开关式全波相敏检波电路
实验1 开关式全波相敏检波电路
一、实验目的
1．熟悉和掌握相敏检波器的工作原理。
2．验证相敏检波器的检幅特性和鉴相特性。
二、实验设备及参考电路图
1．实验台中部件：相敏检波器、音频振荡器、移相器、直流稳压电源、低通滤波器、电压表（毫伏表）
2．双踪示波器
3．实验参考电路图
三、实验步骤
将音频振荡器的输出信号（00 ）接至相敏检波器的输入端(1)。
1．参考信号为直流电压
⑴将直流稳压电源+2V接入相敏检波器参考信号输入端(4)，用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。
⑵将直流稳压电源-2V接入相敏检波器参考信号输入端(4)，用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。
2．参考信号为交流电压
⑴将音频信号00接入相敏检波器参考信号输入端(2)，用双踪示波器观察(1) ～ (6)端波形。
⑵将音频信号1800 接入相敏检波器参考信号输入端(2)，用双踪示波器观察(1) ～ (6)端波形。
3．相敏检波器检幅特性
将相敏检波器的输出端(3)接低通滤波器的输入端，将低通滤波器的输出端接数字电压表。
⑴相敏检波器的输入信号（接(1)）和参考信号（接(2)）同相，改变音频信号的输入幅值Vp-p，分别读出电压表显示的数值填入下表。
⑵相敏检波器的输入信号（接(1)）与参考信号（接(2)）反相时，改变音频信号的输入幅值Vp-p，分别读出电压表显示的数值填入下表。
4．相敏检波器的鉴相特性
将音频信号接移相器的输入端，移相器电路输出接相敏检波器参考输入端(2)，旋转移相器的电位器旋钮，改变参考电压的相位，音频振荡器输出幅值不变，用示波器观察(1) ～
(6)波形，并读出对应的电压表值。
四、实验报告要求
1．画出该相敏检波器的电路图，并说明该电路的工作原理。
2．画出该实验第三步骤和第四步骤的原理框图。
3．分别画出参考电压与相敏检波器的输入信号同相、反相时(1) ～ (6)点的波形图及低通滤波器的输出波形。
4．画出参考电压通过移相器后（差900 时），相敏检波器(1) ～ (6)点及低通滤波器的输出波形。
5. 分别纪录当参考电压与输入信号同相时、反向时，相敏检波器经低通滤波器输出对应输入信号的电压值。
五、思考题
1. 什么是相敏检波? 为什么要采用相敏检波?
2. 什么是相敏检波器的鉴相特性?
流电路图和工作原理,相敏检波电路图...)
关键词语：差动变压器式传感器工作原理，螺线管式差动变压器结构图，差动变压器等效电路图，差动变压器基本特性，差动变压器式传感器测量电路，差动整流工作原理，差动整流电路，相敏检波电路图，差动变压器式加速度传感器原理图，差动变压式传感器的应用 差动变压器式传感器 把被测的非电量变化转换为线圈互感量变化的传感器称为互感式传感器。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的, 并且次级绕组都用差动形式连接, 故称差动变压器式传感器。 差动变压器结构形式较多, 有变隙式、变面积式和螺线管式等, 但其工作原理基本一样。非电量测量中, 应用最多的是螺线管式差动变压器, 它可以测量1～100mm范围内的机械位移, 并具有测量精度高, 灵敏度高, 结构简单, 性能可靠等优点。 差动变压器结构形式较多, 有变隙式、变面积式和螺线管式等, 但其工作原理基本一样。非电量测量中, 应用最多的是螺线管式差动变压器, 它可以测量1～100mm范围内的机械位移, 并具有测量精度高, 灵敏度高, 结构简单, 性能可靠等优点。 一、工作原理 螺线管式差动变压器结构如图 4 -10 所示, 它由初级线圈#, 两个次级线圈和插入线圈中央的圆柱形铁芯等组成。 螺线管式差动变压器按线圈绕组排列的方式不同可分为一节、二节、三节、四节和五节式等类型, 如图 4 - 11 所示。一节式灵敏度高, 三节式零点残余电压较小, 通常采用的是二节式和三节式两类。 图4-11 螺线管式差动变压器结构图
差动变压器式传感器中两个次级线圈反向串联, 并且在忽略铁损、 导磁体磁阻和线圈分布电容的理想条件下, 其等效电路如图 4 - 12所示。当初级绕组w1加以激励电压1? U 时, 根据变压器的工作原理, 在两个次级绕组w2a 和w2b 中便会产生感应电势a E 2?和b E 2?。 如果工艺上保证变压器结构完全对称,则当活动衔铁处于初始平衡位置时, 必然会使两互感系数M1=M2。根据电磁感应原理, 将有??=b a E E 22。 由于变压器两次级绕组反向串联, 因而0222=-=???b a E E U , 即差动变压器输出电压为零。 图4-12 差动变压器等压电路 活动衔铁向上移动时,由于磁阻的影响, w2a 中磁通将大于w2b, 使M1>M2, 因而a E 2?增加, 而b E 2?减小。 反之, b E 2?增加, a E 2?减小。因为? ??-=b a E E U 222, 所以当a E 2?、b E 2?随着衔铁位移x 变化时, 2?U 也必将随x 变化。 图 4 - 13 给出了变
检波器设计(完整版)概要
