检波电路详解概述

dV (t ) Vom ma sin t dt
得
dVim m a Vim sin t dt
2
dVi > dt dt
1 ma 1 ( RC ) 0
实际上，调制波往往是由多个频率成分组成，即 Ω=Ωmin～Ωmax。为了保证不产生失真，必须满足
1 ma 1 ( RC max ) 2 0
Vd<VBZ
Id= {
VC VBZ cos c Vi
iD
-vC
0
若输入信号为等幅波时
vi Vi cosit
对二极管加一正偏压抵消VBZ 则电容C上的输出电压为
vD
θ V im
vc vi cos
3Rd 可以证明 R
3
若输入信号为调幅波时则电容C上的输出电压为
vc vi cos Vi (1 ma cos t ) cos Vi cos maVi cos cos
载波被抑制的已调波解调原理
输入电压为v1，输出电压为v2，则检波前后的波形如图所示， 输出电压v2是已恢复的原调制信号。
v1 vi 检波器 v2 t 输入高频等幅波 则输出是直流电压 vo t
输入信号是调幅波 t 输出为原调制信号
t
输入脉冲调制波 t 输出为脉冲信号
t
检波前后的波形图
二极管（大信号）峰值包络检波器
2 Vim V02 2 Ri RL
，而
Vim V0 Ri
1 RL 2
Vo
3) 失真
产生的失真主要有： ①惰性失真；②负峰切割失真； ③非线性失真；④频率失真。
①惰性失真(对角线切割失真)现象
3)
失真
vi
① 惰性失真 原因:由于负载电阻R与负载电容 C的时间常数RC太大所引起的。 这时电容 C上的电荷不能很快地 随调幅波包络变化,从而产生失真。
或写成
RC max
2 1 ma ma
在工程上可按 maxRC≤1.5 计算。
②负峰切割失真(底部切割失真) 检波器输出常用隔直流电容Cc与下级耦合，如图所 示。Rg代表下级电路的输入电阻。 隔直电容Cc数值很大，可认为它 对调制频率Ω交流短路，电路达 到稳态时，其两端电压VC≈Vim。
RLC电路：
一是起高频滤波作用。 二是作为检波器的负载，在其两端输出已恢复的调制信号
故必须满足
1 R L 及 oc
1 max C
R L
串联型二极管包络检波器的物理过程
D i + + v –
i
+
+ C R –
v
L

充电
放电
–
串联型二极管包络检波器
V DC
1. 工作原理
vi vc
f1
f
0
Fmax
f1
2f1
f
0
Fmax
f
输入 AM信号
非线性 电路
低通 滤 波器
检出包络信息
从已调波中检出包络信息，只适用于AM信号
检波器分类:
同步检波
包络检波
解调过程是和调制过程相对应的，不同的调制方式对应于不同的解调。
AM调制
包络检波：
峰值包络检波 平均包络检波 叠加型同步检波 乘积型同步检波
D + vi – (a) 充电 + i + + C – RL 放电 v – + vi – (b) + vc C RL – + v –
串联式二极管（大信号）包络检波器如图(a)所示。图中的RL、 C为二极管检波器的负载，同时也起低通滤波器作用。一般要求 检波器的输入信号大于0.5V，所以称为大信号检波器。

Vim Vim R Rid I im 2 K d Vim / R 2 K d
I im 1


1 i d cos td(t )

i d d(t ) 2I 0
负载R两端的平均电压为KdVim，因此平均电流 通常
I 0 K d Vim / R
Kd 1
振幅调制过程：
DSB调制
SSB调制
解调过程
同步检波：
检波器的组成应包括三部分，高频已调信号源，非线性器件，
RC低通滤波器。其如下图所示
中放来 巳调高频 信号源 非线性 器 件 低通 Fmax 到低放
解调普通调幅波组成原理框图
调幅信号 vs(t) 载波信号 v0(t)=cos0t
低 通 滤波器
解调输出 v(t)
若输入信号为调幅波时则输出电压为
v maVi cos cos
输出电压振幅为
V maVi cos
输出电压与输入信号的包络成正比
2. 包络检波器的质量指标
1)
电压传输系数(检波效率)
maVi cos 检波器的音频输出电压V Kd cos 输入调幅波包络振幅 maVi maVi
Kd cos
3
---电流通角 R ---检波器负载电阻 Rd ---检波器二极管内阻
3R d R
当R>>Rd时，0，cos1。即检波效率Kd接近 于1，这是包络检波的主要优点。
2)
等效输入电阻Rid Vim --- 输入高频电压的振幅 Iim --- 输入高频电流的的基波振幅
现象:
vc
o
t1
t2
t
惰性失真 不产生失真的条件: 为了防止惰性失真，只要适当选择RC的数值，使检波器能跟上 高频信号电压包络的变化就行了。
也就是要求
dv C (t ) dV (t ) dt dt
电容放电 调幅波包络 包络变化率
代入 dv c
dv c = dt
vc RC
V (t ) Vom 1 ma cost
D + + 充电
i + RL C – 放电
Cc + vc – v
o
t
vi –
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t2 t1
大信号的检波的原理:主要是利用二极管的单向导电特性和 检波负载RC的充放电过程来完成调制信号的提取。
用分析高频功放的折线近似分析法分析
VBB VBZ cos c Vbm
S(vd-VBZ)
Vd>VBZ
6.4 振幅解调(检波)原理与电路
6.4.1 概述
振幅解调(又称检波)是振幅调制的逆过程。它的作用是
从已调制的高频振荡中恢复出原来的调制信号。
从频谱上看，检波就是将幅度调制波中的边带信号不失 真地从载波频率附近搬移到零频率附近,因此，检波器也属于
频谱搬移电路。
中放来 非线性 器 件 低通 Fmax 到功放
因此
R id R / 2
即大信号二极管的输入电阻约等于负载电阻的一半。 由于二极管输入电阻的影响，使输入谐振回路的Q值降
低，消耗一些高频功率。这是二极管检波器的主要缺点。
如果忽略二极管导通电阻上的损耗功率，则由能 量守恒的原则，输入到检波器的高频功率，应全部转 换为输出端负载电阻上消耗的功率（注意为直流） 即有