第六讲附件相敏检波电路
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乘法器式相敏检波电路
乘法器式相敏检波电路的工作原理是,利用乘法器将待测信号与参考信号相乘,结果通过低通滤波器得到与待测信号幅度和相位相关的直流信号。
相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。
相比包络检波电路,相敏检波电路能够鉴别调制信号相位,从而判别被测量变化的方向,同时相敏检波电路还具有选频的能力,从而提高测控系统的抗干扰能力。
从电路结构上看,相敏检波电路的主要特点是,除了所需解调的调幅信号外,还要输入一个参考信号。
一、相敏检波的功用和原理1、什么是相敏检波电路?相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。
2、为什么要采用相敏检波?包络检波有两个问题:一是解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流,无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。
第二,包络检波电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。
对于不同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流,以恢复调制信号,这就是说它不具有鉴别信号的能力。
为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力,提高抗干扰能力,需采用相敏检波电路。
3、相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是什么?相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要区别是相敏检波电路能够鉴别调制信号相位,从而判别被测量变化的方向,同时相敏检波电路还具有选频的能力,从而提高测控系统的抗干扰能力。
从电路结构上看,相敏检波电路的主要特点是,除了所需解调的调幅信号外,还要输入一个参考信号。
有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。
4、相敏检波电路与调幅电路在结构上有哪些相似之处?它们又有哪些区别?将调制信号Ux乘以幅值为1的载波信号就可以得到双边带调幅信号Us,将双边带调幅信号Us再乘以载波信号,经低通滤波后就可以得到调制信号Ux。
这就是相敏检波电路在结构上与调制电路相似的原因。
二者主要区别是调幅电路实现低频调制信号与高频载波信号相乘,输出为高频调幅信号;而相敏检波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘,经滤波后输出低频解调信号。
这使它们的输入、输出耦合回路与滤波器的结构和参数不同。
二、相敏检波电路的选频与鉴相特性1、相敏检波电路的选频特性什么是相敏检波电路的选频特性?相敏检波电路的选频特性是指它对不同频率的输入信号有不同的传递特性。
以参考信号为基波,所有偶次谐波在载波信号的一个周期内平均输出为零,即它有抑制偶次谐波的功能。
对于n=1,3,5等各奇次谐波,输出信号的幅值相应衰减为基波的1/ n,即信号的传递系数随谐波次数增高而衰减,对高次谐波有一定抑制作用。
相敏检波的原理及应用相敏检波的原理相敏检波是一种广泛应用于通信、无线电、光学和雷达等领域的信号处理技术。
它基于频率和相位之间的关系来提取原始信号中的信息。
相敏检波器由相敏检波器和低通滤波器组成。
相敏检波器相敏检波器是相敏检波的核心部件。
它通常由一个多路解调器和一个低通滤波器组成。
•多路解调器:用于将输入信号分成多个信道,每个信道输出一个相对相位不同的信号。
•低通滤波器:用于将多路解调器输出的信号进行滤波,只保留所需的频率分量。
相敏检波器的输出是输入信号与基准相位之间的相关函数。
相关函数相关函数是相敏检波器输出的一个重要指标。
它表示输入信号与基准相位之间的相似程度。
如果输入信号的频率与相位与基准相位相同,相关函数的幅值非常大;如果输入信号的频率或相位与基准相位不同,相关函数的幅值减小。
相敏检波的应用相敏检波具有广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用领域:1.通信系统:相敏检波用于接收机和解调器中,用于将接收到的信号恢复为原始数据。
2.无线电系统:相敏检波用于解调调频信号,将调制信号恢复为原始信号。
3.光学领域:相敏检波用于光纤通信和光学传感器中,用于提取传输的光信号。
4.雷达系统:相敏检波用于雷达接收机中,用于解调雷达信号并提取目标信息。
5.医学影像:相敏检波用于医学超声成像和放射性医学影像,用于提取影像中的信号。
除了以上列举的应用领域,相敏检波还被广泛用于科学研究和测量领域,如天文学、粒子物理学和化学分析等。
总结通过对相敏检波的原理和应用的介绍,我们可以看出相敏检波作为一种重要的信号处理技术,在各个领域中都有着广泛的应用。