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：20110311202 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……………………………………… 4.1二极管包络检波电路的设计……………………… 4.2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（当然也可以用于AM）。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 号电压加入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 （t）,和输入的同步 同步检波是很简单的，利用抑制载波的双边带信号V s （t），经过乘法器相乘，可得输出信号，实现了双 信号（即载波信号）V c 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部分，目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基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能力以及分析、解决问题的能力。 另一方面也可使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解，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能力，提高电路分析和设计能力。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基础。 通过设计，一方面可以加深我们的理论知识，另一方面也可以提高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。
包络检波及同步检波实验
实验十二包络检波及同步检波实验 学院：光电与信息工程学院专业：电子信息工程姓名：学号： 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.高频实验箱 1台 2.双踪示波器 1台 3.频率特性测试仪（可选）1台 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12-1 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。有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。 图12-1 检波器检波前后的频谱 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12-2（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。充电电流的方向如图12-2（a）图中所示。
二极管包络检波器和同步检波器仿真实验报告
二极管包络检波器和同步检波器仿真实验报告 姓名： 学号： 班级：09电信二班
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.了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真。 3.掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、实验内容及步骤 （1）二极管包络检波电路 1．利用EWB软件绘制出如图 1.15的二极管包络检波电路。 2．按图设置各个元件参数，其中调幅信号源的调幅度M为0.8。打开仿真开关，从示波器上观察波形。画出波形图。 3．分别将Rp调到最大或最小，从示波器上可以观察到惰性失真和负峰切割失真，画出波形图。 附图1.15二极管包络检波器仿真实验电路 （2）同步检波电路 1．利用EWB软件绘制出如图 1.19的双边带调幅实验电路。 2. 按图设置各个元件参数,打开仿真开关，从示波器上观察同步检波器输入的双边带信号及输出信号。画出波形图。 3.改变同步检波器参考信号相位，观察输出波形的变化，画出波形图。
附图1.19 双边带调制及其同步检波的仿真实验电路 三．实验报告要求 1．画出二极管包络检波器的波形。画出二极管包络检波器的惰性失真和负峰切割失真波形。RP1=0% RP2=100% RP=0% RP2=0%负峰切割失真
RP1=100% RP2=0%负峰切割失真 R1=R2=100%惰性失真
2．对比画出同步检波电路的正常波形和改变参考信号相位波形。 同步检波电路的正常波形 Uc=3.5344V
参考信号相位30度波形Uc=3.0668V 参考信号相位45度波形Uc=2.5082V
实验四 同步检波
实验四同步检波 一实验目的 1.掌握同步检波的原理； 2.掌握用模拟乘法器实现同步检波的方法。 二、实验内容 完成普通调幅信号AM和抑制载波的双边带调幅信号DSB的解调。 三、实验仪器 1.信号发生器 1台 2.模拟示波器 1台 3.高频实验箱幅度调制与解调模块 1套 四、实验原理 实验原理如图4-1所示: 4-1 同步检波实验原理图 调幅信号从TP7输入，同步载波从TP8输入，解调信号从TT4输出。 本实验所使用的调幅信号由实验三提供，调制信号频率1KHz不变，载波信号频率变更为1MHz，以便运放R34和C20组成低通滤波器发挥作用。 五、实验步骤 1.连接实验电路 在主板上正确插好幅度调制与解调模块。开关K1、K2、K8、K9、K10、K11向左拨，主板GND接模块GND，主板+12V接模块的+12V，主板-12V接模块的-12V。检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船型开关，K1、K2、K8、K9向右拨。若正确连接则模块上的电源指示灯LED1、LED2、LED3、LED4亮。 2.产生普通调幅波AM和抑制载波双边带调幅波 参考实验三步骤2，产生普通调幅波AM和抑制载波双边带调幅DSB波：调
