目的本文援用地点：本试验运动应用ADALM2000跟Scopy先容包络检测跟幅度调制。旌旗灯号的包络相称于其表面，包络检波器衔接该旌旗灯号中的全部峰值。包络检测在旌旗灯号处置跟通讯范畴利用普遍，幅度调制(AM)检测就是此中一个利用。AM是电子通讯范畴应用的一种调制技巧，常用于经由过程无线电载波传输信息。在AM中，载波的幅度（旌旗灯号强度）与被传输的波构成比例变更。比方，该波形可能对应于扬声重视现的声响或电视像素的光强度。典范的幅度调制旌旗灯号如公式1所示。此中：■ ：新闻旌旗灯号■ ：载波旌旗灯号■ k=调制指数（平日在0至1之间变更）■ ωm=新闻频率■ A=载波幅度■ ωc=载波频率包络检波器是一种电子电路，它以高频旌旗灯号为输入并供给输出，即原始旌旗灯号的包络(ω c » ω m)。包络检波器重要由两个元素构成：■ 二极管/整流器：用于加强接受旌旗灯号的一个半周而克制另一个半周■ 低通滤波器：去除检测/解调后旌旗灯号中残余的高频元素时须要。滤波器平日由一个十分简略的RC收集构成，但在某些情形下，依附整流器之后的电路无限频率呼应即可供给滤波器。资料■ ADALM2000自动进修模块■ 无焊实验板跟跳线套件■ 两个1kΩ电阻■ 两个1μF电容■ 两个1N914二极管包络检波器配景常识请看图1所示的电路。图1 基础包络检波器电路电路中的电容在回升沿贮存电荷，并当旌旗灯号降落时，经由过程电阻迟缓开释电荷。串联的二极管对输入旌旗灯号停止整流，仅当正输入真个电位高于负输入端时才容许电流活动。图2 包络检波器实验板电路硬件设置为包络检波器电路构建图2中的实验板电路。顺序步调应用第一波形产生器作为供给AM旌旗灯号的旌旗灯号源，其参数如下所示：■ k=0.5■ ωc=10 kHz■ ωm=100 Hz■ A=3要天生AM旌旗灯号，请应用Scopy旌旗灯号产生器中的数学函数。将记载长度设置为20 ms，将采样率设置为75 MSPS，并利用以下函数：(1 + 0.5 × cos (2 × pi × 100 × t)) × 3 × cos (2 × pi × 100 × 100 × t)。天生的波形如图3所示。图3 天生的AM旌旗灯号设置示波器，以使输出旌旗灯号表现在通道1上。断开电容与电路的衔接，并察看输出旌旗灯号。发生的波形如图4所示。图4 天生的AM旌旗灯号的正半局部假如不衔接电容，电路的任务方法与正半波整流器相似，即保存年夜于0 V的旌旗灯号局部。当初，将电容从新衔接到电路。发生的波形如图5所示。图5 正半波包络失掉的旌旗灯号是先前失掉的正半波的包络。现实上，它是存在10 kHz变更的100 Hz新闻旌旗灯号（由载波旌旗灯号引入）。频域频谱这些旌旗灯号也可应用频谱剖析仪东西在频域中检查。起首，同时察看10 kHz载波跟100 Hz新闻旌旗灯号（由于二者都位于该电路的输出端）。启用通道1，并将扫描范畴设置为10 Hz至15 kHz。运转单次扫描。从标志选项卡跟标志表中启用标志1跟2。应用上一个峰值、下一个峰值挪动每个标志，以便在载波跟新闻旌旗灯号上设置这些标志。发生的波形如图6所示。图6 新闻跟载波旌旗灯号将扫描范畴设置为9 kHz至11 kHz。在图7中，主峰值位于10 kHz载波频率处，而且载波两侧有±100 Hz的调制边带（9900 Hz跟10100 Hz）。图7 解调后的载波旌旗灯号频谱将扫描范畴设置为20 Hz至180 Hz。在图8中，主峰值位于100 Hz新闻频率处。图8 解调后的新闻旌旗灯号频谱因为应用基础包络检波器电路对输出旌旗灯号停止了频率剖析，因而新闻跟载波旌旗灯号均表现出来。在施加的输入旌旗灯号中，载波幅度年夜于新闻幅度，而比拟之下，频谱剖析仪画图告诉中的新闻旌旗灯号(100 Hz)被缩小，幅度相较于载波旌旗灯号更为显明（拜见标志表）。扩大包络检波器配景常识请看图9所示的电路。图9 正负包络检波器电路在图1的电路中增加一个相似的电路。独一的差别是二极管反转，容许负电压经由过程RC电路。硬件设置为扩大包络检波器电路构建图10中的实验板电路。