(asmsmWvtmUtUsmWcos1)(asm
9、调幅波包络调幅波包络:1asmsind)(dU1tUmttsmttWWt1时刻包络变化率时刻包络变化率:放电速率:放电速率:1asm1CCCcos1)(d)(d1tmRCURCtCittttWvv为避免失真条件:为避免失真条件:11d)(dd)(dsmCttttttUttvttCiddCC)(v电容放电电容放电RitCC)(v 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调16 惰性失真惰性失真( (对角线切割失真对角线切割失真) )避免失真条件:避免失真条件:1 sincos11)()(WWWtmtmCRdttdUdttdvAaaLsmc令:包络检
10、波器的质量指标11d)(dd)(dsmCttttttUttv求求A最值,得到单音调制时不产生惰性失真的充要条件为:最值,得到单音调制时不产生惰性失真的充要条件为:aaLmmCRW21可见,可见,ma,越大,信号越大,信号包络变化越快,要求包络变化越快,要求RC的的值就应该越小。值就应该越小。 第十五讲第十五讲 包络检波包络检波3/27/2022 4:29 AM第5章 振幅调制与解调17 实际应用中,实际应用中,由于调制信号总占有一定的频带由于调制信号总占有一定的频带(minmax),并且各频率分量所对应的调制系数,并且各频率分量所对应的调制系数ma也不相同,设计检波器时,应该用最大调制度也不相
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