制信号和载波信号都由信号发生器产生，调制信号从CH1输出，正弦，峰峰值200mV，频率1KHz；载波信号从CH2输出，正弦，峰峰值400mV，频率1MHz。3.普通调幅波AM波和抑制载波双边带调幅DSB波的解调 连接“幅度调制与解调模块”的TP1与TP8（载波输入），连接“幅度调制与解调模块”的TP3与TP7，采用模拟示波器在TT4处观察解调信号。调节W2，使TT4处的输出波形尽可能大。 观察信号时，可以采用示波器同时观察两路信号：在观察解调信号时，可以对比观察调制信号和解调信号，具体步骤为：连接“幅度调制与解调模块”的TP1与TP8（调制与解调的载波同一输入，保证严格的同步），连接“幅度调制与解调模块”的TP3与TP7，将模拟示波器的探头1依然接到TP2处观察调制信号，将示波器的探头2接到TT4处观察解调信号。调节W2，使TT4处的输出波形尽可能大。保留信号图形。 再将模拟示波器的探头1接到TP3，让调幅信号与解调后的信号同时显示，调节W1，让调幅波在普通调幅AM和DSB之间变化，用示波器探头2观察TT4的解调信号有什么变化。 六、实验报告 1、画出幅度调制与解调整个过程的原理框图，并画出框图中各个电路的输出波形及频谱示意图； 2、画出TT4信号的波形示意图，并说明调幅波在AM和DSB之间变化时，解调信号的变化。
包络检波及同步检波实验报告
实验十三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、实验原理 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。 常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。有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。 图12-1 检波器检波前后的频谱 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12-2（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D i 很大，使电容器的电压C V 很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如图12-2（ａ）图中所示。
(a) (b) 图12-2 本实验电路如图12-3所示，主要由二极管D 及RC 低通滤波器组成，利用二极管的单向导电特性和检波负载RC 的充放电过程实现检波，所以RC 时间常数的选择很重要。RC 时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。RC 常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式： a a m m RC 2 max 1-<< Ω 其中：ｍ为调幅系数，max Ω为调制信号最高角频率。 当检波器的直流负载电阻R 与交流音频负载电阻ΩR 不相等，而且调幅度a m 又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产生负峰切割失真应满足R R m a Ω <。 2．同步检波 1）同步检波原理 同步检波器用于载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。同步检波器的名称由此而来。 外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式： 图12-4 同步检波器方框图 一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后检出原调制信号，如图12-4（ａ）所示；另一种是将它与接收信号相加，经包络检波器后取出原 输出 输入
AM信号同步检波器的设计
AM信号同步检波器的设计 一．总体方案选择的论证 设计要求：用模拟乘法器MC1496/1596设计一AM信号同步检波器 主要指标：输入AM信号：载波频率465KHz，调制信号：1KHz 正弦波，幅度大于1V（峰峰值），调制度为60% 输出信号：无明显失真，幅度大于2V 考虑的所有方案：（1）电容三点式振荡器的设计 （2）AM信号包络检波器 选用现有方案理由：题目要求用MC1496作为同步检波解调电路，又《高频电路分析》以及百度文库和《高频实验手册》可以找出MC1496作为同步检波器的外围电路，因为此题目难度最大且其他题目已在早期做过。 方案总框图： 本地载波 （a） υ υ （b） 优缺点：
1)相对于包络检波来说，可以对调制度过高的调制信号进行解调（例如DSB信号）。 2)同步检波相对于包络检波，必须要获得或提取载波且相位相差不能过大。 3)此设计方案采用集成芯片需通电。 简单原理： 同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。同步检波器的名称由此而来。外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式：一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后检出原调制信号，如图(a)所示；另一种是将它与接收信号相加，经包络检波器后取出原调制信号，如图(b)所示。 二．具体电路设计 电路图
AM调制模块（上图）解调模块（下图）
