相敏检波威廉希尔官方网站 工作原理及工作过程

相敏检波器有两种：一种由变压器和二极管桥组成，这种威廉希尔官方网站 体积大，稳定性差;另一种则由模拟乘法器构成，性能上得到了很大提高，但价格高，调试麻烦。为此，在研制大气电场仪的过程中，根据大气电场仪探头的结构特点和大气电场测试中对检波器的要求，利用光电开关、四通道模拟开关和运放组合设计一种结构简单，性能稳定的相敏检波器。同时，为了对电场信号的极性进行有效可靠的鉴别，根据相敏检波理论，将通过调整光电开关的设置位置，保证感应电压信号与同步脉冲信号同相，以获得最大整流输出，从而准确辨别被测电场极性。

1、什么是相敏检波威廉希尔官方网站 ？

相敏检波威廉希尔官方网站 是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波威廉希尔官方网站 。

2、为什么要采用相敏检波？

包络检波有两个问题：一是解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流，无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。第二，包络检波威廉希尔官方网站 本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。对于不同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流，以恢复调制信号，这就是说它不具有鉴别信号的能力。为了使检波威廉希尔官方网站 具有判别信号相位和频率的能力，提高抗干扰能力，需采用相敏检波威廉希尔官方网站 。

3、相敏检波威廉希尔官方网站 与包络检波威廉希尔官方网站 在功能与威廉希尔官方网站 构成上最主要的区别是什么？

相敏检波威廉希尔官方网站 与包络检波威廉希尔官方网站 在功能上的主要区别是相敏检波威廉希尔官方网站 能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化的方向，同时相敏检波威廉希尔官方网站 还具有选频的能力，从而提高测控系统的抗干扰能力。从威廉希尔官方网站 结构上看，相敏检波威廉希尔官方网站 的主要特点是，除了所需解调的调幅信号外，还要输入一个参考信号。有了参考信号就可以用它来鉴别输入信号的相位和频率。

4、相敏检波威廉希尔官方网站 与调幅威廉希尔官方网站 在结构上有哪些相似之处？它们又有哪些区别？

将调制信号ux乘以幅值为1的载波信号就可以得到双边带调幅信号us，将双边带调幅信号us再乘以载波信号，经低通滤波后就可以得到调制信号ux。这就是相敏检波威廉希尔官方网站 在结构上与调制威廉希尔官方网站 相似的原因。

二者主要区别是调幅威廉希尔官方网站 实现低频调制信号与高频载波信号相乘，输出为高频调幅信号；而相敏检波器实现高频调幅信号与高频载波信号相乘，经滤波后输出低频解调信号。这使它们的输入、输出耦合回路与滤波器的结构和参数不同。

相敏检波威廉希尔官方网站 工作原理

假如电场仪探头处于正电场中，探头的感应电压信号V1（t）和同步信号VC（t）分别经图3的检波器输入。

当V1（t）为负半周，VC（t）为低电平时，A点电压为负半周，B点电压为正半周，MC14066BCP中的模拟开关1与开关3断开，模拟开关4导通，则O4引脚输出为V2（t）的负半周，O3引脚输出为高阻状态;当V1（t）为正半周，Vc（t）为高电平时，A点电压为正半周，B点电压为负半周， MC14066BCP中的模拟开关1与开关3导通，模拟开关4断开，则O4引脚输出为高阻状态，O3引脚输出为V2（t）的负半周。在整个信号周期T内，检波输出信号V2（t）始终为负半周，该输出信号经反相滤波器滤波后，得到一正直流电压信号V3（t），因此根据V3（t）的极性，可以得出被测电场为正电场，其工作波形如图3（a）所示。

设在一个周期T内，动片旋转的角度为φ，也即小叶片旋转的角度为φ，则：

由于没有考虑电感对I-V转换威廉希尔官方网站 的影响，在实际的操作中，应通过实验在-φ/（2π）ωRC{ln［1+exp（-π/（ωRC））］/2）～φ/4之间寻找出初始角φ′的最佳值。同时，由于没有考虑模拟开关的误差，在大气电场仪中还需要通过软件进行校准和补偿。

在电场仪设计中，根据式（5）可求得初始角φ′=33.23°，但实际选择φ′=37°。图4为被测电场在-600 V/m情况下，分别选取初始角φ′=0°和φ′=37°时，相敏检波威廉希尔官方网站 的两组对比实验波形。波形1为I-V转换后的感应电压信号，频率为40 Hz，其幅值与被测电场的强度成正比;波形2为从模拟开关输出的全波检波信号即低通滤波器的输入信号，该电压信号的极性与被测电场的极性相反。通过观察两组实验波形可发现，当初始角φ′=O°时，由于微弱感应电压信号V1（t）与同步脉冲信号Vc（t）不同相，全波检波后的波形仍为一交流信号，不具有单一方向，经低通滤波器后将被滤除掉，得不到平稳的直流电压信号，而当初始角φ′设置为37°时，全波检波后为单一正方向脉动直流电压信号，即保证了微弱感应电压信号V1（t）与同步脉冲信号Vc（t）的同相。因此，经低通滤波器后输出一负极性直流电压信号，即可判断出被测电场为负电场，从而实现了被测电场极性的准确鉴别。

多功能相敏检波威廉希尔官方网站

相敏检波威廉希尔官方网站 （与滤波器配合）可以将调幅波还原成原信号波形，起解调作用；并具有鉴别信号相位的能力。下面给出典型的二极管相敏检波威廉希尔官方网站 及其输入输出关系图。它由四个特性相同的二极管D1～D4沿同一方向串联成一个桥式回路，桥臂上有附加电阻，用于桥路平衡。四个端点分别接在变压器A和B的次级线圈上，变压器A的输入为调幅波xm（t），B的输入信号为载波y（t），uf为输出。二极管的导通与截止完全由B的次级的输出决定，因此要求B的次级的输出大于A的次级输出。