基于Mulisim10的振幅检波电路仿真及分析.DOC

1、 目 录摘要1Abstract.11、引言12、检波的原理22.1二极管包络检波原理22.2 大信号检波原理32.3小信号检波原理53、用Multisim10仿真的电路及波形63.1仿真电路63.2仿真结果64、二极管包络检波仿真结果分析84.1惰性失真84.2负峰失真95、结束语10参考文献11致 谢12基于Multisim10的振幅检波电路仿真及分析摘要：本文介绍了以包络检波为例的振幅检波电路仿真及分析，通过Multisim10软件对电路的参数进行选择和输出波形进行了仿真与分析。结果表明，利用该软件可以分析满足不同要求的检波电路系统，仿真的结果与理论相一致。关键词：二极管；包络；检波电路；

2、Multisim仿真Based on Multisim10 amplitude detection circuit simulation and analysis Abstract: This paper introduces the envelope detection as an example of the amplitude detection circuit simulation and analysis, through Multisim10 software of circuit and parameters of the selection and output wavefor

3、m is simulated and analyzed. Results show that, using the software can satisfy different requirements analysis detection circuit system, the results of simulation and theory of fsepg. Keywords: diode, Envelope, Detection circuit; Multisim simulation 1、引言检波过程就是一个解调过程，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。检波器的作用是从振幅

4、受调制的高频信号中还原出调制信号，还原出所得的信号，与与高频调幅信号的包络变化一致，故又称为包络检波器，目前应用最为广泛的是二极管包络检波器。若输入信号是高频等幅信号，则输出就是直流电压，这是检波器的一种特殊情况在测量仪器中应用比较广；若输入信号是调幅波，则输出就是原调制信号，这种应用最广泛，如各种连续波段工作的调幅接收机的检波器；从频谱来看，检波就像调制一样也是频谱搬移过程，它是把位于载频位置的调制信号频谱搬移到低频位置的过程，检波过程也是应用非线性器件进行频率变换，首先产生许多新频率，然后通过滤波器，滤除无用分量，取得所需要的原调制信号。检波电路由输入回路、非线性器件和低通滤波器三部分组成

5、。 根据输入调幅信号的不同特点，常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。包络检波常用于普通调幅波和高频等幅波的检波，同步检波常用于双边带和单边带的检波。Multisim软件的功能主要是对电路进行仿真分析，利用Multisim10可以完成检波过程的仿真及分析。同时利用Multisim10中丰富的控件资源和系统资源对电路实现过程的流程和特性加以动态的演示，从而起到在电路分析教学中帮助理解、辅助教学和自我学习的作用。本文就是要通过Multisim10对振幅检波电路用包络检波方法进行仿真及分析。 2、检波原理2.1二极管包络检波原理图1二极管包络检波原理图由图1可以看出，二极管包络检波器主要由二极管和

6、RC低通滤波电路组成。二极管导通时，输入信号向C充电，充电时常数为RC，充电快；二极管截止时，C向R放电，放电快。在输入信号作用下，二极管导通和截止不断重复，直到充放电达到平衡后，输出信号跟踪了输入信号的包络。如果参数选择不当，二极管包络检波器会产生惰性失真和负峰切割失真。惰性失真是由于RC过大而造成的，负峰切割失真主要是由于交直流等效电阻不同造成的。2.2大信号检波原理当输入信号过大（大于0.5伏）时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。二极管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

7、的检波，其输出电压反映输入信号振幅变化的规律。下图是二极管大信号检波的原理电路，是输入回路、非线性器件和低通滤波器组成 图2 二极管大信号检波的原理电路输入为等幅波 二极管导通，对C充电，充电时常数很小，充电快。 图2二极管截止，C通过R放电，放电时常数很大，放电慢。二极管导通，又对C充电。二极管截止，C上电压对R放电。 输入为普通调幅波 图3输出电压 的变化规律正好与输入信号的包络相同。 大信号检波器的二极管的伏安特性可近似用折线表示为图4所示： 图4检波器传输系数或称为检波系数、检波效率,是用来描述检波器对输入已调信号的解调能力或效率的一个物理量。若输入载波电压振幅为,输出直流电压为，则定

8、义为=/，由于输入大信号检波器工作在大信号状态，二极管的伏安特性可用折线近似。在考虑输入为等幅波，采用理想的高频滤波，并以通过原点的折线表示二极管特性，此时，忽略二极管的导通电压，我们可以知道： = 0= 0 ，即：在上面的式子中，为多频调制时的最大调幅系数。上式表示交直流电阻越接近，不产生负峰切割失真所允许的值就越接近于1，或者说，当一定时，越大、+R越小，负峰切割失真就越不容易产生。 在实际电路中，可以采用各种措施来减小交、直流负载电阻值的差别。例如，将RL分成 和.并通过隔离电容将并接在两端，如图7所示。由图可见，当=+维持一定时，越大，交，直流负载电阻值的差别就越小，但是，输出音频电压

9、也就越小。为了折中的解决这个矛盾，实用电路中，常取/ =0.10.2。在电路中上海并接了电容，这是用来进一步滤除高频分量，提高检波器的滤波能力。 图13克服负峰切割失真电路用Multisim10进行高频电路仿真实验具有很大的优点，消除了高频干扰现象，能达到理想的实验结果。首先在仿真软件Multisim10电子平台上组建仿真电路。从电子仿真软件Multisim10基本界面元件工具条的“基本元件库”中分别调出检波二极管“1N4151”、“100nF可变电容、电阻、电容、电位器等元件；再从电子仿真软件Multisim10基本界面元件工条的“信号源库”中分别调出1kHz、10kHz交流信号源，5V直流

10、信号源，乘法器等；最后再从电子仿真软件Multisim10基本界面元件虚拟仪器工具条中调出“示波器”，将调出元件和仪器经整理组建成仿真电路如图6所示。5、结束语文章简要叙述了电路的建模，然后利用Multisim工具进行仿真，对电路中的参数和布局进行验证实际测量结果表明，经过该验证后的电路工作稳定，和仿真结果基本一致所以电路仿真在高频电路分析过程中是十分必要的，通过仿真来模拟真实系统的行为，可以提高实际电路设计效率，缩短开发周期因此，Multisim10是一款非常实用的仿真软件，在电路设计中有着很重要的应用。参考文献：1 蒋卓勤Multisim 2001及其在电子设计中的应用M.2005.2从宏

11、寿.Multisim8仿真与应用实例开发M2007.3 王连英.基于Multisim 10的电子仿真试验与设计M.北京邮电大学出版社，2004.4 聂典.Multisim 9计算机仿真在电子电路设计中的应用M.电子工业出版社，2007.5 黄培根. 用计算机实现二极管包络检波的仿真实验J. 丽水学院学报 , 2009,(05) 6 陈冬梅, 周胜源. Multisim 8软件在通信电子电路课程教学中的应用J. 桂林电子科技大学学报 , 2009,(04) 致 谢通过这一阶段的努力，终于完成了我的毕业论文，这将意味着我的大学生活即将结束。在大学阶段，我在学习上和思想上都受益很多，这除了我自身的努力外，还与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。首先我要感谢导师吴彬，本文是在他的精心指导和大力支持下完成的。吴彬老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时，在此次毕业论文写作过程中我也学到了许多了关于仿真软件方面的知识，实验技能有了很大的提高。另外，我还要特别感谢室友和朋友对我论文写作的帮助与支持，他们为我完成这篇论文提供了巨大的帮助。最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