电路工作原理：音频信号从基带信号输入端进入，通过MC1496乘法器与载波相乘得出一高高频信号，然后经过TL082放大到解调模块的MC1496与载波再次相乘，得到一个更高的高频信号，经过电容电阻组成的滤波器把高频信号滤走，得到一个功率不达标的1K 的基带信号，通过TL082进行一次放大，再经过第三块TL082经行二次放大，得出Vpp 大于1V 的1K 基带信号。 参数计算公式： 设输入的已调波为载波分量被抑止的双边带信号υ1，即 t t V v 111cos cos ωΩ= 本地载波电压)cos(000?ω+=t V v 本地载波的角频率ω0准确的等于输入信号载波的角频率ω1，即 ω1=ω0,但二者的相位可能不同；这里φ表示它们的相位差。这时相乘输出（假定相乘器传输系数为1）
3 、相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是
一、相敏检波的功用和原理 1、什么是相敏检波电路？ 相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。 2、为什么要采用相敏检波？ 包络检波有两个问题：一是解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流，无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。第二，包络检波电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。对于不同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流，以恢复调制信号，这就是说它不具有鉴别信号的能力。为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力，提高抗干扰能力，需采用相敏检波电路。 3、相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是什么？ 相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要区别是相敏检波电路能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化的方向，同时相敏检波电路还具有选频的能力，从而提高测控系统的抗干扰能力。从电路结构上看，相敏检波电路的主要特点是，除了所需解调的调幅信号外，还要输入一个参考信号。有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。 4、相敏检波电路与调幅电路在结构上有哪些相似之处？它们又有哪些区别？ 将调制信号Ux乘以幅值为1的载波信号就可以得到双边带调幅信号Us，将双边带调幅信号Us再乘以载波信号，经低通滤波后就可以得到调制信号Ux。这就是相敏检波电路在结构上与调制电路相似的原因。 二者主要区别是调幅电路实现低频调制信号与高频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏检波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经滤波后输出低频解调信号。这使它们的输入、输出耦合回路与滤波器的结构和参数不同。 二、相敏检波电路的选频与鉴相特性 1、相敏检波电路的选频特性 什么是相敏检波电路的选频特性？ 相敏检波电路的选频特性是指它对不同频率的输入信号有不同的传递特性。
同步检波器设计
学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 同步检波器设计 初始条件： 高频理论知识，Multisim和Protel软件使用基础，装有Multisim和Protel的PC 机一台。 要求完成的主要任务: 1.设计出信号调制系统 2.设计出同步检波器原理图 3.结合仿真软件进行仿真设计 4.给出设计具体参数及技术指标 参考书： 电子线路设计·实验·测试(谢自美) 高频电子线路实验与课程设计(杨翠娥) 模拟电子线路Ⅱ(谢沅清) 时间安排： 1、理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料； 2、课程设计时间为1周。 （1）确定技术方案、电路，并进行分析计算，时间1天； （2）选择元器件、安装与调试，或仿真设计与分析，时间2天； （3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。 指导教师签名： 2010年 01月26 日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要.................................................................................................................................................................................................... I ABSTRAC T..................................................................................................................................................................................II 1 MC1496芯片介绍 .. (1) 1.1MC1496内部结构及基本性能 (1) 1.2误差源和非线性 (2) 1.3应用电路 (3) 1.3.1 乘法器 (3) 1.3.2 压控低通滤波器 (3) 2 信号调制的一般方法 (3) 2.1模拟调制 (4) 2.2数字调制 (4) 2.3脉冲调制 (4) 3 振幅调制 (4) 3.1基本原理 (4) 3.2AM调制与仿真实现 (8) 4 解调 (10) 4.1解调基本原理 (10) 4.2包络检波 (10) 4.3同步检波 (11) 4.3.1 叠加型同步检波器 (11) 4.3.2 乘积型同步检波器 (13) 4.3.3 乘积型同步检波器的优点 (16) 5 小结与体会 (18) 6参考文献 (19) 7 附录：总原理图 (20)
