振幅的解调.docVIP

高频电子线路课程设计 题目： 振幅的解调 班级：08级通信工程3班 姓名： 学号： 成绩： 一、设计要求 2 二、设计目的 3 三、设计原理 3 1.振幅解调的框架 3 2.包络检波的原理 4 四、功能分析 6 五、设计性能指标 6 六、设计考虑 7 七、设计结果 11 1.仿真原理电路 11 2.仿真结果 11 八、设计心得 14 振幅的解调 一、设计要求 本课程设计要求设计一个检波器，从已调信号中提取出调制信号的包络，从而恢复出调制信号的波形： 1、调幅信号源AM的电压V1=15v 2、调幅信号源的频率f=1kHz至 100Hz 3、电容C1=C2=0.005uF 4、电阻R1=3kΩ,R2=10kΩ,R3=4kΩ 5、二极管D为DIODE_VURLTUAL 二、设计目的 1.掌握包络检波电路的工作原理及测试方法； 2.学会设计包络检波电路来提取调制信号波形； 3.巩固已学知识，熟悉振幅解调的原理及其特性； 4.提高知识运用的综合能力与实际动手操作能力； 5.熟悉常用电子器件的类型以及电路连接的特性。 三、设计原理 1.振幅解调的框架 解调是从已调波中提取出调制信号的过程，是调制的逆过程。解调又叫检波。振幅调制的解调叫振幅检波。振幅检波像振幅调制一样也是频谱搬移过程，它是把位于载频 f0位置的调制信号频谱搬回到零频位置的过程。其组成原理框图如下图所示： 2.包络检波的原理 调幅波的解调（检波）方法有包络检波、同步检波等，本课程设计采用包络检波。 检波器的组成应包括三部分，高频已调信号源，非线性器件，RC低通滤波器。其组成原理框图如下图所示，它适于解调普通调幅波： 要从AM调幅波中提取振幅变化的信息，可以首先将AM调幅波变成单极性信号，之后再从单极性信号中取出它的平均值或峰值。 包络检波方法是将单极性信号通过电阻和电容组成的惰性网络，取出单极性信号的峰值信息，这种包络检波器叫峰值包络检波器。 最常用的是二极管峰值包络检波器，如图所示： 电路中，电容C2=0.005uF，电阻R2=10kΩ,R3=4kΩ为负载电阻，其数值较大；C1=0.005uF为负载电容，它的数值应选取得在高频时，其阻抗远小于负载电阻，可视为短路；而在调制频率（低频）时，其阻抗远大于负载电阻，可视为开路。此时输入的高频信号电压ui较大。由于负载电容C1=0.005uF的高频阻抗很小，因此高频电压大部分加到二极管D上。因此这个过程叫做峰值包络检波。大信号的检波过程，主要是利用二极管的单向导电性和检波负载RC的充放电过程实现。 二极管峰值包络检波器是大信号检波器。在检波过程中二极管处于导通或截止两种状态，所以二极管特性曲线可以用折线近似。 二极管峰值检波电路，以单一频率信号的调制为例，设调制信号电压为： Vw = VwcosWt 载波信号电压为： V = V0cosW0t 通常情况下满足W0 W，调幅后已调信号的振幅随调制信号Vw线性变化为： Vam = Vm(1+mcosWt)cosW0t 式中m为调幅度，其值一般小于1，显然，当Vm(1+mcosWt)cosW0t的幅度大于二极管的电压时，用二极管峰值检波电路可以调制出与Vm(1+mcosWt)cosW0t成线性比例的输出电压。 四、功能分析 检波器的组成应包括三部分，高频已调信号源，非线性器件，RC低通滤波器。 五、设计性能指标 二极管峰值包络检波器的性能指标主要有检波效率、输入电阻、 惰性失真和负峰切割失真几项。  1) 检波效率 Kd = 检波的音频输出电压VW/输出调幅波包络振幅mVim = cosθ Rd或R越大, 则θ越小, Kd越大。如果考虑到二极管的实际导通电压不为零, 以及充电电流在二极管微变等效电阻上的电压降等因素, 实际检波效率比以上公式计算值要小。 2) 等效输入电阻 Ri = Vim / Iim = RL / 2Kd 由于二极管在大部分时间处于截止状态, 仅在输入高频信号的峰值附近才导通, 所以检波器的瞬时输入电阻是变化的。 检波器的前级通常是一个调谐在载频的高Q值谐振回路, 检波器相当于此谐振回路的负载。 为了研究检波器对前级谐振回路的影响, 故定义检波器等效输入电阻Ri为 Ri = Vim / Iim 其中Vim是输入等幅高频载波的振