二极管包络检波实验
一、 实验目的
4． 深入对二极管大信号包络检波作业原理的理解。
5． 掌控把握用二极管大信号包络检波器完成普通调幅波（AM）解调的方法。理解滤波电容数值对AM波解调影响。
6． 理解
电子回路功能数值普通调幅波（AM）解调影响。
二、实验使用仪表器具
1．包括乘法调幅实验板、二极管包络检波实验板
2．20MH双踪示波器
3. 万用表
三、实验基础原理与电子回路
1. 二极管大信号包络检波作业原理
图2-1 大信号检波电子回路 图2-2大信号检波原理
图2-1是二极管大信号包络检波电子回路，图2-2表明了大信号检波的作业原理。写入信号
为正并超过
和
上的
时，二极管导通，信号经过二极管向
充电，此时
随充电电压（V）上升而升高。当
下降而且小于
时，二极管反向截止，此时停止向
充电并经过
放电，
随放电而下降。充电时，二极管的正向电阻
较小，充电较快，
以接近
上升的速率升高。放电时，因电阻
比
大的多（通常
），放电慢，故
的波动小，并保证基础上接近于
的幅值。如果
是高频等幅波，则
是大小为
的直线DC电压（V）（忽略了少量的高频成分），这正是带有滤波电容的整流电子回路。当写入信号
的幅度增大或减少时，检波器输出电压（V）
也将随之近似成比例地升高或降低。当写入信号为调幅波时，检波器输出电压（V）
就随着调幅波的包络线而改变，从而获取调制信号，完成检波作用，由于输出电压（V）
的大小与写入电压（V）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效率
检波效率又称电压（V）传输系数，用
表示。它是检波器的主要功能指标之一，用来描述检波器将高频调幅波变换为低频电压（V）的能力。
定义为：
当检波器写入为高频等幅波时，输出平均电压（V）
，则
定义为
这两个定义是一致的，对于同一个检波器，它们的值是相同的。由于检波原理解析可知，二极管包络检波器当
很大而
很小时，输出低频电压（V）振幅只略小于调幅波包络振幅，故
略小于1，实际上
在80%左右。并而且
足够大时，
为常数，即检波器输出电压（V）的平均值与写入高频电压（V）的振幅成线性关系，所以又把二极管峰值包络检波称为线性检波。检波效率与电子回路功能数值
、
、
以及信号大小有关。它很难用一个简便关系式表达，所以简便的课程课程理论计算还不如按照经验估算可靠。如要更精确一些，则可查图表并配以必要实验测试数值得到。
3.二极管大信号包络检波器写入电阻
写入电阻是检波器的另一个重要的功能指标。对于高频写入信号源来说，检波器相当于一个负载，此负载就是检波器的等效写入电阻
。
上式说明，大信号写入电阻
等于负载电阻的一半再除以
。例如
，当
=0.8，时，则
。
由此数值可知，一般大信号检波比小信号检波写入电阻大。
3.二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失真；第二种是由于滤波电容放电慢引起的失真，它叫对角线失真；第三种是由于输出耦合电容上所充的直线DC电压（V）引起的失真，这种失真叫割底失真。其中第一种失真主要存在于小信号检波器中，并而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) 对角线失真。如图2-3电子回路所示。
图2 -3 对角线失真原理图
避免对角线失真的条件是
上式表明
或
大，则包络线改变快、
放电慢，这些全部促成发生放电失真。
（2）割底失真。如图2-4所示。
（a） （b）
图2-4 割底失真原理及波动线图
设
，不产生割底失真的条件为
由该式可见，调制系数
愈大或检波器交直线DC电阻之比
愈小，则愈容易产生割底失真。
3.实验电子回路
四、实验内容
1．普通调幅波（AM）的检波。
2. 对角线失真查看与防止。
3. 割底失真查看与防止。
五、实验步骤
1．普通调幅波（AM）的检波
（1）
包括乘法器幅度调制实验电子回路板上产生调幅系数ma为0.3（参考值）的普通调幅波（AM） ，由
二极管包络检波模型块IN1端加入，由TP1点监测波动线与幅度。
（2）连接J1，J2断开，在TP2查看检波后不失真信号，并记录波动线, 并计算电压（V）传输系数Kd（TP1波动线相与TP2波动线相比）。
（3）连接J1，J2为上，调节RW1、RW2，可在输出端查看经放大之后的信号。
2. 对角线失真查看与防止。
连接J1， J2断开，由IN1端加入普通调幅波（AM），调动包括乘法器幅度调制实验电子回路板上产生的普通调幅波（AM）的调幅系数ma、调制信号频率Ω、二极管大信号包络检波实验电子回路上电位器RW1，在TP2点查看图2-6所示对角线失真（惰性失真）波动线图。
图2 -6 对角线失真波动线图
调动 ma 、调制信号频率、二极管大信号包络检波实验电子回路上电位器RW1，使对角线失真消失，检验避免对角线失真条件：
表2-1 避免对角线失真测量试验表：
注：负载在测TP2时为R1//R2+RW1;TP3时为R1//R2+RW1//R3+RW2
3. 割底失真查看与防止。
连接J1，J2断开，调动包括乘法器幅度调制实验电子回路板上产生的普通调幅波（AM）的调幅系数ma、二极管大信号包络检波实验电子回路上电位器RW1、RW2，在TP3 查看图2-7所示割底失真波动线图。
图2 -7 割底失真波动线图
调动 ma 、 RW1、RW2，使割底失真消失，检验避免割底失真条件：
表2-2 避免割底失真测量试验表：
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ma |
R2+RW1 |
R3+RW2 |
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第一次 |
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第二次 |
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第三次 |
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六、实验报告要求
1．整理按实验步骤所得的数值，测绘制作记录的波动线。
2．画出对角线失真、割底失真波动线图。
3．解析并检验二极管大信号包络检波电子回路不能解调抑制载波的双边带调幅波。
4.总结由本实验所获取的体会。
