题目： 调幅解调—调幅检波
班级： 08通信（3）班 .
姓名： 李红梅 .
学号： p081513221 .
成绩。振幅解调的设计与**。
一、 课程设计作用、目的：
此课程设计是设计一个简单的常规调幅解调系统，即从信道上接收有用高频调幅信号并对其进行相关处理后，从中恢复出与发送端一致的原音频信号。为此，它必须具有从众多信号中选择有用信号、抑制其它信号干扰的能力。
我做检波部分，通过包络检波还原原调制信号。通过本次设计，初步掌握高频电子线路的设计方法，并将电路**，分析，理论与实践相结合，提高设计能力。
二、设计的实验环境：multisim7
用multisim7进行电路图的设计及对电路的功能进行测试分析。
三、设计的基本原理：
3.1 检波的作用和组成。
幅度调制是用调制信号x(t)去控制高频载波信号的幅值。调幅波的频谱波包含3部分：上边频、下边频和载频。
解调又叫检波是从已调波中提取出调制信号的过程，是调制的逆过程。振幅检波像振幅调制一样也是频谱搬移过程，它是把位于载频 f0 位置的调制信号频谱搬回到零频位置的过程。检波器的作用就是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制信号。
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。一个检波器需由三个部分组成：
1）高频输入信号电路；
2）非线性器件；
3）rc低通滤波器。
3.2 检波电路。
3.2.1大信号检波器的二极管的伏安特性。
3.2.2二极管检波工作原理：
输入信号振幅大于0.5v，利用两端加正向电压时导通，输入信号电压通过二极管对低通滤波器的电容c充电。二极管两端加反向电压时截止，电容c通过r放电这一特性实现的检波，其输出电压反映输入信号振幅变化的规律。
3.2.3二极管大信号检波的原理电路。
由输入回路、非线性器件和低通滤波器组成。
包络检波法也属于非相干解调法， 它利用的是电容的隔直通交、和二极管的单向导通原理。其特点是： 解调效率高， 解调器输出近似为相干解调的2 倍； 解调电路简单， 特别是接收端不需要与发送端同频同相的载波信号， 大大降低实现难度。
但若所选取的rc 常数不合适， 解调时会发生失真现象， 因此rc 合理的数值应该满足下式：
1/ω0≤rc≤1/ωh, 其中ω0 为发送端载波的频率， ωh 为原调制信号的频率。包络检波器的输出基本上与输入信号的包络十分接近， 即x0(t)=|a0+m(t)|,若含有频率为ω0 的波纹， 可由低通滤波器滤除。
已调信号。解调信号。
3.2.4信号频谱分析。
四、设计的具体实现。
4.1 系统概述。
调幅接收系统具体包括，高频放大器，本地振荡，混频器，中频放大器，检波器，低频放大器。各部分的功能如下：
1、高频小信号放大器：把输入回路收到的微弱信号放大后送入混频器。
2、本地振荡：产生稳定的本地信号后送入混频器。
3、混频器：将高频信号调制成中频信号。
4、中频放大器：将中频信号的幅度进行放大。
5、检波器：将中频信号还原为原音频信号。
6、低频放大器：将音频信号的幅度进行放大。
系统模块图。
4.2解调模块设计与分析。
各单元电路的选择、设计及工作原理分析及其有关参数的计算及元器件参数的选择如下：
1、二极管包络检波器。
适合于解调含有较大载波分量的大信号的检波过程，它具有电路简单，易于实现，本实验如图6-1所示，主要由二极管d及rc低通滤波器组成，它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时间常数选择很重要， rc时间常数过大， 则会产生对角切割失真。rc时间常数太小，高频分量会滤不干净。
其中： m为调幅系数，fo为载波频率，ω为调制信号角频率。图中a对输入的调幅波进行幅度放大（满足大信号的要求），d是检波二极管，r4、c2、c3滤掉残余的高频分量，r5、和rp1是可调检波直流负载。
2、设计参数
调幅系数为0.5，输入信号载波频率10000hz，载波电压100mv左右。
设计二极管包络检波器的关键在于：正确选用晶体二极管，合理选取合适的rc等数值，保证检波器提供尽可能大的输入电阻，同时满足不失真的要求。
1）检波二极管的选择
