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二极管峰值包络检波器的设计峰值包络检波器是一种广泛应用于无线通信和雷达系统中的电路，用于从调制信号中提取出包络信号。
与常规的整流电路不同，峰值包络检波器能够准确地提取出输入信号的包络，同时不失真信号的高频特性。
本文将介绍如何设计一个基于二极管的峰值包络检波器。
首先，让我们了解一下峰值包络检波器的工作原理。
该电路的基本原理是利用二极管的非线性特性，使得输入信号的正半周被整流为直流信号，并在其中一个时刻保持其峰值。
下面是该电路的基本结构图：```+---------+IN---，---->OU+---------+```图中的IN表示输入信号，OUT表示输出信号。
接下来，我们将介绍该电路的设计步骤。
第一步是选择合适的二极管。
峰值包络检波器的设计需要选择具有合适的非线性特性的二极管。
一般情况下，选择肖特基二极管或者高速稳压二极管。
第二步是选择合适的电容。
电容的选择应尽可能大，以便提高信号的低频响应。
一般情况下，选择0.1μF或更大的电容。
第三步是确定电路的截止频率。
峰值包络检波器的截止频率取决于输入信号的最高频率和电容的值。
一般情况下，选择截止频率为输入信号频率的两倍。
第四步是电路的仿真。
可以使用电路仿真软件如Multisim或者LTSpice来模拟电路的性能，以便调整参数并优化电路性能。
第五步是实际的电路实现。
根据仿真结果，选择合适的元器件并进行电路布局和焊接。
注意保持元器件的引脚长度一致，以减少对信号的串扰。
第六步是电路的测试和调试。
使用信号发生器输入不同频率和幅度的信号，并使用示波器观察输出信号的波形和幅度。
根据测试结果，调整元器件的数值以实现最优性能。
最后，设计完成的峰值包络检波器可以应用于无线通信系统或雷达系统中。
前言ﻩ11 设计目的及原理ﻩ21。
1设计目的和要求 (2)１。
１设计原理ﻩ22包络检波器指标参数的计算 (6)2。
1电压传输系数的计算 (6)2。
2参数的选择设置 (6)3 包络检波器电路的仿真.......................................................................................... ９3.１Ｍultｉsim的简单介绍.......................................................................... 1０3。
2 包络检波电路的仿真原理图及实现 (10)4总结 (13)5参考文献 (14)调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称为检波。
广义的检波通常称为解调，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。
对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程；对调频波，是从它的频率变化提取调制信号的过程；对调相波，是从它的相位变化提取调制信号的过程。
工程实际中,有一类信号叫做调幅波信号,这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。
为了把低频信号取出来,需要专门的电路,叫做检波电路。
使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路.调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。
目前应用最广的是二极管包络检波器,不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调.但是，对普通调幅信号来说,它的载波分量被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号,通常将这种振幅检波器称为包络。
为了生动直观的分析检波电路，利用最新电子仿真软件Mｕlｔisｉm11。
０进行二极管包络检波虚拟实验。
Ｍｕlｔiｓｉm具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。
计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段,是一种很好的选择，可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解,从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的.1设计目的及原理1.1 设计目的和要求通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解,学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。
