二极管包络检波器实验选编.pptVIP

实验五. 二极管检波器实验;实验任务与要求;图1.检波器实验电路图如下：;输入调幅波形如下：;2. 惰性失真： 仿真条件：Uim＝1V，F＝1KHZ,RL＝10KΩ，接入0.1μf电容，m＝50％，检波输出波形如图8。;3.底部切割失真： 仿真条件:Uim＝1V，F＝1KHZ，RL＝20kΩ,不 接入0.1uf电容，m＝50%，输出波形如图9。 ;1、实验前，计算机仿真检波器当其输入信号分别是正弦波和调幅波时的输出波形并改变电路参数，观察惰性失真及负峰失真波形。 2、基本命题 测量检波器的动特性曲线。 用信号源（EE1641）产生一个等幅信号U1（f1＝2MHZ），测量检波输出（*U2是什么信号?）填表绘制特性曲线，并计算U1＝0.7v时的检波效率Kd＝？ *当输入信号为调幅信号U1＝0.7v ,F=400Hz，m=0.3时，测量检波效率Kd＝？ 实验表格如下： ;观察调幅波包络失真情况。 测试条件：U1＝0.7v，f=5MHz,F＝400HZ a：当RL＝10kΩ。接上0.1μf电容，改变m大小使输出包络信号由不失真到刚好出现对角线失真时，记下此时m数值。; b：当RL＝20KΩ。不接入0.1μf电容，改变m大小，记下刚好出现底部切割失真时的m值并与理论值作比较。 测量检波器的输入阻抗Z 测试条件： RL=RLmin 测试方法：谐振法 测试原理：检波器的输入阻抗相对于谐振中放是一个负载，它的大小直接影响中放的频率特性（中心频fo和通频带B0.7）接有检波器中放频率特性曲线如图2曲线1，去掉检波器时，频率特性变成曲线2。若用一电阻和电容代替检波器，调整电阻和电容的大小，使曲线2再回到曲线1的位置。中心频率和带宽均变得与曲线1一样，此时加的电阻和电容参数值就等效为检波器的输入电阻和电容。 ;图2.谐振法测检波器输入阻抗图如下： ; ;图3.并联型检波电路图如下：;实验报告要求;实验说明及思路提示;图4.检波器原理电路图如下：; 当输入信号Ui为高频等幅正弦波时，检波输出为 直流电压，传输系数Kd表达式为： Kd=检波输出直流电压/输入高频信号的振幅值 当检波器输入信号Ui为正弦调幅波时，则其输 出即为正弦信号，其传输系数Kd可由下式表示： Kd=输出正弦电压振幅/输入已调波包络振幅 理论分析可知Kd只与电路有关（取决gDRL），而 与输入信号无关。 若输入US＝UC（1＋mcosΩt）cosωct 则检波输出U0＝KdUC（1＋m cosΩt） 2.输入阻抗高： ; Zi可等效为一个电容Ci和一个电阻Ri并联。Ri 大小与检波器内阻及导通角?有关。 Ci与结电 容及引线分布电容有关。可见Ri越大, Ci越小， 则检波电路对前级（谐振中放）的影响小。理 论分析可按功率守恒计算Ri，即有 (输入为载波，输出为平均直流电压) 从上式可得： 可见：提高RL对改善Ri有利。 3.检波失真小： ; 检波器常有两种失真即惰性失真和底部切割失真。 a.惰性失真： 主要原因是负载电阻、电容过大，在输入包络的下降沿，因电容?的放电速度慢造成放电速度跟不上包络下降速度而产生输出交流失真，又称失随失真或对角线失真。失真除与负载有关外，还有输入信号的m值及调制频率F有关。理论分析不失真的条件为 失真现象见图5。 b.底部切割失真：;图5.惰性失真波形图如下：; 加入Cg后，交直流负载不再相等。直流负载RLD=RL ,交流负载RLΩ=RL‖Rg 。因U0 = KdUC(1＋mcosΩt）,故直流电流Idc= KdUc/RL ,交流电流振幅IΩm=mKdUc/RL‖Rg 。 若Rg选取不合适, [(RL‖Rg)m]，必有IΩm＞Idc 。平均电流会出现负值，因二极管具有单向导电性，负电流不会出现，造成截止，输出将随Cg的放电规律变化，Cg的取值很大(常取10uf左右)，放电很慢，从而形成平底，造成失真。可见不失真的条件为： 为避免失真，可在检波器和Rg间加入一级射随器电路或RL用部分接入方式实现。;图6.底部失真波形图如下：;设计计算 1.设计原则 检波二极管选取原则：多用导通电压小，正向电阻小，反向电阻大，结电容小，最高工作频率高的二极管。一般多用点接触型锗二极管2AP系列。2AP系列二极管的参数请见书后附表。 负载RL和C的选择 设计时考虑的原则： a. , 即C对载频等效旁路，对低频等效开路. ; b.C?Cd,C大相应Cd的作用减小，从而可忽略不计. c.从系统而言:RL↑→Ri↑,RL↑→Kd↑,即负载增加，对输入阻抗提高及传输效率的改