高频电路-振幅解调器(包络检波、同步检波)实验报告
《高频电子电路》课程实验报告 万用表 1．用示波器观察包络检波器解调AM 波、DSB 波时的性能；2．用示波器观察同步检波器解调AM 波、DSB 波时的性能；3．用示波器观察普通调幅波（AM）解调中的对角切割失真和底部切割失真的现象。 （一）实验准备
采用实验8 中五、3 相同的方法得到DSB 波形，并增大载波信号及调制信号幅度，使得在调制电路输出端产生较大幅度的DSB 信号。然后把它加到二极管包络检波器的输入端，观察并记录检波器的输出波形，并与调制信号作比较。 （三）集成电路（乘法器）构成的同步检波 1.AM 波的解调 将幅度调制电路的输出接到幅度解调电路的调幅输入端(9P02)。解调电路的恢复载波，可用铆孔线直接与调制电路中载波输入相连，即9P01 与8P01 相连。示波器CH1接调幅信号9TP02，CH2 接同步检波器的输出9TP03。分别观察并记录当调制电路输出为ma=30%, ma>100%, ma=100%时三种AM 的解调输出波形，并与调制信号作比较。 2．DSB 波的解调 采用实验8 的五、3 中相同的方法来获得DSB 波，并加入到幅度解调电路的调幅输入端，而其它连线均保持不变，观察并记录解调输出波形，并与调制信号作比较。改变调制信号的频率及幅度，观察解调信号有何变化。将调制信号改成三角波和方波，再观察解调输出波形。3．SSB 波的解调 采用实验8 的五、4 中相同的方法来获得SSB 波，并将带通滤波器输出的SSB 波形（15P06）连接到幅度解调电路的调幅输入端，载波输入与上述连接相同。观察并记录解调输出波形，并与调制信号作比较。改变调制信号的频率及幅度，观察解调信号有何变化。由于带通滤波器的原因，当调制信号的频率降低时，其解调后波形将产生失真，因为调制信号降低时，双边带（DSB）中的上边带与下边带靠得更近，带通滤波器不能有效地抑制下边带，这样就会使得解调后的波形产生失真。 （四）调幅与检波系统实验 按图9-3 可构成调幅与检波的系统实验。 将电路按图9-3 连接好后，按照上述实验的方法，将幅度调制电路和检波电路调节好，使检波后的输出波形不失真。然后将检波后音频信号接入低频信号源中的功放输入，即用铆孔线将二极管检波器输出10P02（注意10K01、10K02 的位置）与低频信号源中的“功放输入”P102 相连，或将同步检波器输出9TP03 与“功入输入”相连，便可在扬声器中发出声音。改变调制信号的频率、声音也会发生变化。将低频信号源中开关K102拨至“音乐输出”，扬声器中就有音乐声音。
相敏检波
相敏检波 （一）相敏检波的功用和原理 1、什么是相敏检波电路？ 相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。 2、为什么要采用相敏检波？ 包络检波有两个问题：一是解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流，无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。第二，包络检波电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。对于不同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流，以恢复调制信号，这就是说它不具有鉴别信号的能力。为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力，提高抗干扰能力，需采用相敏检波电路。 3、相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是什么？ 相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要区别是相敏检波电路能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化的方向，同时相敏检波电路还具有选频的能力，从而提高测控系统的抗干扰能力。从电路结构上看，相敏检波电路的主要特点是，除了所需解调的调幅信号外，还要输入一个参考信号。有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。 4、相敏检波电路与调幅电路在结构上有哪些相似之处？它们又有哪些区别？ 将调制信号ux乘以幅值为1的载波信号就可以得到双边带调幅信号us，将双边带调幅信号us再乘以载波信号，经低通滤波后就可以得到调制信号ux。这就是相敏检波电路在结构上与调制电路相似的原因。 二者主要区别是调幅电路实现低频调制信号与高频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏检波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经滤波后输出低频解调信号。这使它们的输入、输出耦合回路与滤波器的结构和参数不同。 （二）相敏检波电路的选频与鉴相特性 1、相敏检波电路的选频特性 什么是相敏检波电路的选频特性？ 相敏检波电路的选频特性是指它对不同频率的输入信号有不同的传递特性。以参考信号为基波，所有偶次谐波在载波信号的一个周期内平均输出为零，即它有抑制偶次谐波的功能。对于n=1,3,5等各奇次谐波，输出信号的幅值相应衰减为基波的1/ n，即信号的传递系数随谐波次数增高而衰减，对高次谐波有一定抑制作用。