检波器设计〔完整版〕职业技术学院学生课程设计报告课程名称：高频电路课程设计专业班级：信工102 姓名：学号：20XX0311202 学期：大三第一学期目录1课程设计题目.................................2课程设计目的.................................. 3课程设计题目描述和要求..................... 4课程设计报告内容.............................二极管包络检波电路的设计....................... 同步检波器的设计 ......................... 5结论.......................................... 6 结束语......................................... 7参考书目....................................... 8附录..........................................摘要振幅调制信号的解调过程称为检波.有载波振幅调制信号的包络直接反映调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行检波.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换规律,无法用包络检波进行解调,所以要采用同步检波方法. 同步检波器主要是用于对DSB和SSB信号进行解调.它的特点是必须加一个与载波同频同相的恢复载波信号.外加载波信号电压参加同步检波器的方法有两种.利用模拟乘法器的相乘原理,实现同步检波是很简单的,利用抑制载波的双边带信号Vs,和输入的同步信号Vc,经过乘法器相乘,可得输由信号, 实现了双边带信号解调课程设计作为高频电子线路课程的重要组成局部,目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容,根本掌握数字系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养我们的实际动手水平以及分析、解决问题的水平.另一方面也可使我们更好地稳固和加深对根底知识的理解,学会设计中小型高频电子线路的方法,独立完成调试过程,增强我们理论联系实际的水平,提升电路分析和设计水平.通过实践引导我们在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定根底.通过设计,一方面可以加深我们的理论知识,另一方面也可以提升我们考虑问题的全面性,将理论知识上升到一个实践的阶段.课程设计题目：AM解调器设计二、课程设计目的：通过课程设计,使学生增强对高频电子技术电路的理解,学会查寻资料、方案比拟,以及设计计算等环节.进一步提升分析解决实际问题的水平,创造一个动脑动手、独立开展电路实验的时机,锻炼分析、解决高频电子电路问题的实际本领,真正实现课本知识向实际水平的转化；通过典型电路的设计与制作,加深对根本原理的了解,增强学生的实践水平. 三、课程设计题目描述和要求输入AM信号,其载波频率为15MHz调制信号为1KHz正弦波；已调波幅度为幅度1V,调制度为60%要求设计AM 解调器,具体要求如下：1)用检波二极管2AP12设计一一AM信号包络检波器,完成给定输入信号参数下的滤波器的计算；完成惰性失真和负峰切割失真条件产生的元件参数分析；2 ) AM信号同步检波器(1)用模拟乘法器MC1496设计一AM信号同步检波器；(2)采用PLL完成参考信号的获取.四、课程设计报告内容二极管包络检波设计工作原理信号包络检波是高频输入信号的振幅大于伏时,利用二极管对电容c充电,加反向电压时截止,电容c上电压对电阻R放电这一特性实现的.分析时采用折线法1.包络检波电路及工作原理图4-1(a)是二极管峰值包络检波器的原理电路.它是输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成.(6-1)式中,3 C为输入信号的载频,在超外差接收机中那么为中频col 为调制频率.在理想情况下,RC网络的阻抗Z应为(6-2)图4-1二极管峰值包络检波器(a)原理电路(b)二极管导通(c)二极管截止图4—2参加等幅波时检波器的工作过程从这个过程可以得由以下几点：(1)检波过程就是信号源通过二极管给电容充电与电容对电阻R 放电的过程.(2)于RC时常数远大于输入电压载波周期,放电慢,使得二极管负极永远处于正的较高的电位(由于输由电压接近于高频正弦波的峰值,即Uo^ Um)o (3)二极管电流iD包含平均分量(此种情况为直流分量)lav及高频分量.