相敏检波电路鉴相特性的仿真研究

相敏检波电路鉴相特性的仿真研究 裴立云 (淮安信息职业技术学院 　江苏 淮安 　223003) 摘 　要 :分析了调幅信号和载波信号之间的相位差与调制信号的极性的对应关系 ,得出了相敏检波电路输出电压的极 性与调制信号的极性有对应关系的结论。为了验证相敏检波电路的这一特性 ,给出 3 个电路 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,分别选用理想元件和实 际元件 ,采用 Multisim 对其进行仿真实验 ,直观形象地演示了相敏检波电路的鉴相特性 ,是传统的实际操作实验所不可比 拟的。 关键词 :相敏检波 ;鉴相特性 ;Multisim ;电路仿真 中图分类号 : TN91117 　　　　　文献标识码 :A 　　　　　文章编号 :10042373X(2008) 192178202 Simulation Research on Phase2detecting Characteristic of Phase 2sensitive Circuit PEI Liyun ( Huaian College of Information Technology , Huaian ,223003 ,China) Abstract : The corresponding relation between modulation signal polarity and difference phases of amplitude2modulated sig2 nal and the carrier signal ,the polarity of phase2sensitive detecting circuit output voltage and the polarity of modulation signal are correspondent . In order to verify this characteristic ,three elect ric circuit s plans are produced ,idea element s and actual ele2 ments are selected respectively. Using Multisim to carry on a simulation experiment ,and then demonst rating the phase2 detec2 ting characteristic of the phase 2sensitive circuit vividly and directly. Which is t raditional p ractical experience cannot be com2 pared. Keywords :phase2sensitive detection ;phase2detecting characteristic ;Multisim ;circuit simulation 收稿日期 :2008203220 　　由于调制信号的频率远低于载波信号的频率 ,在载 波信号的若干周期内 ,调制信号的值变化很小 ,常将其 看作为常数 , 这时双边带调幅信号 us 与载波信号 uc (或 U c) 为同频信号 ;调制信号为正时 , us 与 uc (或U c) 同相 ; 调制信号为负时 , us 与 uc (或 U c) 反相。为鉴别调制信号 的相位 ,需采用相敏检波电路。相敏检波电路除了输入 需解调的调幅信号 us 外 ,还需要一个与之同频的信号 uc (或 U c) 作参考信号。相敏检波电路的鉴相特性为 :输 出电压为正时 , 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示输入的调幅信号 us 与参考信号 (即 载波信号) uc (或 U c) 同相 ,此时调制信号为正 (或负) ; 当输出电压为负时 ,表示输入的调幅信号 us 与参考信 号 uc (或 U c) 反相 ,此时调制信号为负 (或正) 。笔者采 用 Multisim 对 3 个相敏检波电路进行仿真实验 ,并给 出实验结果。 1 　仿真实验 1. 1 　方案一 相加式相敏检波仿真电路如图 1 所示。电路选用 理想元件 ,调幅信号经变压器 T1 输入 ,参考信号经变 压器 T2 输入 , 参考信号 uc 的幅值远大于调幅信号 us 的幅值。输出为低频信号 (解调信号) ,经电容滤波后输 出。仿真电路运行结果如图 2 所示 ,图 2 (a) 显示的是 us 与 uc 同相时的运行结果 ,图 2 ( b) 显示的是 us 与 uc 反相时的运行结果。 图 1 　相加式半波相敏检波仿真电路 1. 2 　方案二 开关式全波相敏检波仿真电路如图 3 所示。电路 选用实际元件。U c 为 uc 整形后的方波信号。在U c =“1” 的半周期 ,模拟开关导通 ,放大倍数为 - 1 ;在 U c =“0” 871 电 子 技 术 裴立云 :相敏检波电路鉴相特性的仿真研究 的半周期 , 模拟开关截止 ,放大倍数为 + 1。仿真电路 运行波形如图 4 所示 ,图 4 (a)中 us 与 U c 同相 ;图 4 ( b) 中 us 与 U c 反相。 图 2 　相加式相敏检波电路仿真运行结果 图 3 　开关式全波相敏检波仿真电路 图 4 　开关式全波相敏检波电路仿真运行波形 1. 3 　方案三 图 5 所示电路能鉴别两信号的超前或滞后关系 ,且 输出电压的大小与两信号之间的相位差成对应关系。 A1 ,A2 为过零比较器 ,输出经限幅得两个矩形波 ,其相 位差与输入信号的相位差相同。两矩形波经异或门和 低通滤波电路得与两输入信号的相位差相对应的直流 电压 ,经 A3 输出。D 触发器与三极管构成超前、滞后鉴 别电路 ,当 uA 超前 uB 时 ,触发器输出高电平 ,三极管导 通 ,输出为负 ; uA 滞后 uB 时 ,触发器输出低电平 ,三极管 截止 ,输出为正。移相电路由两个同频等幅电源 u1 , u2 和 R1 , C1 构成。R1 上的电压 uR , C1 上的电压 uC , 以及 u1 , u2 , uA , uB 之间的相量关系如图 6 所示。调整电阻 R1 可以使 uA 与 uB 之间产生 0 ～ 180°的相位差。φ= 2θ= 2arctgωR 1 C1 。图 7 给出当 R1 取 1 kΩ时电路仿真运行 的输出电压 , 图 8 给出各点波形。 图 5 　相敏检波仿真电路 　 图 6 　相量图 图 7 　图 5 电路仿真运行输出电压 　　　　　　　 图 8 　相敏检波电路仿真运行波形 (下转第 183 页) 　 971 《现代电子技术》2008 年第 19 期总第 282 期 　þ 电子技术应用 ü 表 1 　性能比较结果 u( x , y ,0) σ= 25 噪声图像 选择 u0 为初值 选择 u～0 为初值 PSNR 20. 177 2 22. 402 1 25. 578 3 ERMS 24. 985 2 19. 339 1 13. 416 0 5 　结 　语 本文在变分去噪模型中提出了一种新的定参方法 , 根据选取参数λ的新方法 ,找出符合条件的初值 u～0 ,并 与选取噪声图像 u0 为初值进行比较 ,实验结果表明无 论是从视觉效果还是性能参数方面都体现出选 u～0 作为 初值进行去噪的优越性。尽管本文选取的初值利用 TV 模型去噪效果较好 ,但是一样丢失部分纹理信息 , 如何减少纹理信息丢失仍是今后工作的重点。 参 　考 　文 　献 [1 ] Rudin L , Osher S , Fatemi E. 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