实验四二极管大信号包络检波器资料

一、实验设计方案2.实验原理、试验流程或装置示意图实验原理：图6-1是二极管大信号包络检波电路 图6-2表明了大信号检波的工作原理。

输入信号)(U i(t)为正并超过C和LR上的)( U0(t)时二极管导通信号通过二极管向C充电 此时)( U0(t)随充电电压上升而升高。

当)( (U i(t)下降且小于)(0tu时二极管反向截止此时停止向C充电并通过LR放电)( U0(t)随放电而下降。

充电时二极管的正向电阻Dr较小充电较快)( U0(t)以近)(U i(t)上升的速率升高。

放电时 因电阻LR比Dr大得多通常kRL10~5放故)( U0(t)的波动小并保证基本上接近于)( (U i(t)的幅值。

如果)((U i(t)是高频等幅波且LR很大则)( U0(t)几乎是大小为U0的直流电压 这正是带有滤波电容的半波整流电路。

当输入信号)( (U i(t)的幅度增大或减少时 检波器输出电压)( U0(t)也将随之近似成比例地升高或降低。

当输入信号为调幅波时检波器输出电压)( U0(t)就随着调幅波的包络线而变化从而获得调制信号完成检波作用由于输出电压)( U0(t)的大小与输入电压的峰值接近相等故把这种检波器称为峰值包络检波器。

30实验设备及材料二、实验报告1.实验现象与结果试验得到输入的波形及数据如下输出的波形如下2.对实验现象、实验结果的分析及结论检波输出可能产生三种失真：第一由于检波二极管伏安特性弯曲引起的非线性失真；第二是由于滤波电容放电慢引起的惰性失真；第三是由于输出耦合电容上所充的直流电压引起的负峰值失真，其中第一种失真主要存在于小信号检波中并且是小信号检波器中不可避免的失真。

对于大信号检波器这种失真影像不大，主要是后两种失真。

（1）惰性失真（对角失真）（2）、割底失真三．实验总结1.本次试验成败及原因分析惰性失真（对角线切割失真）断开J1、J3 连接J2 由IN1端加入普通调幅波 AM 分别调节集成乘法器幅度调制实验电路板上产生的普通调幅波 AM 的调幅系数m a、调制信号频率Ω、二极管大信号包络检波实验电路上电位器RW1 在TP2点观测图6-3所示惰性失真波形图。

实验四二极管包络检波实验高频实验报告实验名称: 二极管包络检波实验姓名: 余丽芳学号: 110404213班级: 通信工程,2,班时间: 2013.12.30南京理工大学紫金学院电光系一、实验目的1(加深对二极管大信号包络检波工作原理的理解。

2(掌握用二极管大信号包络检波器实现普通调幅波(AM)解调的方法。

了解滤波电容数值对AM波解调影响。

3(了解电路参数对普通调幅波(AM)解调影响。

二、实验基本原理与电路二极管大信号包络检波工作原理uiu2mUacmuiUcmtu2直流成分U0UΩmU0t图4-1 大信号检波电路图4-2大信号检波原理图4-1是二极管大信号包络检波电路，图4-2表明了大信号检波的工作原理。

CC输入信号为正并超过和上的时，二极管导通，信号通过二极管向u(t)Ru(t)i10充电，此时随充电电压上升而升高。

当u(t)下降且小于时，二极管反u(t)u(t)0i0C向截止，此时停止向充电并通过放电，随放电而下降。

充电时，二极Ru(t)0Lru(t)管的正向电阻较小，充电较快，u(t)以接近上升的速率升高。

放电时，D0ir因电阻R比大的多(通常R,5~10k,)，放电慢，故u(t)的波动小，并保D0LL 证基本上接近于u(t)u(t)u(t)U的幅值。

如果是高频等幅波，则是大小为的直ii00流电压(忽略了少量的高频成分)，这正是带有滤波电容的整流电路。

当输入信号的幅度增大或减少时，检波器输出电压也将随之近似成比例地升高u(t)u(t)i0 或降低。

当输入信号为调幅波时，检波器输出电压就随着调幅波的包络线u(t)0而变化，从而获得调制信号，完成检波作用，由于输出电压的大小与输入u(t)0电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。

2.二极管大信号包络检波效率检波效率又称电压传输系数，用表示。

它是检波器的主要性能指标之一，,d 用来描述检波器将高频调幅波转换为低频电压的能力。

定义为: ,dUU检出的音频电压幅度()mm,, ,,,dmUmU调幅波包线变化的幅度()acmacm 当检波器输入为高频等幅波时，输出平均电压，则定义为 U,0d整出的直流电压(U)U00 ,,,d检波电压的幅值(U)Ucmcm这两个定义是一致的，对于同一个检波器，它们的值是相同的。