图4-3检波器稳态时的电流电压波形图4-4输入为AM信号时检波器的输曲波形图图4—5输入为AM信号时,检波器二极管的电压及电流波形图4—6包络检波器的输由电路检波失真检波器输由电压波形与输入信号包络之间,最好有时间上的延迟或幅度上的线形比例变化,而不能由现非线性或线性失真.但是,但一些条件无法满足时, 就会有一下是真1〕惰性失真在二极管截止期间,电容C两端电压下降的速度取决于RC的时常数.必须满足RC21mamamax图4—9惰性失真的波形2〕底部切削失真底部切削失真产生的原因是由于交直流负载不一致,要防止底部切削失真应满足：maRgRRgR R图6—10底部切削失真元器件参数计算：于电路属于峰值包络检波器,所以一般选用正向电阻小、反向电阻大,结电容小而开关速度较快的2AP12.RC时间常数应同时满足无惰性失真和频率失真条件：①电容C1=C2=C应该对载频及其谐波分量近似短路,故应该5〜10〜RC1,,通常取〔经验公式〕.RCWcWc②将条件代入防止惰性失真条件RC21mamam双得〜105RC103③应该满足无底部切削失真条件设输由电阻,Rl10k oRgRRgR1R5R 贝U R1, R2.为防止底部切R266R RR1R2RRR2//RL.代入条件R削失真,应该有ma可得R11k,由于检波器的输入电阻Ri不应太小,而RiR,所以R不能太2小, 取R3k,另取C=,这样RC6104满足上一步对时间常数的要求.因此R1, R2.④Cc取值应使低频信号有效到负载电阻RL上,即满足CcCc=47uE图二极管包络检波原理图1,取RLmin同步检波设计设计原理在模拟乘法器MC1496的一个输入端输入振幅调制信号如抑制载波的双边带信号UStUsmcosctcost ,另一输入端输入同步信号UctUcmcosct ,经乘法器相乘,式可得输由信号U0为UotKEUstUct 111KEUsmUcmcostKEUsmcos2ctKEUsmUcm2ct244上式中,第一项为哪一项所需要的低频调制信号分量,后两项为高频分量,可用低通滤波器滤掉,从而实现双边带信号的解调假设输入信号USt为单边带振幅调制信号,即 ,那么乘法器的输U0t 为：1UotKEUsmUcmcos2ctcosCt211KEUsmcostKEUsmUcm2ct44b式中,第一项为哪一项所需要的低频调制信号分量,第二项为高频分量,也可以被低通滤波器滤掉.如果输入信号USt为有载波振幅调制信号,同步信号为载波信号UCt,利用乘法器的相乘原理,同样也能实现解调.设UstUsmlmcostcoswct , uctucmcoswct 贝U输由电压u0t为u0tKEustuct111KEusmucmKEmucmcostKEusmucmcos2wct 2221+KEmusmucmcos2wct 41+KEmusmucmcos2wct 4 上式中,第一项为直流分量,第二项是所需要的低频调制信号分量,后面三项为高频分量,利用隔直电容及低通滤波器可滤掉直流分量及高频分量,从而实现了有载波振幅调制信号的解调.同步检波电路与包络检波不同,检波时需要同时参加与载波信号同频同相的同步信号.利用乘法器可以实现调幅波的乘积检波功能,普通调幅电压乘积器的原理框图如图所图普通调幅电压乘积器原理框图图中,设输入信号UAM⑴为普通调幅信号：UAMUXM(1macosyt)cosxt限幅器输由为等幅载波信号,乘法器将两输入信号进行相乘后输由信号为： vo(t)KEvs(t)vc(t) 再通过低通滤波器作为乘法器的负载,将所有高频分量去除,并用足够大的电容器隔断直流分量,就可以得到反映调制规律的低频电压.同步检波器原理这种方法是将外加载波信号电压与接收信号在检波器中相乘,再经过低通滤波器,最后检由原调制信号,如下图.图乘积型同步检波器设输入的已调波为载波分量被抑制的DSB信号u1为：u1U1costcost本地载波电压：ucUccos(ct) 上两式中,c1,即本地载波的角频率等于输入信号的角频率,它们的相位不一定相同u2U1UCcostcos1tcos(1) 低通滤波器滤除21附近的频率分量后,得到频率为的低频信号：1 uoU1UCcoscost2上式可见,低频信号的cos成正比.当=0时,低频信号电压最大,随着相位差变大,输由电压变小.所以我们不但要求本地载波与输由信号载波的角频率必须相等.元器件选择根据上述比照,采用乘积型同步检波器.此电路中最关键的电子元件是乘法器,这里我们选择的是集成模拟乘法器,集成模拟乘法器是完成两个模拟信号相乘的电子器件.采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件要简单的多,而且性能优越.从价格和性能的角度我们选择MC1496芯片实现模拟乘法器功能.MC1496是爽平衡四象限*I1拟乘法器, VT1、VT2与VT3 VT4组成双差分对放大器.其内部结构如下图.图MC1496的内部电路及引脚图静态工作点设置MC1496可以采用单电源供电,也可以采用双电源供电.