振幅检波解调基础知识

振幅检波解调基础知识

调制的相反过程就是检波，将调幅波还原成调制信号的过程称为检波。我们把完成检波功能的电路称为检波器。同样的道理，检波器也是一个频率变换电路，它应由非线性器件构成。检波器主要有包络检波器和乘积检波器（又称同步检波器）两种类型。包络检波器只能对普通调幅信号进行检波。同步检波器可以实现各种调幅信号的检波。



9.3.1 包络检波器

包络检波的一种方法是将输入信号通过电阻和电容组成的惰性网络，取出单极性信号的峰值信息，这种包络检波器叫做峰值包络检波器。最常用的是二极管峰值包络检波器，如图如图9.10所示。



其工作原理简述如下：

图中输入信号uS(t)为AM调幅波，RC并联网络两端的电压为输出电压u0(t)，二极管D两端的电压uD=us- u0 。当uD＞0时，二极管导通，信源uS通过二极管对电容C充电，忽略RS的影响，充电的时间常数约等于RDC。由于二极管导通电阻RD很小，因此电容上的电压迅速达到信源电压的幅值。当uD＜0时，二极管截止，电容C通过电阻R放电。若选取RC的数值满足



当下降到重新出现uD＞0时，二极管又导通，电容又被充电到uS的幅值；当再次出现uD ＜0时，二极管再截止，电容再通过电阻放电。如此充电、放电反复进行，在电容两端就可得到一个接近输入信号峰值的低频信号，再经过滤波平滑，去掉叠加在上面的高频纹波，得到的就是调制信号。充放电过程如图9.11所示。



由于这种电路利用了二极管的单向导电性，同时输出电压与输入信号的包络一致，且输出电压与输入信号的峰值接近，所以我们称之为二极管峰值包络极波器。

二极管峰值包络检波电路中，存在两种特有的失真 惰性失真和底部切割失真。为了提高检波效率和滤波效果，我们希望电路中RC时间常大，但RC值并不是越大越好，因为若RC值过大，会使放电速度过慢，使得输入电压的下一个正峰值来到时仍小于电容两端电压uC，从而造成输出电压在输入信号包络下降区间内跟不上包络的变化，至使二极管在一段若干高频周期内不导通，产生失真，这种失真是由于电容放电的惰性引起的，故称为惰性失真。还有一种失真是底部切割失真，它主要是由于检波器的低频交流负载电阻与直流负载电阻不等引起的.

9.3.2 乘积检波器

乘积检波器既可用来对普通调幅波进行解调，亦可以对抑制载波的双边带信号及单边带信号进行解调，它是由乘法器和低通滤波器实现的，其原理框图如图9.12所示。采用这种解调时，需要一个与发送流载波同频、同相的本地参考信号与输入已调信号相乘，就可产生调制信号，再经低通滤波器将其取出。

9.4 混频

混频，又称变频，即将一个频率变为另一个所需的频率。因为在一些常用的通信设备中，如收音机，它们的基本放大电路是中频放大电路，故需先把接收到的高频信号经过混频器变换为较低的固定中频，经中频放大后，再解调输出。

混频是频谱的线性搬移过程，其原理框图如图9.13所示。



如果把这一过程用频谱来表示，如图9.14所示。

由图可见，混频就是把调幅信号的频谱从高频位置搬移到中频位置，各频谱分量在搬移过程中，其相对大小和相互间距离保持不变。混频器的主要指标为变频增益、信噪比、各种组合干扰、镜像干扰的大小等。