調(diào)諧解調(diào)器工作原理

一、解調(diào)器的工作原理 解調(diào)器是調(diào)制式直流放大電路中的一個重要組成部分。它把已放大了的交流電壓還原為直流電壓，其大小和極性與交流電壓的幅度和相位要對應(yīng)。下圖是解調(diào)器的原理電路，RL為負載，C為濾波電容，其作用是使輸出直流電壓平滑，解調(diào)開關(guān)K與輸入交流信號，Ui具有相同的頻率。當(dāng)Ui為正時，開關(guān)接通，輸出等于輸入電壓UO，經(jīng)電容C的平滑作用后，應(yīng)可得到平滑的直流電壓UO。相反，如果Ui為負時，開關(guān)接通，Ui為正時，開關(guān)斷開，則輸出端得到負的脈動直流電壓UO。 二、相敏整流解調(diào)器 1、半波相敏感整流器 下圖為半波相敏整流器，以C-e反接（倒置）的晶體三極管BG作解調(diào)開關(guān)器，工作過程分兩種情況：當(dāng)Ui與Ua為、同相時，若Ua為左正右負，則BG飽和（晶體管倒置工作時，C極和b極的PN結(jié)加正向電壓，同樣可以達到飽和狀態(tài)），輸出等于輸入的正半波電壓，故輸出是正極性電壓，但當(dāng)Ui與Ua反相時，也就是說，當(dāng)Ua為左正右負使BG飽和時，Ui剛好是上負下正，故輸出是負極性的直流電壓。由于整流輸出與Ui的相位有關(guān)，所以稱為相敏整流解調(diào)器。它的輸出能夠反映輸入的大小和極性的變化。 2、全波相敏整流解調(diào)器 半波整流器只能利用輸入的半波電壓，因而解調(diào)效率低，下圖為全波相敏整流電路。BG1、BG2均采用c-e反接三極管，分別受兩個大小相等、相位板反的電壓Ua1與Ua2控制。設(shè)Ui與Ua同相，正半波時Ua1左正右負，使BG1飽和接通，但Ua2為左右負卻BG2截止，此時，由于Ui也為正半波（上下為負），所以輸出Umo為正半波。反之，負半波時，，Ua1和Ua2均為左負右正，使GB1截止和BG2經(jīng)C平滑后，就可得到平滑的正確的輸出電壓。同理，當(dāng)Ui與Ua反相時，則得到負的輸出電壓。 三、相敏放大解調(diào)器 1、半波相敏放大電路上述的相敏整流解調(diào)器，只對輸入信號起解調(diào)作用，耐無放大作用，下圖為半波相敏放大電路，設(shè)輸入信號es為正弦電壓，并與控制電壓Ua有相的相位和頻率，二極管D使集電極電流iC單向流動Re起電流串聯(lián)負反饋作用 當(dāng)es與Ua均為正半波時，使BG及D均處于導(dǎo)通狀態(tài)，則集電極電流iC流過負載RL，輸出電壓UO為負半波，如UO波形圖的虛線所示，再經(jīng)C的平滑作用，得到實線的直流電壓。由于BG的放大作用，所以供給負載RL的功率甚大于基極輸入功率，并由解調(diào)電壓Ua供經(jīng)負載能量。在上圖中如果輸入es與Ua即es為上負下正，而Ua卻為上正下負時，雖然D仍為正偏置，但BG截止，故ic為零，輸出也為零。因此，輸出信號對輸入信號的相位有敏感而且放大作用，故稱為相敏放大器。 下圖是DDZ-11型儀表中的實用相敏放大器，在下圖A中，輸入交流信號為Ui，變壓器B3輸出交流反饋信號，解調(diào)電壓Ua由變壓器B2輸入并經(jīng)穩(wěn)壓管DW1、DW2限幅，使A、B兩點之間的方波峰-峰值定在18伏，R2是穩(wěn)壓管的限流電阻。當(dāng)Ua、Ui為反偏置，ib及ic均為零。隨著Ui、Ua周期地變化。iC為一脈動直流，可分解為恒定直流IC及交流iC-,其中IC流過RL變成解調(diào)直流電壓而交流分量iC-通過變壓器B3后得到反饋電壓]UF。當(dāng)Ui、Ua反相進，io及ic 等于零，說明放大電路對相位有敏感作用 2、、全波相敏放大器下圖為全波相敏放大電，圖中M為直流電動機的定子繞組，由解調(diào)得到的直流信號驅(qū)使電機轉(zhuǎn)動，以執(zhí)行終端顯示任務(wù)。工作原理下：若Ui和Ua同相，當(dāng)Ui和Ua為正半波時，BG導(dǎo)通，電流iL由A→D1→BG→Re→D3→M→B通過，iL→為正半波，設(shè)電動機M正轉(zhuǎn)；反之，當(dāng)Ui和Ua負半波時，BG反偏截止，所以iL為零（見下圖b)