实验四二极管大信号包络检波器

实验报告

充电较快， u 0 (t ) 以接近 u i (t ) 上升的速率升高。放电时，因电阻 R L 比 rD 大得多(通常 ， 故 并保证基本上接近于 u i (t ) 的幅值。 如果 u i (t ) RL 5 ~ 10k ) 放电慢， u 0 (t ) 的波动小， 是高频等幅波，且 RL 很大，则 u 0 (t ) 几乎是大小为 U 0 的直流电压，这正是带有滤波电 容的半波整流电路。当输入信号 u i (t ) 的幅度增大或减少时，检波器输出电压 u 0 (t ) 也将 随之近似成比例地升高或降低。当输入信号为调幅波时，检波器输出电压 u 0 (t ) 就随着 调幅波的包络线而变化，从而获得调制信号，完成检波作用，由于输出电压 u 0 (t ) 的大 小与输入电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。 2、二极管大信号包络检波器检波失真 检波输出可能产生三种失真： 第一种，由于检波二极管伏安特性弯曲引起的非线性 失真；第二种是由于滤波电容放电慢引起的惰性失真；第三种是由于输出耦合电容上 所充的直流电压引起的负峰切割失真。其中第一种失真主要存在于小信号检波器中， 并且是小信号检波器中不可避免的失真，对于大信号检波器这种失真影响不大，主要 是后两种失真。 (1) 惰性失真。如图(3)电路所示。

u ui

u0t

图(3) 惰性失真原理图 避免惰性失真的条件是ma 1 1 ( CRL ) 2

上式表明若 CRL 放电慢，将促成发生惰性失真。 (2)割底失真。如图(4)所示。

(a) (c) 图(4) 割底失真原理及波形图 设 d 1 ,不产生负峰切割失真的条件为ma 1 ~ Ri RR RL R 1 i L L R L

Ri R L Ri R L Ri R L R L

(b)

~ RL 由该式可见，调制系数 ma 愈大或检波器交直流电阻之比 愈小，则愈容易产生负峰 RL

切割失真。

实验内容与步骤：(一)、 按照该实验所给电路在 Multisim10 软件中画出仿真电路。 电路如下所示：

(二)、进行仿真实验，得出输出和输入的仿真波形图，如下图所示：

从上图中可以看到， 二极管包络检波器输出和输入波形一致，几乎没有失 真，非常成功。

实验总结：二极管包络检波器主要由二极管和 RC 低通滤波电路组成。二极管导通时， 输入信号向 C 充电，充电时常数为 RC,充电快；二极管截止时，C 向 R 放电， 放 电 快 。在输入信号作用下，二极管导通和截止不断重复，直到充放电达到平 衡 后 ， 输出信号跟踪了输入信号的包络。如果参数选择不当，二极管包络检波 器会产生惰性失真和负峰切割失真。惰性失真是由于 RC 过大而造成的，负峰切 割失真主要是由于交直流等效电阻不同造成的 。