峰值检波器电路的设计

峰值检波器电路的设计

第一章绪论

检波器，是检出波动信号中某种有用信息的装置。 用于识别波、振荡或信号 存在或变化的器件。检波器通常用来提取所携带的信息。 检波器分为包络检波器 和同步检波器。前者的输出信号与输入信号包络成对应关系， 主要用于标准调幅 信号的解调。后者实际上是一个模拟相乘器，为了得到解调作用，需要另外加入 一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号（相干信号）。同步检波器主要用于 单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。

从调幅波中恢复调制信号的电路，也可称为幅度解调器。与调制器一样，检 波器必须使用非线性元件，因而通常含有二极管或非线性放大器。

检波器分为包络检波器和同步检波器。前者的输出信号与输入信号包络成对 应关系，主要用于标准调幅信号的解调。 后者实际上是一个模拟相乘器，为了得 到解调作用，需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号

（相干信

号）。同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。

1.1检波器的构成

命话就血滤除无用的频率 实M 谱搬移分量，取出所需

的原调制信号的 频率分量

乘法器等非线性器件 低a 滤波器LPF

同步信号发生器

同步检波器（包络检波器）

应输入一个与输入载波 问频冋相的本地参考电 （同步电压斗

1.2检波器的作用 1.

2.1包络检波器电路

Wat A

EBl 也雄检理电界

图1是典型的包络检波电路。由中频或高频放大器来的标准调幅信号 ua(t)

加在L1C1回路两端。经检波后在负载 RLC 上产生随ua(t)的包络而变化的电压

山⑴，其波形如图2所示。这种检波器的输出 u(t)与输入信号ua(t)的峰值成正 比，所以又称峰值检波器。

122包络检波器波形

包络检波器的工作原理可用图2的波形来说明。在t1vtvt2时间内，输入信号

瞬时值ua(t)大于输出电压 出(t)，二极管导通，电容C 通过二极管正向电阻ri 充 电,ui(t)增大;在t2

。

如果时间常数RLC 太大，放电速度就会放慢，当输入信号包络下降时，前(t)可能始 终大于

ua(t)，造成所谓对角切割失真(图2)。此外，检波器的输出通常通过电容、

电阻耦合电路加

-lUB

到下一级放大器，如图1中虚线所示。如果Rg太小，则检波后的输出电压u X(t)的底部即被

切掉，产生所谓的底部切割失真。

123同步检波器

貲八器匕枷通滤波器

图3同步检波器框图

图3为同步检波器的框图。模拟相乘器的一个输入为一单频调制的单边带调幅信号，即us(t)= Umcos(3 ct+Q mt)，其中3 c为载波信号角频率,Q m为调制信

号角频率；另一输入是本机产生的相干信号，即uc(t) = Uccos 3 Ct,则乘法器的输出电压u0(t)与uS(t)和uc(t)的乘积成正比，即：u0(t)=Kus(t)*uc(t)，式中K为

一比例常数。u0(t)中包括两项，一项为高频项(2 3 c+Q m),另一项为低频项(Q m)。通过低通滤波器后将高频项滤除，即得到与调制波成对应关系的输出。uc(t)通

常可用本地振荡器或锁相环产生。同步检波器的抗干扰性能比包络检波器优越, 但是它的电路比较复杂。

1.3检波器的工作原理

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第二章系统设计方案

2.1工作原理

峰值检波器工作原理：峰值检波器，它是一个能记忆信号峰值的电路， 其输 出电压的大小，一直追随输入信号的峰值，而且保持在输入信号的最大峰值。

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图4 峰值检波器电路

当V1〉V 。时: 信号由（+）端加入，

出电流经D 对电容C 充电一直充至与Vi 相等之电压。 （当D 导电时此电路作用如同一电压跟随器）

当V1〈V 。时:

OPA 的输出Va 为逆向偏压，相当于开路，于是电容 C 既不充电也不放电, 维持于输入之

最大值电压

图5为输出与输入的充放电情形，其中输出波形

V0, 一直保持在输入波形

Vi OPA 的输出Va 为正电压，二级 管D 导通，于是输