器件的静态工作点外接元件确定.a、静态偏置电压确实定静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态,即晶体管的集一基极间的电压应大于或等于2V,小于或等于最大允许工作电压.根据MC1496的特性参数,应用时,静态偏置电压应满足以下关系,即u8u10,u1u4,u6u1215V(u6,u12)(u8,u10)2V15V(u8,u10)(u1,u4) 15V(u1,u4)u5b、静态偏置电压确实定一般情况下,晶体管的基极电流很小,对于图7-1 ,三对差分放大器的基极电流18、110、I1和I4可以忽略不记, 因此器件的静态偏置电流主要恒流源I0的值确定.当器件为单电源工作时,引脚14接地,5脚通过一电阻R5接正电源,于I0是I5的镜像电流,所以改变电阻R5可以调节I0的大小,即PD=2I5(V6-V14)+I5(V5-V14)2同步检波亦采用模拟乘法器MC1496］等同步信号与已调信号相乘,其电路图如图下所示.vx端输入同步信号或载波信号vc, vy端输入已调波信号vs,输由端接有电阻R11、C6组成的低通滤波器和1uF的隔直电容, 所以该电路对有载波调幅信号及抑制载波的调幅信号均可实现解调,但要合理的选择低通滤波器的截止频率.图-解调后波形电路图五、结论二极管包络检波的结构简单, 造价廉价,主要是进行AM波的解调；同步检波的结构较复杂,主要进行DSB解调六、结束语本次课程设计选取的是书本上现成的电路原理图,在设计方面相对而言比拟容易,但是在制作仿真过成和做设计报告的过程中确实遇到了很多的问题,而这些问题正是我们今后学习工作的重点问题或者说是应该是必须掌握的技能.首先,设计思路是最重要的,只要你的设计思路是成功的,那你的设计已经成功了一半.因此我们应该在设计前做好充分的准备,像查找详细的资料,为我们设计的成功打下坚实的根底.要熟练地掌握课本上的知识,这样才能对试验中由现的问题进行分析解决.留给我印象最深的是要设计一个成功的电路,必须要有耐心,要有坚韧的毅力.设计过程中,我深刻的体会到在设计过程中,需要反复实践,其过程很可能相当烦琐,有时花很长时间设计由来的电路还是需要重做,那时心中未免有点灰心,有时还特别想放弃,此时更加需要静下心,查找原因.分析问题的原因以及可能由现问题的地方, 在此期间是考验我们学习水平的最关键的时刻,同时也是获取经验的最好的途径.这位今后的工作奠定了坚实的根底, 也是此次课程设计的获益最多的环节.其次,设计报告的书写也是此次课程设计的一个重要环节.可以说设计的好坏都取决于设计报告的好坏.书写报告是对word运用的一大考验,以前很多东西,比方说绘制表格以及很多特殊符号,画图都是很陌生的问题.经过了此次报告的书写根本上熟悉了这些操作,办公软件应用整体上有了提升.总体来说,这次实习我受益匪浅.在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中,特别有趣,培养了我的设计思维,增加了实际操作水平.在让我体会到了设计电路的艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐. 最后感谢老师的指导和各位同学的帮助.七、参考书目：［1］张肃文.高频电子线路.第四版.北京：高等教育由版社,20XX年.［2］杨翠娥.高频电子线路实验与课程设计.哈尔滨工程大学生版社,20XX年.［3］杨欣、王玉凤、刘湘黔,电路设计与仿真基于Multisim 8 与Protel 20XX.清华大学生版社,20XX年［4］［日］铃木雅臣著、邓学译上下频电路设计与制作科学生版社,20XX ［5］郝晓剑仪器电路设计与应用电子工业生版社,20XX［6］童诗白模拟电子技术根底高等教育由版社, 20XX ［7］樊昌信曹丽娜通信原理国防工业由版社, 20XX ［8］康晓明卫俊玲电路仿真与绘图快速入门教程国防工业生版社,20XX ［9］［日］黑田彻著周南生译晶体管电路设计与制作科学生版社,20XX ［10］高瑜翔高频电子线路科学生版社20XX八、附录1.二极管包络所需元器件：二极管2AP12, 2个电容,1个47uF电容,1个1k电阻. 1个5k 电阻,1个10k电阻,1个调制信号源,1个双踪示波器.2.同步检波所需元器件：8 个2N2222, 1 个1DH62, 2 个1BH62, 3 个电容,3 个电容,1 个51, 1 个100, 3 个500, 1 个820, 3 个1k, 1 个1个2k, 2个3k, 2个12V直流电源,1个双踪示波器,1个调制信号源.［2］杨翠娥.高频电子线路实验与课程设计.哈尔滨工程大学生版社,20XX年.［3］杨欣、王玉凤、刘湘黔,电路设计与仿真基于Multisim 8 与Protel 20XX.清华大学生版社,20XX年［4］［日］铃木雅臣著、邓学译上下频电路设计与制作科学生版社,20XX ［5］郝晓剑仪器电路设计与应用电子工业生版社,20XX［6］童诗白模拟电子技术根底高等教育由版社, 20XX ［7］樊昌信曹丽娜通信原理国防工业由版社, 20XX ［8］康晓明卫俊玲电路仿真与绘图快速入门教程国防工业生版社,20XX ［9］［日］黑田彻著周南生译晶体管电路设计与制作科学生版社,20XX ［10］高瑜翔高频电子线路科学生版社20XX八、附录1.