相敏检波器
1 2 3 4 2 4 1 4 实验二十 相敏检波器实验 一、 实验目的 说明由施密特开关电路及运放组成的相敏检波电路的原理。 二、 实验原理 相敏检波电路如图所示： 图为输入信号端 ，为交流参考电压输入端 ，为输 出端 。 为直流参考电压输入端。 当、 端 输入控制电压信号时，通过差动放大器的作用使 D 和 J 处于开关状态， 从而把端 输入的正弦信号转换成半波整流信号。 三、 实验所需部件 相敏检波器、移相器、音频振荡器、直流稳压电源、低通滤波器、电压表、示波器 四、 1. 实验步骤 将音频振荡器频率幅度旋钮居中，输出信号信号（0°或 180°均可），接相敏 检波器输入端。 2. 3. 将直流稳压电压 2V 档输出电压（正负均可）接相敏检 波器端。 示波器两通道分别接相敏输入、输出端，观察输入、输出波形的相位关系和幅
4 2 5 6 值关系。 4. 改 变端参考电压的极性，观察输入、输出波形的相位和幅值关系。由此可以 得出结论：当参考电压为正时，输入与输出同相，当参考电压为负时，输入与输出反相。 5. 将音频振荡器 0°端输出信号送入移相器输入端，移相器的输出端与相敏检波 器的参考输入 端连接，相敏检波器的信号输入端接音频 0°输出。 6. 用示波器两通道观察附加观察 插口 、 的波形。 可以看出，相敏检波器中整形电路的作用是将输入的正弦波转换成方波，使相 敏检波器中的电子开关能正常工作。 7. 20V 。 8. 9. 将相敏检波器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通输出端接数字电压表 示波器两通道分别接相敏检波器输入输出端。 适当调节音频振荡器幅值旋钮和移相器“移相”旋钮，观察示波器中波形变化 和电压表电压值变化，然后将相敏检波器的输入端改接至音频振荡器 180°输出端口， 观察示波器和电压表的变化。 由此可以看出，当相敏检波器的输入信号和开关信号反相时，输出为正极性的 全波整流信号，电压表只是正极性方向最大值，反之，则输出负极性的全波整流波形， 电压表指示负极性的最大值。 10. 调节移相器“移相”旋钮，利用示波器和电压表，测出相敏检波器的输入 V P-P 值与输出直流电压的关系。 11. 使输入信号与参考信号的相位改变 180°，测出上述关系。 五、 注意事项 相敏检波器最大输入电压 V P-P 值为 20V 。
相敏检波电路
二极管相敏检波电路 电路如图 4 - 15 所示。VD1、VD2、VD3、 VD4 为四个性能相同的二极管, 以同一方向串联成一个闭合回路, 形成环形电桥。 输入信号u2(差动变压器式传感器输出的调幅波电压)通过变压器T1加到环形电桥的一个对角线。 参考信号u0通过变压器T2加入环形电桥的另一个对角线。 输出信号uL 从变压器Ｔ1与Ｔ2的中心抽头引出。平衡电阻R 起限流作用, 避免二极管导通时变压器T2的次级电流过大。RL 为负载电阻。u0的幅值要远大于输入信号u2的幅值, 以便有效控制四个二极管的导通状态, 且u0和差动变压器式传感器激磁电压u1由同一振荡器供电， 保证二者同频、同相（或反相）。 由图 4 -16（a ）、（c ）、(d)可知, 当位移?x > 0时, u2与u0同频同相, 当位移?x< 0时, u2与u0 同频反相。 ?x> 0时, u2与u0为同频同相, 当u2与u0均为正半周时, 见图 4 - 15（a ）, 环形电桥中二极管VD1、ＶD4截止, VD2、VD3导通, 则可得图 4 - 15（b ）的等效电路。 2 002012n u u u == 1222212n u u u = = 根据变压器的工作原理, 考虑到O 、M 分别为变压器T1、 T2的中心抽头, 则有 u01= u02=2 02n u (4 - 29) u21= u22=122n u ? (4 - 30) 式中 n1#, n2为变压器T1、T2的变比。采用电路分析的基本方法, 可求得图 4 - 15（b ）所示电路的输出
电压uL 的表达式: ) 2(112L L L R R n u R u += 同理当u2与u0均为负半周时, 二极管VD2、VD3截止, VD1、 VD4导通。 其等效电路如图 4 - 15（c ）所示, 输出电压uL 表达式与式(4 -31）相同, 说明只要位移Δx>0, 不论u2与u0是正半周还是负半周，负载RL 两端得到的电压uL 始终为正。 所以上述相敏检波电路输出电压uL 的变化规律充分反映了被测位移量的变化规律, 即uL 的值反映位移?x 的大小, 而uL 的极性则反映了位移?x 的方向。
差动相敏检波电路
