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(gè)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(duì)應(yīng)。下圖是解調(diào)器的原理電路，RL為負(fù)載，C為濾波電容，其作用是使輸出直流電壓平滑，解調(diào)開(kāi)關(guān)K與輸入交流信號(hào)，Ui具有相同的頻率。當(dāng)Ui為正時(shí)，開(kāi)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(fù)時(shí)，開(kāi)關(guān)接通，Ui為正時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，則輸出端得到負(fù)的脈動(dòng)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(kāi)關(guān)器，工作過(guò)程分兩種情況：當(dāng)Ui與Ua為、同相時(shí)，若Ua為左正右負(fù)，則BG飽和（晶體管倒置工作時(shí)，C極和b極的PN結(jié)加正向電壓，同樣可以達(dá)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(shí)，也就是說(shuō)，當(dāng)Ua為左正右負(fù)使BG飽和時(shí)，Ui剛好是上負(fù)下正，故輸出是負(fù)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(gè)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(shí)Ua1左正右負(fù)，使BG1飽和接通，但Ua2為左右負(fù)卻BG2截止，此時(shí)，由于Ui也為正半波（上下為負(fù)），所以輸出Umo為正半波。反之，負(fù)半波時(shí)，，Ua1和Ua2均為左負(fù)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(shí)，則得到負(fù)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(duì)輸入信號(hào)起解調(diào)作用，耐無(wú)放大作用，下圖為半波相敏放大電路，設(shè)輸入信號(hào)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(dòng)Re起電流串聯(lián)負(fù)反饋?zhàn)饔? 當(dāng)es與Ua均為正半波時(shí)，使BG及D均處于導(dǎo)通狀態(tài)，則集電極電流iC流過(guò)負(fù)載RL，輸出電壓UO為負(fù)半波，如UO波形圖的虛線所示，再經(jīng)C的平滑作用，得到實(shí)線的直流電壓。由于BG的放大作用，所以供給負(fù)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(fù)載能量。在上圖中如果輸入es與Ua即es為上負(fù)下正，而Ua卻為上正下負(fù)時(shí)，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(hào)對(duì)輸入信號(hào)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(shí)用相敏放大器，在下圖A中，輸入交流信號(hào)為Ui，變壓器B3輸出交流反饋信號(hào)，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(diǎn)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(dòng)直流，可分解為恒定直流IC及交流iC-,其中IC流過(guò)RL變成解調(diào)直流電壓而交流分量iC-通過(guò)變壓器B3后得到反饋電壓]UF。當(dāng)Ui、Ua反相進(jìn)，io及ic 等于零，說(shuō)明放大電路對(duì)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(dòng)機(jī)的定子繞組，由解調(diào)得到的直流信號(hào)驅(qū)使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)，BG導(dǎo)通，電流iL由A→D1→BG→Re→D3→M→B通過(guò)，iL→為正半波，設(shè)電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)；反之，當(dāng)Ui和Ua負(fù)半波時(shí)，BG反偏截止，所以iL為零（見(jiàn)下圖b)