二极管包络所需元器件：二极管2AP12, 2个电容,1个47uF电容,1个1k电阻. 1个5k 电阻,1个10k电阻,1个调制信号源,1个双踪示波器.2.同步检波所需元器件：8 个2N2222, 1 个1DH62, 2 个1BH62 3 个电容,3 个电容,1 个51, 1 个100, 3 个500, 1 个820, 3 个1k, 1 个1个2k, 2个3k, 2个12V直流电源,1个双踪示波器,1个调制信号源.。
包络检波电路设计原理
包络检波电路设计原理是将调制信号进行检波，获取其包络信号的电路。
通常用于调幅解调电路中。
设计原理如下：
1. 输入信号为调制信号，一般是调幅信号或者调频信号。
2. 输入信号经过高频滤波器滤波，去除高频成分，得到基带信号。
3. 基带信号经过整流电路，将其变成单方向电流，同时对信号的幅度进行检测。
4. 接下来，基带信号经过低通滤波器滤波，去除高频杂波，得到原始的包络信号。
5. 最后，经过放大器对包络信号进行放大，以便后续信号处理。
包络检波电路的设计要点：
1. 高频滤波器的设计要根据信号的调制方式来选择合适的截止频率。
2. 整流电路直接将信号变成单方向电流，可以使用二极管进行整流。
3. 低通滤波器的设计要选择合适的截止频率，以保留信号的低频成分。
4. 放大器的设计要根据需要进行选择，以达到合适的信号放大倍数。
包络检波电路的设计原理基本上就是通过滤波和整流处理信号，然后放大得到包络信号。
这样就可以将调制信号转变为调幅信号的包络信号进行后续处理或者解调。
包络检波器的设计与实现包络检波器的设计原理是基于信号的幅度调制（AM）特性。
在AM信号中，载频信号的振幅被调制成与待传输信息的振幅成正比的高频信号。
包络检波器可以将这个高频信号转换成与它的包络成正比的直流电压。
其整体设计由输入滤波器、偏置电路、包络检波、滤波器和输出级组成。
输入滤波器的作用是去除输入信号中的高频分量。
这是因为高频信号主要包含了信号的幅度信息，所以必须先去除它们，以便后续的包络检波和滤波处理。
常用的滤波器包括低通滤波器和带通滤波器，其选择取决于特定应用中信号频率的范围。
偏置电路的作用是为包络检波电路提供恒定的直流偏置电压。
这是因为包络检波电路只能工作在正电压范围内，所以必须将输入信号通过偏置电路上移至正半轴。
常用的偏置电路包括电路电源和耦合电容。
包络检波电路的核心部分是包络检波器。
它将经过滤波器和偏置电路处理过的信号转换成与输入信号包络成正比的直流电压。
常用的包络检波器包括二极管检波器和放大器检波器。
二极管检波器利用二极管的非线性特性实现包络检波，放大器检波器则通过将输入信号放大后再进行整流达到类似的效果。
滤波器的作用是去除包络检波后的直流电压中的噪声和高频分量。
这是因为在包络检波过程中，噪声和高频成分可能会被放大，所以需要通过滤波器进行去除。
常用的滤波器包括低通滤波器和带通滤波器，其选择取决于特定应用中的要求。
输出级的作用是将经过滤波处理的直流电压转换成易于读取和显示的模拟或数字信号。
在这一阶段中，可以使用模拟输出电路、数模转换器以及显示器等设备。
包络检波器的实现可以通过模拟电路、数字电路或其组合来完成。
模拟电路实现简单，但存在温度漂移、干扰和误差累积等问题；数字电路实现复杂，但可提供更高的精度和稳定性。
实际应用中，可以根据需求选择适当的实现方法。
包络检波器在通信、雷达、声波处理等领域中有着广泛的应用。
它可以用于解调和检测各种调幅信号，如振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
目录前言 (1)1包络检波器设计原理 (2)1.1原理框图 (2)1.2原理电路 (2)1.3工作原理分析 (3)1.4 峰值包络检波器的应用型输出电路 (5)1.5 电压传输系数 (5)1.6检波器的惰性失真 (7)1.7检波器的底部切割失真 (7)2包络检波器电路设计 (9)3包络检波器电路的仿真实现与分析 (10)3.1Multisim10 使用介绍 (10)3.2包络检波器电路的仿真电路 (12)3.3包络检波的惰性失真 (13)3.4包络检波的底部切割失真 (15)3.5检波器电压传输系数计算 (16)课设总结 (17)参考文献 (18)前言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。
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。
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。
