主頁 > 技術文章 > 高頻電子通信實驗之振幅解調器(包絡.同步檢波）2021-11-10

高頻電子通信實驗之振幅解調器(包絡.同步檢波）

一、實驗準備
1．做本實驗時應具備的知識點：
振幅解調
二極管包絡檢波
模擬乘法器實現(xiàn)同步檢波
2．做本實驗時所用到的儀器：
集成乘法器幅度解調電路模塊
晶體二極管檢波器模塊
高頻信號源
雙蹤示波器
萬用表
二、實驗目的
1．熟悉電子元器件和高頻電子線路實驗系統(tǒng)；
2．掌握用包絡檢波器實現(xiàn)AM波解調的方法。了解濾波電容數(shù)值對AM波解調影響；
3．理解包絡檢波器只能解調m≤100％的AM波，而不能解調m＞100％的AM波以及DSB波的概念；
4．掌握用MC1496模擬乘法器組成的同步檢波器來實現(xiàn)AM波和DSB波解調的方法；
5．了解輸出端的低通濾波器對AM波解調、DSB波解調的影響；
6．理解同步檢波器能解調各種AM波以及DSB波的概念。
三、實驗內容
1．用示波器觀察包絡檢波器解調AM波、DSB波時的性能；
2．用示波器觀察同步檢波器解調AM波、DSB波時的性能；
3．用示波器觀察普通調幅波（AM）解調中的對角切割失真和底部切割失真的現(xiàn)象。
四、基本原理
振幅解調即是從振幅受調制的高頻信號中提取原調制信號的過程，亦稱為檢波。通常，振幅解調的方法有包絡檢波和同步檢波兩種。
1．二極管包絡檢波
二極管包絡檢波器是包絡檢波器中最簡單、最常用的一種電路。它適合于解調信號電平較大（俗稱大信號，通常要求峰一峰值為1.5V以上）的AM波。它具有電路簡單，檢波線性好，易于實現(xiàn)等優(yōu)點。本實驗電路主要包括二極管、RC低通濾波器和低頻放大部分，如圖9-1所示。
圖中，10D01為檢波管，10C02、10R08、10C07構成低通濾波器，10R01、10W01為二極管檢波直流負載，10W01用來調節(jié)直流負載大小，10R02與10W02相串構成二極管檢波交流負載，10W02用來調節(jié)交流負載大小。開關10K01是為二極管檢波交流負載的接入與斷開而設置的，10K01置“on”為接入交流負載，10K01置“off”為斷開交流負載。10K02開關控制著檢波器是接入交流負載還是接入后級低放。開關10K02撥至左側時接交流負載，撥至右側時接后級低放。當檢波器構成系統(tǒng)時，需與后級低放接通。10BG01、10BG02對檢波后的音頻進行放大，放大后音頻信號由10P02輸出，因此10K02可控制音頻信號是否輸出，調節(jié)10W03可調整輸出幅度。圖中，利用二極管的單向導電性使得電路的充放電時間常數(shù)不同（實際上，相差很大）來實現(xiàn)檢波，所以RC時間常數(shù)的選擇很重要。RC時間常數(shù)過大，則會產生對角切割失真（又稱惰性失真）。RC常數(shù)太小，高頻分量會濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式：

圖9-1 二極管包絡檢波電路

2．同步檢波
同步檢波又稱相干檢波。它利用與已調幅波的載波同步（同頻、同相）的一個恢復載波與已調幅波相乘，再用低通濾波器濾除高頻分量，從而解調出調制信號。本實驗采用MC1496集成電路來組成解調器，如圖9-2所示。圖中，恢復載波vc先加到輸入端9P01上，再經過電容9C01加在⑻、⑽腳之間。已調幅波vamp先加到輸入端9P02上，再經過電容9C02加在⑴、⑷腳之間。相乘后的信號由（6）腳輸出，再經過由9C04、9C05、9R06組成的P型低通濾波器濾除高頻分量后，在解調輸出端（9P03）提取出調制信號。
需要指出的是，在圖9-2中對1496采用了單電源（+12V）供電，因而⒁腳需接地，且其它腳亦應偏置相應的正電位，恰如圖中所示。
五、實驗步驟
（一）實驗準備
1．選擇好需做實驗的模塊：集成乘法器幅度調制電路、二極管檢波器、集成乘法
器幅度解調電路。
2．接通實驗板的電源開關，使相應電源指示燈發(fā)光，表示已接通電源即可開始實驗。
注意：做本實驗時仍需重復實驗8中部分內容，先產生調幅波，再供這里解調之用。
（二）二極管包絡檢波
1．AM波的解調
（1）的AM波的解調
①

