通信电路课程设计__AM信号包络检波器

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1、铜陵学院通信电路课程设计AM信号包络检波器系别班级：电气系08通信指导教师：王老师实验日期：第17周2010——2011学年度第一学期目录一．设计目的……………………………………………………………3二、设计内容及原理…………………………………………………3三、设计的步骤及计算………………………………………………41.电压传输系数…………………………………………………………72.流通角…………………………………………………………………73.参数选择………………………………………………………………8四、设计的结果与结论………………………………………………101．结果………………………………………

2、…………………………102．结论…………………………………………………………………113．心得体会……………………………………………………………11五、参考文献…………………………………………………………12AM信号包络检波器一、设计目的：通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。要求：掌握串、并联谐振回路及耦合回路、高频

3、小信号调谐放大器、高频功率放大器、混频器、幅度调制与解调、角度调制与解调的基本原理，实际电路设计及仿真。设计要求及主要指标：用检波二极管2AP12设计一AM信号包络检波器，并且能够实现以下指标。l输入AM信号：载波频率15MHz正弦波。l调制信号：1KHz正弦波，幅度大于1V，调制度为60%。l输出信号：无明显失真，幅度大于5V。二．设计内容及原理：调幅调制和解调在理论上包括了信号处理，模拟电子，高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。包括了各种不同信息传输的最基本原理，是大多数设备发射与接收的基本部分。因为本次课题要求调制信号幅度要大于1V，而输出信号幅度需要大于5V，所以本课题设计需要运

4、用放大电路。本次实验采用二极管包络检波以及运算放大电路。在确定电路后，利用EDA软件Multisim进行仿真来验证设计结果设计框图如下：输入信号à非线性器件à二极管包络检波器à运放电路à输出信号。检波原理电路图图1三、设计的步骤及计算检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周期，二极管正向导通并对电容C充电，由于二极管正向导通电阻很小，所以充电电流I很大，是电容的电压Vc很快就接近高频电压峰值，充电电流方向如下图2所示：图2这个电压建立后，通过信号源电路，又反向地加到二极管D的两端。这时二极管是否导通，由电容C上的电压Vc和输入电压Vi共同决定。当高频信号的瞬时值小于Vc时，二极管处于反向偏

5、置，处于截止状态。电容就会通过负载电阻R放电。由于放电时间常数RC远大于调频电压周期，故放电很慢。当电容上的电压下降不多时，调频信号第二个正半周的电压又超过二极管上的负压，使二极管导通。如图2中t1到t2的时间为二极管导通的时间，在此时间内又对电容充电，电容的电压又迅速接近第二个高频的最大量。如图二中t2至t3时间为二极管截止的时间，在次时间内电容又通过负载R放电。这样不断地反复循环。所以，只要充电很快，即充电时间常数RdC很小（Rd为二极管导通时的内阻）而放电时间很慢即放电时间常数RC很大，就能使传输系数接近1。另外，由于正向导电时间很短，放电时间常数又远大于高频周期，所以输出电压Vc的起

6、伏很小，可看成与高频调幅波包络基本一致，而高频调幅波的包络又与原调制信号的形状相同，故输出电压Vc就是原来的调制信号，达到了解得目的。图3二极管导通图4二极管截止图51.电压传输系数由于输入大信号，检波器工作在大信号状态，二极管的伏安特性可用折线近似。考虑输入为等幅波，采用理想的高频滤波，并以通过远点的折线表示二极管特性（忽略二极管的导通电压VP），则gD=1/rd,为流通角。iD是周期性余弦脉冲，由此可见，检波器电压传输系数Kd是检波器电流iD的通脚的函数，求出后，就得到Kd。2．流通角二极管电流ID为一重复频率wi的周期余弦脉冲，器通角为，振幅最大为IDmax其平均分量I0为基频分量式中

7、，a0（），a1（）为电流分解系数。可得的近似表达式如下此处的R为检波负载，gD为检波器内电导。运放电路如下：图63.参数选择设置：（1）电容C队载波信号应近似短路，所以1/Wc<（5-10）Wc（2）为了避免惰性失真应有必须使电容C通过R放电的速率大于或等于包络的下降速率，即如果输入信号为单音调制的AM波，其包络的变化速率为又因为电容两端电压近似为输入电压包络值，即。综合可得避免惰性失真的