为了提高检波电压传输系数，应选用正向导通电阻和极间电容小（或最高工作频率高）的晶体二极管。为了克服导通电压的影响，一般都需外加正向偏置，提供（20～50）a静态工作点电流，具体数值由实验确定。
2）从提高检波电压传输系数和高频滤波能力考虑：
c应尽可能大。工程上，要求它的最小值满足下列条件：
c>5~10/rc
3）从避免惰性失真考虑，允许c的最大值满足下列条件：
c≤0.75；
因为m越大，rc时间常数就应选择的越小，同样当调制信号角频率ω加大时，rc时间常数也应相应的缩短。只有这样，高频信号的变化越快时，rc时间常数小些，放电时间缩短，才能跟上包络的变化。
4）c值确定后，一般可按下列考虑分配和c的数值。
为保证所需的检波输入电阻，的最小值应满足下列条件：
为避免产生负峰切割失真，的最大允许值应满下列条件：
m式中r0为交流负载电阻。
通常r取5~10kω，因此，要同时满足上述两个条件：
当数值确定后，就可以用c数值确定c的值。
4.3解调模块的实现原理图：
五、 测试结果与分析：
5.1 输出波形：
5.2 参数测量：
1）检波效率：
cosθ，式中θ为电流通角，其值为θ≈，此处r为检波器负载电阻；为检波器内阻。
由于二极管电流只高频信号电压为正峰值的一小段时间内通过，电流通角θ很小，因此接近于1。
2）等效输入电阻：
检波器的等效输入电阻定义为=，它的基频电流振幅为=2；得≈r/2。
式中为输入高频电压的振幅；为输入高频电流的基波振幅，为平均电流。
3)涉及数据：
调制信号频率f=100hz =15v
载波信号频率f=1khz =15v
调幅波输出频率f=1khz。 ma=0.5
5.3 参数分析：
1)二极管的选择：
选用点接触型二极管2ap9,导通时的电阻约为100ω，总等效电阻约为1pf。
2）电阻r1，r2，r3的确定：
检波器后的低频放大器总的输入电阻为2~5kω,因此为了满足条件r0/r>m,r=+r3不能选得太大，一般选5~10k。根据分负载条件，取r3≈10kω, r1//r2=r3/10=1kω。这时，r= (r1//r2）+，此时r=3kω，则r0=1kω+=3300ω，r0/r==0.
54。通常，在接收机中调幅度m最大值约为0.8平均为0.3，因此r0/r>0.5(取m=0.5)是可以的。
如果2ap9导通时的电阻≈100ω，计算得θ=0.5361,所以电压传输系数=0.96，等效输入电阻=r/2=3055.5。
3)负载电容c1，c2的确定：
从不产生惰性失真的条件出发， rc<1.5
取ω=2πf=2π*4.5*1000（对一般收音机来说，最高音频f=4500hz），从而求得c小于0.0087μf。所以c1和c2可采用0.005μf。
六、系统电路图：
七、心得体会。
am 信号频谱中含有载频、上边带和下边带，其中，上下边带频谱结构均反映调制信号频谱的结构（下边带频谱与调制信号频谱成倒置关系），其振幅在载波振幅um0上下按调制信号uω(t)的规律变化，即已调波的包络直接反映调制信号的变化规律。
非线性器件具有频率变换作用，其频率变换特性与器件的工作状态有关。当两个输入信号中的一个足够小时，非线性器件工作**性时变状态，如果另一个输入信号幅度足够大，则非线性器件工作在开关状态。非线性器件工作**性时变状态和开关状态（它是线性时变工作状态的一个特例），可减小无用组合频率分量，适宜作为频谱搬移电路。
通过一个星期左右的课程设计培养了严谨的分析能力以及灵活多样的创新和解决问题的能力。提高了综合运用知识的能力。深深的体会出将平时所学的本领知识，应用到实际中是一件十分困难的事情，但经过努力拼搏和勤奋思考后，成功的喜悦更是令人兴奋得难以忘怀。
在以往的学习和实验、实践中，大部分电路都是已给定的，而本次课题是通过自己所学，自行设计一个电路，给我的感触颇深。在设计之初，通过计算得到的参数与最终确定的参数相差很大，而起决定性因素的并不是计算，而是通过定性分析，估算后，对电路的调整，这次课程设计对我来说，不仅仅是一次考验，也是一次挑战，同时还是对以往学过的知识一次全面的回顾与总结。谢谢老师和同学的帮助！
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