*课程设计报告题目：二极管包络检波实验学生姓名： **学生学号： ******** 系别：电气信息工程学院专业：通信工程届别： 2014届指导教师： ***电气信息工程学院制2013年5月二极管包络检波实验学生：**指导教师：***电气信息工程学院通信工程专业摘要：利用最新电子仿真软件 Multisim 进行二极管包络检波虚拟实验，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。

关键词：调制信号；包络检波；低通滤波器；对角线失真；负峰切割失真引言众所周知，高频电子线路实验由于频率高，对实验板的设计和制作非常讲究，一般常采取诸如某些元件就近接地大面积敷铜板布地线振荡器加屏蔽合等措施，以尽可能减少高频干扰但在实际实验时，往往由于测量仪器和实验板之间的连线过长连线交叉平行等原因，仍然会存在窜入高频干扰问题，严重时影响观察波形和测量数据的准确性本文通过计算机用电子仿真软件Multisim进行高频电路仿真实验，不存在高频干扰现象，能达到理想的实验结果。

1实验原理分析调幅波的解调是从调幅信号中取出调制信号的过程，是调制的逆过程，通常称之为检波常用的解调方法有二极管包络检波和同步检波2种，一般的振幅调制信号，都可采用由相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调但是，对于普通调幅信号来说，它的载波分量未被抑制掉，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检波器。

目前应用最广的是二极管包络检波器。

二极管包络检波适合于解调含有较大载波分量的大信号的检波，它具有电路简单，易于实现的优点。

1.1二极管包络检波工作原理利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程来完成调制信号的提取。

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。

任务名称：二极管包络检波1. 介绍二极管包络检波是一种常用的电子技术，用于将调制信号从高频载波中分离出来。

它广泛应用于无线通信、广播、电视等领域。

本文将详细介绍二极管包络检波的原理、应用和实现方法。

2. 原理二极管包络检波的原理基于二极管的非线性特性。

当二极管正向偏置时，它呈现出非线性的伏安特性曲线。

当输入信号的幅度较大时，二极管会在正半周将信号整流，而在负半周截断信号。

这样，输出信号就是输入信号的包络。

3. 实现方法二极管包络检波的实现方法主要有两种：简单包络检波和滤波包络检波。

3.1 简单包络检波简单包络检波是最基本的包络检波方法。

它通过将输入信号与直流偏置相连的二极管串联，然后通过一个负载电阻将输出信号提取出来。

这种方法实现简单，但对信号的频率和幅度有较大的限制。

3.2 滤波包络检波滤波包络检波通过在简单包络检波的基础上添加滤波电路，提高了对输入信号的适应性。

滤波电路可以是低通滤波器或带通滤波器，用于滤除高频噪声和杂散信号。

这种方法可以实现更好的包络检波效果，提高了信号的质量和稳定性。

4. 应用二极管包络检波在无线通信和广播领域有广泛的应用。

4.1 无线通信在无线通信系统中，二极管包络检波用于解调调制信号。

它可以将调制信号从高频载波中分离出来，用于音频信号的放大和处理。

例如，在调频调制中，包络检波器可以将调制信号从调频信号中提取出来，用于音频解调和放大。

4.2 广播和电视在广播和电视系统中，二极管包络检波用于解调广播信号和电视信号。

它可以将调幅和调频信号中的音频信息提取出来，用于音频放大和处理。

例如，在调幅广播中，包络检波器可以将调制信号从调幅信号中分离出来，用于音频解调和放大。

5. 优缺点二极管包络检波具有以下优点： - 简单、成本低廉 - 实现容易 - 适用于多种调制方式然而，它也存在一些缺点： - 对输入信号的频率和幅度有限制 - 对输入信号的失真较敏感 - 对高频噪声和杂散信号的抑制能力较弱6. 总结二极管包络检波是一种常用的电子技术，用于从高频载波中分离出调制信号。

二极管包络检波（原创实用版）目录1.二极管包络检波的原理2.二极管包络检波的优缺点3.二极管包络检波的应用范围4.二极管包络检波与其他检波方法的比较5.二极管包络检波的实际应用案例正文一、二极管包络检波的原理二极管包络检波是一种将高频调幅信号中的原始信号提取出来的方法，也称为振幅解调或振幅检波。