它能够有效地提取信号中的信息,为我们提供了便利和便捷的手段。
无论是在通信、无线电、光学还是雷达等领域,相敏检波都发挥着重要的作用,并为相关技术的应用和发展做出了巨大贡献。
实验1 开关式全波相敏检波电路一、实验目的1.熟悉和掌握相敏检波器的工作原理。
2.验证相敏检波器的检幅特性和鉴相特性。
二、实验设备及参考电路图1.实验台中部件:相敏检波器、音频振荡器、移相器、直流稳压电源、低通滤波器、电压表(毫伏表)2.双踪示波器3.实验参考电路图三、实验步骤将音频振荡器的输出信号(00 )接至相敏检波器的输入端(1)。
1.参考信号为直流电压⑴将直流稳压电源+2V接入相敏检波器参考信号输入端(4),用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。
⑵将直流稳压电源-2V接入相敏检波器参考信号输入端(4),用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。
2.参考信号为交流电压⑴将音频信号00接入相敏检波器参考信号输入端(2),用双踪示波器观察(1) ~ (6)端波形。
⑵将音频信号1800 接入相敏检波器参考信号输入端(2),用双踪示波器观察(1) ~ (6)端波形。
3.相敏检波器检幅特性将相敏检波器的输出端(3)接低通滤波器的输入端,将低通滤波器的输出端接数字电压表。
⑴相敏检波器的输入信号(接(1))和参考信号(接(2))同相,改变音频信号的输入幅值Vp-p,分别读出电压表显示的数值填入下表。
⑵相敏检波器的输入信号(接(1))与参考信号(接(2))反相时,改变音频信号的输入幅值Vp-p,分别读出电压表显示的数值填入下表。
4.相敏检波器的鉴相特性将音频信号接移相器的输入端,移相器电路输出接相敏检波器参考输入端(2),旋转移相器的电位器旋钮,改变参考电压的相位,音频振荡器输出幅值不变,用示波器观察(1) ~(6)波形,并读出对应的电压表值。
四、实验报告要求1.画出该相敏检波器的电路图,并说明该电路的工作原理。
2.画出该实验第三步骤和第四步骤的原理框图。
3.分别画出参考电压与相敏检波器的输入信号同相、反相时(1) ~ (6)点的波形图及低通滤波器的输出波形。
4.画出参考电压通过移相器后(差900 时),相敏检波器(1) ~ (6)点及低通滤波器的输出波形。
相敏检波电路工作原理及工作过程相敏检波器有两种:一种由变压器和二极管桥组成,这种电路体积大,稳定性差;另一种则由模拟乘法器构成,性能上得到了很大提高,但价格高,调试麻烦。
为此,在研制大气电场仪的过程中,根据大气电场仪探头的结构特点和大气电场测试中对检波器的要求,利用光电开关、四通道模拟开关和运放组合设计一种结构简单,性能稳定的相敏检波器。
同时,为了对电场信号的极性进行有效可靠的鉴别,根据相敏检波理论,将通过调整光电开关的设置位置,保证感应电压信号与同步脉冲信号同相,以获得最大整流输出,从而准确辨别被测电场极性。
1、什么是相敏检波电路?相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。
2、为什么要采用相敏检波?包络检波有两个问题:一是解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流,无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。
第二,包络检波电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。
对于不同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流,以恢复调制信号,这就是说它不具有鉴别信号的能力。
为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力,提高抗干扰能力,需采用相敏检波电路。
3、相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是什么?相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要区别是相敏检波电路能够鉴别调制信号相位,从而判别被测量变化的方向,同时相敏检波电路还具有选频的能力,从而提高测控系统的抗干扰能力。
从电路结构上看,相敏检波电路的主要特点是,除了所需解调的调幅信号外,还要输入一个参考信号。
有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。
4、相敏检波电路与调幅电路在结构上有哪些相似之处?它们又有哪些区别?将调制信号ux乘以幅值为1的载波信号就可以得到双边带调幅信号us,将双边带调幅信号us再乘以载波信号,经低通滤波后就可以得到调制信号ux。
这就是相敏检波电路在结构上与调制电路相似的原因。
二者主要区别是调幅电路实现低频调制信号与高频载波信号相乘,输出为高频调幅信号;而相敏检波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘,经滤波后输出低频解调信号。