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3.2.2检波电路的设计

同步检波又分为叠加型同步检波和乘积型同步检波。利用模拟乘法器的相乘原理,实现同步检波是很方便的,其工作原理如下:在乘法器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

,另一输入端输入同步信号(即载波信号),经乘法器相乘,由上式可得输出信号U0(t)为

下面是同步检波器的框图:

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iD很大,使电容器上的电压υc很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如左图所示。

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理想情况下,峰值包络检波器的输出波形应与调幅波包络线的形状完全相同。但实际上二者之间总会有一些差距,亦即检波器输波形有某些失 真。本实验可以观察到该检波器的两种特有失真:即惰性失真和负峰切割失真。

惰性失真是由于负载电阻R与负载电容C选得不合适,使放电时间常数RC过大引起的。惰性失真又称对切割失真,如左下图所示。通常使检波器音频输出电压的负峰被切割的失真称为负峰切割失真或底部切割失真,如右下图所示。

下面是检波实验图:

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4、结果分析

4.1调幅电路:

在实现调幅时载波信号加载在Q1,Q4 的输入端,即IO8、IO10 管脚。调制信号加载在差动放大器Q5、Q6 即管脚IO1、IO4。IO2、IO3 管脚外接电阻,以扩大调制信号动态范围。已调制信号由双差动放大器的两集电极输出。接于正电源电路的电阻R6, R4用来分压,以便提供相乘器内部Q1~Q4 管的基极偏压;负电源通过RP,R12,R13 及R9,R10 的分压供给相乘器内部Q5、Q6 管基极偏压,RP 为载波调零电位器,调节RP 可使电路对称以减小载波信号输出;R8,R14 为输出端的负载电阻,接于IO2、IO3端电阻R7 用来扩大U 的线性动态范围,同时控制乘法器的增益。

①载波信号由XFG1 提控υC(t)=VcmcosωCt 通过电容C1,C2 以及R5 加到相乘器的输入端IO8,IO10 管脚。

②调制信号由XFG2 提供υΩ(t)=VΩcosΩt,通过电容C4 及

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电阻R12,R9 加到乘法器的输入端IO1,IO4 管脚。③输出信号经过C3 输出。

仿真电路测试数据分析乘法器的直流工作点通过仿真得出乘法器的直流工作点(直流工作点是各个管脚在电路中的工作点并非管脚号)。可得,V(3)=V(2),V(10)=V(9),V(14)=V(15),V(11)=V(12),且V(15)-V(2)≈2.6V>2V所以MC1496 内部的晶体管Q1 处于导通状态,同理可得出Q2,Q3,Q4 这三个晶体管也处于工作状态;V(2)-V(9)≈6V>2.7V,所以晶体管Q5 导通,同理可得Q6 也处于工作状态;V (11)-V (12)≈6V>2V 所以Q7 处于工作状态,同理可得Q8 也处于工作状态。

由总电路可得示波器的通道A为调制信号;通道B为已调信号;通道C为检波出来的信号;通道D可接载波信号。

实验调试到后面出波形后出现了如下图一样的失真,经过老师的指导我加了带通滤波器,但是还是失真,后来老师说由于实验要求里调制信号为大信号,所以带通滤波器中的电容应该根据f?整,因此减小了电路的失真。

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