它通过检波二极管将输入信号的负半周削平，只保留正半周，从而得到原调制信号的包络。

这种检波方法的优点是检波效率高、失真小、输入电阻较高。

二、二极管包络检波的优缺点二极管包络检波的优点有：检波效率高、失真小、输入电阻较高。

然而，它也存在一些缺点，如包络检波适用范围小，只适用于 AM 波解调，并且会因参数选择不当产生各种失真（底部切割失真、对角切割失真等）。

三、二极管包络检波的应用范围二极管包络检波广泛应用于普通调幅收音机、通信设备等领域。

在调幅接收机中，二极管包络检波器用于从高频调幅信号中提取原调制信号，从而实现音频信号的解调。

四、二极管包络检波与其他检波方法的比较与二极管包络检波相比，同步检波适用范围更广，适用于 AM 波、DSB、SSB 信号，检波效率高、检波线性好。

然而，同步检波的解调电路相对较复杂。

此外，还有其他检波方法，如三极管检波电路、运放检波电路等。

选择合适的检波方法需要根据实际应用场景和需求来确定。

五、二极管包络检波的实际应用案例在实际应用中，例如一个调幅接收机工作频率为 10.7MHz，输入、放大、检波三部分可以采用二极管包络检波方法。

首先，输入信号通过天线接收，然后经过放大电路放大，最后通过二极管包络检波器进行检波，得到原始音频信号。

二极管包络检波实验报告一、引言包络检波是无线电通信系统中常用的一种调制解调方法。

它的原理是利用非线性元件（如二极管）的特性，将高频信号转换为低频信号。

本实验通过搭建二极管包络检波电路，验证包络检波的工作原理，并对检波效果进行分析和讨论。

二、实验装置与方法1. 实验装置：（1）信号源：提供高频信号，频率可调。

（2）二极管：采用硅二极管，型号为1N4148。

（3）电容：用于耦合和滤波，选用容值为10nF的电容。

（4）负载电阻：用于接收检波后的低频信号，选用阻值为1kΩ的电阻。

（5）示波器：用于观察输出信号的波形。

2. 实验步骤：（1）搭建电路：将信号源与二极管串联，二极管的正极接地，负极接电容，电容的另一端接负载电阻，负载电阻的另一端接地。

将示波器的探头分别与二极管的两端相连。

（2）调节信号源频率：将信号源的频率调节到几十MHz的高频范围。

（3）观察示波器波形：通过示波器观察并记录输出信号的波形。

三、实验结果与分析经过实验观察，得到了如下结果：1. 当信号源频率较低时，示波器上观察到的波形为输入信号的高频振荡波形。

这是因为二极管处于截止状态，无法将高频信号进行包络检波。

2. 随着信号源频率的增加，示波器上观察到的波形逐渐变为输入信号的包络波形。

这是因为二极管开始进入导通状态，能够将高频信号的包络部分传递到负载电阻上。

3. 当信号源频率较高时，示波器上观察到的波形基本为输入信号的包络波形。

这是因为二极管处于完全导通状态，能够将高频信号完整地传递到负载电阻上。

根据上述结果进行分析，可以得出以下结论：1. 二极管的非线性特性使其能够实现包络检波。

在低频情况下，二极管处于截止状态，无法将高频信号的包络部分传递到负载电阻上。

而在高频情况下，二极管进入导通状态，能够将高频信号的包络部分传递到负载电阻上。

2. 二极管包络检波能够实现信号的解调，提取出原始信号的包络信息。

这在通信领域中具有重要的应用，如广播调幅（AM）信号的解调。

大信号检波器电路--串联型二极管峰值包络检波器大信号（0.5V以上）检波器，也称包络检波器。

1、串联型二极管峰值包络检波器该种检波器的原理电路如图5.5-10A所示。

在电路中，信号源U1、二极管VD和检波负载RLCL是串联相接的，故称之为串联型二极管峰值包络检波器。

电路是利用VD单向导电和检波负载RLCL充放电而工作的。

VD的寻通与否决定于高频输入电压U1和输出电压UO（即电容CL上的电压UCL）之差（U1-U 0），在高频信号正半周（U1-U0）﹥0期间VD导通，流过VD的高频电流ID对CL导通时充电，充电时间常数为RDCL（RD很小为VD导通时的内阻）很小，U0在很短时间内就接近高频电压最大值。

在（U 1-U0）﹤0期间，VD截止，电容CL通过RL放电，由于放电时间常数RLCL（》RDCL）远大于高频信号周期，故放电很慢，这样不煌地循环反复充放电，就得到如图5.5-10B中电压波形。

由于U0与U1的幅度相当接近，峰值包络检波由此而得名。

图5.5-10C为检波二极管电流电压波形，ID呈脉冲状，其幅度随U1包络的变化而变化，ID中含有的平均电流UDEV在负载RL上的压降即为输出电压UO。

可以证明，当U1=UC（1+MACOSOT）COSOCT时UO中调制信号分量UOO为：式中θ为二极管导通时通角之半，它为仅与RD与RL有关的一个常数。

θ、RL、RD三者的关系为：R1D决定于θ，即取决于RD/RL，因此，也可根据RD/RL值，通过表5.5-3查出R1D值。

包络检波器常有两种非线性失真：一是对角切割失真、二是负峰切割失真。

图5.5-11示出对角切割失真情况。

产生该种失真的原因是检波电路的时间常数RLCL选得过大，以使电容CL的放电速率跟不上包络变化速率所造成的。

为了避免对角切割失真的产生，对于单音调制选取时间常数RLCL时必须满足下式上式表明，MA的欧越大，包络下降速度越快，避免产生对角切割失真所要求的RLCL值就越小。