学院通信电路课程设计AM信号包络检波器系别班级：电气系08通信指导教师：王老师实验日期：第17周2010——2011学年度第一学期目录一．设计目的 (3)二、设计容及原理 (3)三、设计的步骤及计算 (4)1.电压传输系数 (7)2.流通角 (7)3.参数选择 (8)四、设计的结果与结论 (10)1．结果 (10)2．结论 (11)3．心得体会 (11)五、参考文献 (12)AM信号包络检波器一、设计目的：通过课程设计.使学生加强对高频电子技术电路的理解.学会查寻资料﹑方案比较.以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力.创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会.锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领.真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作.加深对基本原理的了解.增强学生的实践能力。
要求：掌握串、并联谐振回路及耦合回路、高频小信号调谐放大器、高频功率放大器、混频器、幅度调制与解调、角度调制与解调的基本原理.实际电路设计及仿真。
设计要求及主要指标：用检波二极管2AP12设计一AM信号包络检波器.并且能够实现以下指标。
●输入AM信号：载波频率15MHz正弦波。
●调制信号：1KHz正弦波.幅度大于1V.调制度为60%。
●输出信号：无明显失真.幅度大于5V。
二．设计容及原理：调幅调制和解调在理论上包括了信号处理.模拟电子.高频电子和通信原理等知识.涉及比较广泛。
包括了各种不同信息传输的最基本原理.是大多数设备发射与接收的基本部分。
因为本次课题要求调制信号幅度要大于1V.而输出信号幅度需要大于5V.所以本课题设计需要运用放大电路。
本次实验采用二极管包络检波以及运算放大电路。
在确定电路后.利用EDA 软件Multisim进行仿真来验证设计结果设计框图如下：输入信号→非线性器件→二极管包络检波器→运放电路→输出信号。
检波原理电路图图1三、设计的步骤及计算检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周期.二极管正向导通并对电容C充电.由于二极管正向导通电阻很小.所以充电电流I很大.是电容的电压Vc很快就接近高频电压峰值.充电电流方向如下图2所示：图2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。
实验十一包络检波及同步检波实验一、实验目的1、进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。
2、掌握二极管峰值包络检波的原理。
3、掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。
4、掌握用集成电路实现同步检波的方法。
二、实验内容1、完成普通调幅波的解调。
2、观察抑制载波的双边带调幅波的解调。
3、观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。
三、实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、4号板1块4、双踪示波器1台5、万用表1块四、实验原理及实验电路说明检波过程是一个解调过程，它与调制过程正好相反。
检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。
还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。
假如输入信号是高频等幅信号，则输出就是直流电压。
这是检波器的一种特殊情况，，在测量仪器中应用比较多。
例如某些高频伏特计的探头，就是采用这种检波原理。
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，如图11-1所示（此图为单音频Ω调制的情况）。
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。
全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。
大信号检波原理电路如图11-2（a）所示。
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i D很大，使电容器上的电压V C很快就接近高频电压的峰值。
包络检波器的设计与实现 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020目录前言 (1)1 设计目的及原理 (2)设计目的和要求 (2)设计原理 (2)2包络检波器指标参数的计算 (6)电压传输系数的计算 (6)参数的选择设置 (6)3 包络检波器电路的仿真 (9)Multisim的简单介绍 (10)包络检波电路的仿真原理图及实现 (10)4总结 (13)5参考文献 (14)前言调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称为检波。