差动相敏检波电路应用 2008-11-20 10:55 差动变压器式电感传感器 互感型电感传感器是利用互感M的变化来反映被测量的变化。这种传感器实质上是一个输出电压可变的变压器。当变压器初级线圈输入稳定交流电压后，次级线圈便会有感应电压输出，该电压随被测量的变化而变化。 差动变压器式电感传感器是常用的互感型传感器，其结构形式有多种，以螺管形应用较为普遍，其结构及工作原理如下图所示。传感器主要由线圈、铁芯和活动衔铁三部分组成。线圈包括一个初级线圈和两个反接的次级线圈，当初级线圈输入交流激励电压时，次级线圈将产生感应电动势e1和e2。由于两个次级线圈极性反接，因此，传感器的输出电压为两者之差，即e y=e1-e2。活动衔铁能改变线圈之间的藕合程度。输出e y的大小随活动衔铁的位置而变。当活动衔铁的位置居中时，e1=e2，e y=0；当活动衔铁向上移时，e1>e2，e y>0；当活动衔铁向下移时，e1 下图所示为用于小位移的差动相敏检波电路的工作原理，当没有信号输入时，铁芯处于中间位置，调节电阻R，使零点残余电压减小；当有信号输入时，铁芯移上或移下，其输出电压经交流放大、相敏检波、滤波后得到直流输出。由表头指示输入位移量的大小和方向。 图4.3-2 差动变压器式传感器具有精度高（达0.lμm量级），线圈变化范围大(可扩大到±l00mm，视结构而定)，结构简单，稳定性好等优点，被广泛应用于直线位移测量及其它压力、振动等参量的测量。 实验7 二极管包络检波器 —、实验准备 1．做本实验时应具备的知识点： ●振幅解调 ●模拟乘法器实现同步检波 2．做本实验时所用到的仪器： ●集成乘法器幅度解调电路模块 ●高频信号源 ●双踪示波器 ●万用表 二、实验目的 1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2．掌握用MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来实现AM波和DSB波解调的方法； 3．了解输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB波解调的影响； 4．理解同步检波器能解调各种AM波以及DSB波的概念。 三、实验内容 1．用示波器观察包络检波器解调AM波、DSB波时的性能； 2．用示波器观察同步检波器解调AM波、DSB波时的性能； 3．用示波器观察普通调幅波（AM）解调中的对角切割失真和底部切割失真的现象。 四、基本原理 1．同步检波 同步检波又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步（同频、同相）的一个恢复载波与已调幅波相乘，再用低通滤波器滤除高频分量，从而解调出调制信号。本实验采用MC1496集成电路来组成解调器，如图7-2所示。图中，恢复载波v c先加到输入端9P01上， 再经过电容9C 01 加在⑻、⑽脚之间。已调幅波v amp先加到输入端9P02上，再经过电容9C02加在⑴、⑷脚之间。相乘后的信号由（6）脚输 出，再经过由9C 04、9C 05 、9R 06 组成的 型低通滤波器滤除高频分量后，在解调输出端（9P03）提取出调制信号。 需要指出的是，在图9-2中对1496采用了单电源（+12V）供电，因而⒁脚需接地，且其它脚亦应偏置相应的正电位，恰如图中所示。 五、实验步骤 （一）实验准备 1．选择好需做实验的模块：集成乘法器幅度调制电路、集成乘法器幅度解调电路。 2．接通实验板的电源开关，使相应电源指示灯发光，表示已接通电源即可开始实验。 注意：做本实验时仍需重复实验4中部分内容，先产生调幅波，再供这里解调之用。 实验1 开关式全波相敏检波电路 一、实验目的 1．熟悉和掌握相敏检波器的工作原理。 2．验证相敏检波器的检幅特性和鉴相特性。 二、实验设备及参考电路图 1．实验台中部件：相敏检波器、音频振荡器、移相器、直流稳压电源、低通滤波器、电压表（毫伏表） 2．双踪示波器 3．实验参考电路图 三、实验步骤 将音频振荡器的输出信号（00 ）接至相敏检波器的输入端(1)。 1．参考信号为直流电压 ⑴将直流稳压电源+2V接入相敏检波器参考信号输入端(4)，用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。 ⑵将直流稳压电源-2V接入相敏检波器参考信号输入端(4)，用双踪示波器测试相敏检波器输入端(1)和输出端(3)的波形。 2．参考信号为交流电压 ⑴将音频信号00接入相敏检波器参考信号输入端(2)，用双踪示波器观察(1) ～ (6)端波形。 ⑵将音频信号1800 接入相敏检波器参考信号输入端(2)，用双踪示波器观察(1) ～ (6)端波形。 3．相敏检波器检幅特性 将相敏检波器的输出端(3)接低通滤波器的输入端，将低通滤波器的输出端接数字电压表。 ⑴相敏检波器的输入信号（接(1)）和参考信号（接(2)）同相，改变音频信号的输入幅值Vp-p，分别读出电压表显示的数值填入下表。 ⑵相敏检波器的输入信号（接(1)）与参考信号（接(2)）反相时，改变音频信号的输入幅值Vp-p，分别读出电压表显示的数值填入下表。 4．相敏检波器的鉴相特性 将音频信号接移相器的输入端，移相器电路输出接相敏检波器参考输入端(2)，旋转移相器的电位器旋钮，改变参考电压的相位，音频振荡器输出幅值不变，用示波器观察(1) ～ (6)波形，并读出对应的电压表值。 四、实验报告要求 1．画出该相敏检波器的电路图，并说明该电路的工作原理。 2．画出该实验第三步骤和第四步骤的原理框图。 3．分别画出参考电压与相敏检波器的输入信号同相、反相时(1) ～ (6)点的波形图及低通滤波器的输出波形。 4．画出参考电压通过移相器后（差900 时），相敏检波器(1) ～ (6)点及低通滤波器的输出波形。 5. 分别纪录当参考电压与输入信号同相时、反向时，相敏检波器经低通滤波器输出对应输入信号的电压值。 五、思考题 1. 什么是相敏检波? 为什么要采用相敏检波? 2. 什么是相敏检波器的鉴相特性? 相敏检波电路工作原理及工作过程 相敏检波器有两种：一种由变压器和二极管桥组成，这种电路体积大，稳定性差;另一种则由模拟乘法器构成，性能上得到了很大提高，但价格高，调试麻烦。