AM波的獲得
與實驗8的五、4．⑴中的實驗內容相同，低頻信號或函數(shù)發(fā)生器作為調制信號源（輸出300mVp-p的1kHz正弦波），以高頻信號源作為載波源（輸出200mVp-p的2MHz正弦波），調節(jié)8W03，便可從幅度調制電路單元上輸出

的AM波，其輸出幅度（峰-峰值）至少應為0.8V。
② AM波的包絡檢波器解調
先斷開檢波器交流負載（10K01=off），把上面得到的AM波加到包絡檢波器輸入端（10P01），即可用示波器在10TP02觀察到包絡檢波器的輸出，并記錄輸出波形。為了

圖9-2 MC1496 組成的解調器實驗電路

更好地觀察包絡檢波器的解調性能，可將示波器CH1接包絡檢波器的輸入10TP01，而將示波器CH2接包絡檢波器的輸出10TP02（下同）。調節(jié)直流負載的大小（調10W01），使輸出得到一個不失真的解調信號，畫出波形。
③ 觀察對角切割失真
保持以上輸出，調節(jié)直流負載（調10W01），使輸出產生對角失真，如果失真不明顯可以加大調幅度（即調整8W03），畫出其波形，并記算此時的

值。
④觀察底部切割失真
當交流負載未接入前，先調節(jié)10W01使解調信號不失真。然后接通交流負載（10K01至“on”，10K02至左側），示波器CH2接10TP03。調節(jié)交流負載的大�。ㄕ{10W02），使解調信號出現(xiàn)割底失真，如果失真不明顯，可加大調幅度（即增大音頻調制信號幅度）畫出其相應的波形，并計算此時的

。當出現(xiàn)割底失真后，減小

（減小音頻調制信號幅度）使失真消失，并計算此時的

。在解調信號不失真的情況下，將10K02撥至右側，示波器CH2接10TP04，可觀察到放大后音頻信號，調節(jié)10W03音頻幅度會發(fā)生變化。
（2）

的AM波的解調
調節(jié)8W03，使

=100%，觀察并記錄檢波器輸出波形。
（3）

的AM波的解調
加大音頻調制信號幅度，使

>100%,觀察并記錄檢波器輸出波形。
（4）調制信號為三角波和方波的解調
在上述情況下，恢復

，調節(jié)10W01和10W02，使解調輸出波形不失真。然后將低頻信號源的調制信號改為三解波和方波（由K101控制），即可在檢波器輸出端（10TP02、10TP03、10TP04）觀察到與調制信號相對應的波形，調節(jié)音頻信號的頻率（低頻信號源中W101），其波形也隨之變化。
2．DSB波的解調
采用實驗8中五、3相同的方法得到DSB波形，并增大載波信號及調制信號幅度，使得在調制電路輸出端產生較大幅度的DSB信號。然后把它加到二極管包絡檢波器的輸入端，觀察并記錄檢波器的輸出波形，并與調制信號作比較。
（三）集成電路（乘法器）構成的同步檢波
1.AM波的解調
將幅度調制電路的輸出接到幅度解調電路的調幅輸入端(9P02)。解調電路的恢復載波，可用鉚孔線直接與調制電路中載波輸入相連，即9P01與8P01相連。示波器CH1接調幅信號9TP02，CH2接同步檢波器的輸出9TP03。分別觀察并記錄當調制電路輸出為

=30%、

=100%、

>100%時三種AM的解調輸出波形，并與調制信號作比較。
2．DSB波的解調
采用實驗8的五、3中相同的方法來獲得DSB波，并加入到幅度解調電路的調幅輸入端，而其它連線均保持不變，觀察并記錄解調輸出波形，并與調制信號作比較。改變調制信號的頻率及幅度，觀察解調信號有何變化。將調制信號改成三角波和方波，再觀察解調輸出波形。
（四）調幅與檢波系統(tǒng)實驗
按圖9-3可構成調幅與檢波的系統(tǒng)實驗。

圖9-3 調幅與檢波系統(tǒng)實驗圖

六、實驗報告要求
1、由本實驗歸納出兩種檢波器的解調特性，以“能否正確解調”填入表中。

輸入的調幅波	AM波			DSB
輸入的調幅波	=30%	=100%	>100%
包絡檢波
同步檢波

2、觀察對角切割失真和底部切割失真現(xiàn)象并分析產生的原因。
3、對實驗中的兩種解調方式進行總結。

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高頻電子通信實驗之振幅解調器(包絡.同步檢波）

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