广义的检波通常称为解调，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。
对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程；对调频波，是从它的频率变化提取调制信号的过程；对调相波，是从它的相位变化提取调制信号的过程。
工程实际中，有一类信号叫做调幅波信号，这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。
为了把低频信号取出来，需要专门的电路，叫做检波电路。
使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。
调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。
目前应用最广的是二极管包络检波器，不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。
但是，对普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络。
为了生动直观的分析检波电路，利用最新电子仿真软件进行二极管包络检波虚拟实验。
Multisim具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。
计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段，是一种很好的选择，可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解，从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的。
1设计目的及原理设计目的和要求通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。
要求：掌握串、并联谐振回路及耦合回路、高频小信号调谐放大器、高频功率放大器、混频器、幅度调制与解调、角度调制与解调的基本原理，实际电路设计及仿真。
设计要求及主要指标：用检波二极管设计一AM信号包络检波器，并且能够实现以下指标。
●输入AM信号：载波频率200kHz正弦波。
●调制信号：1KHz正弦波，幅度为2V，调制度为40%。
●输出信号：无明显失真，幅度大于6V。
设计原理调幅调制和解调在理论上包括了信号处理，模拟电子，高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。
包括了各种不同信息传输的最基本的原理，是大多数设备发射与接收的基本部分。
因为本次课题要求调制信号幅度大于1V，而输出信号大于5Ｖ，所以本课题设计需要运用放大电路。
本次实验采用二极管包络检波以及运算放大电路。
在确定电路后。
利用EAD软件Multisim进行仿真来验证假设结果。
总设计框图如1-1：图1-1总设计框图二极管包络检波器的工作原理：检波原理电路图如图1-2图 1-2检波原理电路图检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周期，二极管正向导通并对电容C充电，由于二极管正向导通电阻很小，所以充电电流I很大，是电容的电压Vc很快就接近高频电压峰值，充电电流方向如下图1-3所示：图1-3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。
这时二极管是否导通，由电容C上的电压Vc和输入电压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，处于截止状态。
电容就会通过负载电阻R放电。
由于放电时间常数RC远大于调频电压周期，故放电很慢。
当电容上的电压下降不多时，调频信号第二个正半周期的电压又超过二极管上的负压，使二极管导通。
如图1-3中t1到t2的时间为二极管导通（如图1-4）的时间，在此时间内又对电容充电，电容的电压又迅速接近第二个高频的最大量。
如图1-3中t2至t3时间为二极管截止（如图1-5）的时间，在此时间内电容又通过负载R放电。
这样不断地反复循环。
所以，只要充电很快，即充电时间常数RdC很小（Rd为二极管导通时的内阻）而放电时间很慢即放电时间常数RC很大，就能使传输系数接近1。
另外，由于正向导电时间很短，放电时间常数又远大于高频周期，所以输出电压Vc的起伏很小，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Vc就是原来的调制信号，达到解调得目的。