为此，在研制大气电场仪的过程中，根据大气电场仪探头的结构特点和大气电场测试中对检波器的要求，利用光电开关、四通道模拟开关和运放组合设计一种结构简单，性能稳定的相敏检波器。同时，为了对电场信号的极性进行有效可靠的鉴别，根据相敏检波理论，将通过调整光电开关的设置位置，保证感应电压信号与同步脉冲信号同相，以获得最大整流输出，从而准确辨别被测电场极性。 1、什么是相敏检波电路？相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。 2、为什么要采用相敏检波？包络检波有两个问题：一是解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流，无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。第二，包络检波电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。对于不同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流，以恢复调制信号，这就是说它不具有鉴别信号的能力。为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力，提高抗干扰能力，需采用相敏检波电路。 3、相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是什么？相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要区别是相敏检波电路能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化的方向，同时相敏检波电路还具有选频的能力，从而提高测控系统的抗干扰能力。从电路结构上看，相敏检波电路的主要特点是，除了所需解调的调幅信号外，还要输入一个参考信号。有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。 4、相敏检波电路与调幅电路在结构上有哪些相似之处？它们又有哪些区别？将调制信号ux乘以幅值为1的载波信号就可以得到双边带调幅信号us，将双边带调幅信号us再乘以载波信号，经低通滤波后就可以得到调制信号ux。这就是相敏检波电路在结构上与调制电路相似的原因。 二者主要区别是调幅电路实现低频调制信号与高频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏检波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经滤波后输出低频解调信号。这使 一款开关同步检波电路的设计1 张晓飞1，董浩斌1，鲁永康1，常莉1 1中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，武汉(430074) E-mail：z_afei@https://www.360docs.net/doc/8414707064.html, 摘要：本文利用AD790及74HC4053的高速特性以及低噪声前置放大器，设计与制作了一款同步检波电路。实测结果表明，电路有良好的线性，对检测微弱信号的下限可达1uV，适用于对低频微弱信号的检测。 关键词：高速电压比较器，高速模拟开关，开关式同步检波器，低噪声前置放大器 中图分类号：TN722 1．引言 众所周知，对于待测的微弱信号，相敏检波电路有着极强的压制干扰的能力，是锁定放大器件（LIA）的核心电路，使LIA广泛应用于物理、化学、生物医学与地球物理探测等众多领域，并促进了这些领域的科学研究。在相敏检波电路中，通常可分为模拟乘法器型及电子开关型两大类，前者有多款集成芯片（如AD734等）可供选择，但模拟乘法器型相敏检波器的输出正比于参考信号的大小，要保持参考信号的高精度，在实际实现中有一定困难，且存在一定的非线性[1]；开关式相敏检波器的优点有输出精度不受参考信号幅度的影响，线性良好，动态范围大等一系列优点[1]，故本设计中选择之。 2．开关同步检波器的设计要点 本文所设计的开关式同步检波器的电路框图如图1所示，由参考信号通道及待测信号通道两部分组成。 图1 电路框图 （1）在参考信号通道中，Ⅳ单元为过零比较器，其输出控制V单元的一刀二掷模拟开关。毋庸置疑，在开关式相敏检波电路中，这两个单元的工作速度将直接限制上限使用频率，故我们分别选择高速电压比较器AD790和高速模拟开关74HC4503[2]。 （2）在待测通道中，信号可能在n μV ~ n V范围内，为了适应不同的输入电压的需求，故设计了I、II、III三个单元电路作为放大器。三个单元电路的放大倍数均为10.0倍，通过一刀三掷开关SW1进行切换，则SW1输出信号的增益Ku可分别为10、100及1000。 值得指出，放大器的噪声水平、可输出的最大不失真电压、放大倍数的稳定性等分别影响到最小可检测信号、线性、及测量精度，为了能可靠的检测出μV数量级的信号，应选用低噪声前置放大器，我们设计了一款超低噪声前置放大器（将另文发表）。这三个放大单元 实验五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（选用）1块 3、5 号板1块 4、6 号板1块 5、双踪示波器1台 6、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。 图11-1 检波器检波前后的频谱实验7 同步检波实验
开关式全波相敏检波电路
相敏检波电路工作原理及工作过程
一款开关同步检波电路的设计
实验五 包络检波及同步检波实验