4.4调幅信号的解调电路 44.1包络检浪器 实现包络检波过程的电路为包络检浪器。 户科学与工学 包络检浪器根据所用器件不同,可分为二极管包络 检浪器和三极管包络检波器;根据信号的大小不同 又可分为小信号平方律检波器和大信号检波器。 4.4.1
4.4.1 包络检波器 实现包络检波过程的电路为包络检波器。 包络检波器根据所用器件不同，可分为二极管包络 检波器和三极管包络检波器；根据信号的大小不同， 又可 分为小信号平方律检波器和大信号检波器。 4.4.1 4.4 调幅信号的解调电路
二极管峰值包络检波器 二极管峰值包络检波器的 原理电路如图4.4.1所示 Rx 1工作原理 图4.4.1二极管峰值包络检波器 由图44.1可见 (动画) 户科学与工学 当加在二极管上的正向电压为 =lim cos ot 设 D(on) 0 流过二极管的电流;= gDb 0,U<0 电路参数要求R1pmN oC 4.4.1
1.工作原理 由图4.4.1可见, 当加在二极管上的正向电压为 cos i im =V t 设 ( ) 0 D on = 流过二极管的电流 , 0 0 , 0 D g i = 电路参数要求 1 L c R C 及 1 RL C 4.4.1 二极管峰值包络检波器的 原理电路如图4.4.1所示 一、二极管峰值包络检波器 （动画）
其中o为输入高频调幅信号的载频、g为调制信号频 率。理想情况下,R,(通滤波器的阻抗z(o)应满足 z(02)≈0 () z(2)≈R 若D.= v cos ot (a) ti n jn in 犬工作原理可以由留 (b) 4.4.2描述。 图442输入信号为高频等 幅正弦波的检波过程 4.4.1
其中 c 为输入高频调幅信号的载频、 为调制信号频 率。理想情况下， R CL 低通滤波器的阻抗 Z( ) 应满足 ( ) 0 Z c ( ) Z R L 4.4.1 若 cos i im =V t 工作原理可以由图 4.4.2描述。 图4.4.2 输入信号为高频等 幅正弦波的检波过程
着C增大,就会充电慢O大,R一定,放电慢,所以波 动小,U小 若R增大,则充电快,放电慢,C一定,浪动小υ大。 户科学与工学 4.4.1
若C增大，就会充电慢， 大，R一定，放电慢，所以波 动小， o 小。 若R增大，则充电快，放电慢，C一定，波动小， o 大。 4.4.1
当输入为调幅波时的检浪器工作浪形如图4.4.3所示。 u()4( at Up hn nlAnmmmmanmIl D )-u(t vo(t) 图44.3输入为调幅波情况下的检波器工作波形 (动画) 4.4.1
当输入为调幅波时的检波器工作波形如图4.4.3所示。 图4.4.3 输入为调幅波情况下的检波器工作波形 4.4.1 (动画)
2性能指标 (1)检波效率:m=M Qm =cosb(4.4.1 可以证明日=37 (4.4.2) gpR (2)等效输入电阻R R R L (4.4.3) 2 证明:功率守恒,输入功率: 2 输出功率:m=(mm R R 2R 于是 7 2R R 所以R≈=R2 (444) 4.4.1
2.性能指标 （1） 检波效率： cos m o d a im im V M V V = = = （4.4.1） 可以证明 3 3 D g R = （4.4.2） （2）等效输入电阻 Ri 1 2 R R i L = (4.4.3) 证明：功率守恒，输入功率： 2 2 im i i V P R 输出功率： = 2 2 ( ) av d im o L L V V P R R = = 于是 2 2 ( ) 2 im d im i L V V R R 1 d 所以 1 2 R R i L （4.4.4） 4.4.1
在接收设备中, 检浪器前接有中频放 T L1北L24 中频放大 R 大器,如图4.4.4所 器末级 示。所以,等效输入 图444中频放大器与检波器级联 电阻R就是中频放大器 的负载。所以从增加中频放大器增益、提高接收机灵 敏度的角度出发,应尽量加大R也即应加大R。但是R 的增大同样受到检波器中非线性失真的限制。 4.4.1
图4.4.4 中频放大器与检波器级联 在接收设备中， 检波器前接有中频放 大器，如图4.4.4所 示。所以，等效输入 电阻 Ri 就是中频放大器 的负载。所以从增加中频放大器增益、提高接收机灵 敏度的角度出发，应尽量加大 Ri 也即应加大 RL 。但是 RL 的增大同样受到检波器中非线性失真的限制。 4.4.1
解决以上矛盾的一个有效方 法是采用图445所示的三极管 T 射极包络检波电路。由图可见, 就其检浪物理过程而言,它利 用发射结产生与二极管包络检 波器相似的工作过程,不同的 图445三极管射极 仅是输入电阻比二极管检波器 包络检波电路 与增大了倍+这种电路 A适直于集成化,在集成电路中得到了广泛的应用 4.4.1
解决以上矛盾的一个有效方 法是采用图4.4.5所示的三极管 射极包络检波电路。由图可见， 就其检波物理过程而言，它利 用发射结产生与二极管包络检 波器相似的工作过程，不同的 仅是输入电阻比二极管检波器 增大了 倍。这种电路 (1 ) + 适宜于集成化，在集成电路中得 到了广泛的应用。 4.4.1 图4.4.5 三极管射极 包络检波电路
3、二极管包络检浪器中的失真 (1)惰性失真(对角线切割失真) 惰性失真如图4.4.6所示 产生的原因:它是在调幅波包络下降时,由于时间常 数太大(图中时间1~2内),电容C的放电速度跟不上 输入电压包络的下降 2()的包络 速度,这种非线性失 ()( 真是由于C的惰性太 犬大引起的,所以称为 惰性失真。 图44.6惰性失真(动画)
（1）惰性失真（对角线切割失真） 惰性失真如图4.4.6所示。 产生的原因：它是在调幅波包络下降时，由于时间常 数太大（图中时间 1 2 t t 内），电容C的放电速度跟不上 3、二极管包络检波器中的失真 图4.4.6 惰性失真（动画） 输入电压包络的下降 速度。这种非线性失 真是由于C的惰性太 大引起的，所以称为 惰性失真
避免惰性失真的条件: R,C≤ (4.4.5) QM 当9=9m时M。最大。为了保证在92=g 户科学与工学 时也不产生失真,应满足 M RC≤ amax max amax 4.4.1
避免惰性失真的条件： 2 a 1 L a M R C M − (4.4.5) 时也不产生失真，应满足 2 amax max max 1 L a M R C M − 4.4.1 当 = max 时， Ma max 最大。为了保证在 = max