图1-4 二极管导通图1-5 二极管截止图1-6根据上述二极管包络检波的工作原理可设计出符合本次课程设计“包络检波器的设计与实现”的检波器，其原理电路图如图1-7所示。
图1-7 包络检波器电路图2 包络检波器指标参数的计算电压传输系数的计算等幅载频：K d=coscos Vo VsVs Vsϕ==ϕAM波：K d=coscos V mVsmVs VsΩϕ==ϕφ仅于RD2R有关，与包络无关。
Kd为常数，理想：R>>R D，φ→0，K d=1理想：R>>R D，φ→0，K d=1参数的选择设置①v s较小时，工作于非线性区；②R较小时，R D的非线性作用↑。
解决：R足够大时，R D的非线性作用↓，R的直流电压负反馈作用↑。
但R(RC)过大时，将产生：(a)惰性失真(τ放跟不上v s的变化)；(b)负峰切割失真(交流负载变化引起)。
(a)惰性失真(如图)图2-1由图可见，不产生惰性失真的条件：v s包络在A点的下降速率≤C的放电速率。
即：τ=RC≤2maxmax max1+mmΩ(b)负峰切割失真(交流负载的影响及m的选择)图2-2C c为耦合电容(很大)直流负载为：R交流负载为：R交=(RR L)/(R+R L)∵C c很大，在一个周期内，V c(不变)≈V s(K d≈1时)∴V R=V AB=V c[R/(R+R L)]由图：临界不失真条件：V smin=V c-m V s≈V s-mV s=V s(1-m)m较大时，若V R>V smin,则产生失真。
则要求：τ=RC≤2maxmax max1+mmΩ例：m=，R=Ω时，要求：R L≥2kΩ；m=，R=Ω时，要求：R L≥Ω；即：m较大时，要求负载阻抗R L较大(负载较轻)。
负峰切割失真的改进：图2-3检波器的改进电路R直=R1+R2R交=R1+(R2R L)/(R2+R L)=R1+R交'即：R1足够大时，R交'的影响减小，不易负峰切割失真。
但R1过大时，VΩ的幅度下降，一般取R1/R2=~(2)检波电路R i大，即检波电路的R L大。
(3)晶体管和集成电路包络检波，为直接耦合方式，不存在C c。
3包络检波器电路的仿真的简单介绍Multisim是Interctive Image Technologies公司推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的软件，目前在电路分析、仿真与设计等应用中较为广泛。
该软件以图形界面为主，采用菜单栏、工具栏和热键相结合的方式，具有一般应用软件的界面风格，用户可以根据自己的习惯和熟练程度自如使用。
尤其是多种可放置到设计电路中的虚拟仪表，使电路的仿真分析操作更符合工程技术人员的工作习惯。
包络检波电路的仿真原理图及实现如下图所示为Multisim的仿真原理图图3-1 仿真原理图a）如果将仿真原理图中开关A、C闭合，打开仿真按钮，此时二极管包络检波后的波形，如下图：图3-2 检波不失真波形此时输出的为正弦波，输出波形不失真，与试验要求相符。
b）如果将仿真原理图中开关B、C闭合，打开仿真按钮，此时二极管包络检波后的波形，如下图：图3-3 惰性失真的波形此时输出波形呈锯齿状变化，输出发生了失真，为惰性失真，与试验要求相符。
c) 如果将仿真原理图中开关A、D闭合，再将滑动变阻器旋钮移到100%，即使所接电阻为最大。
打开仿真按钮，观察示波器，可得到二极管包络检波后的波形，如下图：图3-4 切割失真此时发现输出的正弦波底部被切割了一部分，输出发生了失真，为底部切割失真，与试验要求相符。
再次旋动滑动变阻器到75%，观察示波器，看到输出波形如下图：图3-5 切割失真发现输出的正弦波底部也被切割了一部分，发生了失真，为底部切割失真，与试验要求相符。
与图3-4相比，发现图3-5切割的更多，即失真变大。
继续旋动滑动变阻器到50%，观察示波器，看到输出波形如下图：图3-6 切割失真结论：滑动变阻器接入电阻越小越易发生切割失真，即失真越明显。
4总结这次的设计，给自己的印象很深刻。
通过本次实验的课题设计，对本课题有了一定的了解。
但是，在对该课题有一定了解的前提下，也发现了很多问题，当然，都是自身的不足。
认识到理论与实践之间的差距，联系实际的应用去理解知识比一大堆理论来的直接与清晰明了。
在设计中难免会遇到很多学习中不会注意到的问题，比如说在调制中，在取某些值后输出是失真的波形，在设计开始并没有想过会存在那样多的问题，当着手时才发现要完成一个信号的调制与解调，在元器件、电路和取值都要有一部分的要求。
当然，在设计中也遇到很多学习上的问题，有些地方自己根本看不明白，但经过同组有些同学一提，才发现有些很简单的地方自己却并不理解，确实是一个很纠结的问题。
不过，我相信，通过自己的努力，不会让自己失望的。
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