图10 扩大包络检波器实验板电路顺序步调应用第一波形产生器作为供给AM旌旗灯号的旌旗灯号源，其参数如下所示：■ k=0.5■ ωc=10 kHz■ ωm=100 Hz■ A=3要天生AM旌旗灯号，请应用Scopy旌旗灯号产生器中的数学函数。将记载长度设置为50 ms，并利用以下函数：(1 + 0.5 × cos (2 × pi × 100 × t)) × 3 × cos (2 × pi × 100 × 100 × t)。天生的波形如图11所示（表现了5个周期）。图11 天生的AM旌旗灯号设置示波器，以使输出旌旗灯号表现在通道1上。断开电容C1跟C2与电路的衔接，并察看输出旌旗灯号。发生的波形如图12所示。图12 天生的AM旌旗灯号的正半局部跟负半局部假如不衔接电容，电路就像一个正半波整流器跟负半波整流器，并将正半波与负半波离开。当初，将电容从新衔接到电路。发生的波形如图13所示。图13 正半波包络跟负半波包络失掉的旌旗灯号是先前失掉的正半波跟负半波的包络。成绩1.假如电容/电阻值产生变更会怎样？这种情形有什么毛病？2.对图1中的电路，假如在D1跟R1之间增加一个与二极管串联的电阻，输出会遭到什么影响？请说明有何差别。额定运动：偏置包络检波器假如幅度（即摆幅）小于二极管的正导游通电压，则图1中基于二极管的简略包络检波器无奈畸形导电，或许基本无奈导电。当二极管未完整导通时，对高调制指数（濒临100%），调制旌旗灯号的负半局部将重大掉真。处理此限度的一个方式是为二极管引入小直流偏置。该小偏置电流挪动到电路的静态任务点，恰好位于二极管的导通点。资料■ ADALM1000自动进修模块■ 无焊实验板跟跳线套件■ 一个1.5 kΩ电阻（棕色、绿色、白色）■ 一个10 kΩ电阻（棕色、玄色、橙色）■ 一个20 kΩ电阻（白色、玄色、橙色）■ 两个1.0 μF电容（C1跟C2）■ 一个2N3904 NPN晶体管■ 一个1N914二极管配景常识斟酌图14所示的电路。图14 偏置包络检波器电路幅度调制旌旗灯号交换耦合到NPN晶体管Q1的基极，该晶体管设置为发射极追随器。分压器R1跟R2与二极管D1设置交换耦合输入的直流偏置点（直流规复）。假如不任何调制输入，Q1发射极处的直流静态任务点将即是R1跟R2衔接点的电压减去D1的二极管压降跟Q1的VBE。Q1的基极电流流入二极管D1，使其正向偏置。在调制输入的正半周期内，D1封闭，输入旌旗灯号峰值为滤波电容C2充电。在输入旌旗灯号的负半周期内，晶体管Q1封闭，D1的导电才能更强，供给输入电流。硬件设置为偏置包络检波器电路构建图15中的实验板电路。图15 偏置包络检波器实验板电路顺序步调将电路衔接至5 V电源。为了测试该电路，起首应用简略二极管包络检波器示例中应用的雷同调制旌旗灯号。将新计划与简略二极管包络检波器停止比拟。应用与后面雷同的步调，天生存在较小幅度/较高调制指数的AM旌旗灯号，并比拟这两种检波器计划的输出。图16表现了偏置包络检波器的输入跟输出波形示例。图16 偏置包络检波器波形成绩1.包络检波器电路的基础构成局部有哪些？请描写它们的感化。2.包络检波器的时光常数(RC)对其机能有何影响？你能够在学子专区论坛上找到成绩谜底。作者简介Antoniu Miclaus是ADI公司的软件工程师，担任为Linux跟无操纵体系驱动顺序开辟嵌入式软件，同时从事ADI教养名目、QA主动化跟流程治理任务。他于2017年2月在罗马尼亚克卢日-纳波卡加盟ADI公司。他领有贝碧思鲍耶年夜学软件工程硕士学位，并领有克卢日-纳波卡科技年夜学电子与电信工程学士学位。Doug Mercer于1977年结业于伦斯勒理工学院(RPI)，获电子工程学士学位。自1977年参加ADI公司以来，他直接或直接奉献了30多款数据转换器产物，并领有13项专利。他于1995年被录用为ADI研讨员。2009年，他从全职任务转型，并持续以声誉研讨员身份担负ADI参谋，为“自动进修打算”撰稿。2016年，他被录用为RPI ECSE系的驻校工程师。