检波电路详解知识交流

Kdcos ---电流通角
3
3Rd
R
R ---检波器负载电阻 Rd ---检波器二极管内阻
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
R idV Iiim m 2K d V V iim m /R2K R d
Vim --- 输入高频电压的振幅 Iim --- 输入高频电流的的基波振幅
也就是要求 dvC(t) dV(t)
dt
ห้องสมุดไป่ตู้
dt
电容放电
dv c =
vc
dt
RC
调幅波包络 V ( t) V o1 m m a c o ts
包络变化率 dd(V t)t V om ma si nt dV dim tm a V im si n t
代入 d v c > d V i
dt dt
得 1m a 1(R C )20
检波电路详解
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。
振幅调制过程：
AM调制 DSB调制 SSB调制
峰值包络检波
包络检波：
解调过程
平均包络检波
同步检波：叠加型同步检波
乘积型同步检波
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
viVi cosit
对二极管加一正偏压抵消VBZ 则电容C上的输出电压为
vc vi cos
可以证明 3 3Rd R
S(vd-VBZ)
Id={ 0
Vd>VBZ Vd<VBZ
iD
-vC vD
θ V im
若输入信号为调幅波时则电容C上的输出电压为
vc vicosVi(1maco st)cos Vi cosmaVi cosco s
①惰性失真(对角线切割失真)现象
3) 失真
① 惰性失真 原因:由于负载电阻R与负载电容 vi C的时间常数RC太大所引起的。
现象:
vc
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。 o
t1
t2
t
不产生失真的条件:
惰性失真
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。
v
Cc + VC – + R Rg v
–
–
为了避免底部切割失真，调幅 波的最小幅度Vim(1–ma)必须大于VR
不产生失真的条件:
maVim
Vim
隔直电容Cc数值很大，可认为它
D
对调制频率Ω交流短路，电路达到
稳态时，其两端电压VC≈Vim。
+
vi
C
Cc + VC – + R Rg v
为了有效地传送低频信号，要求 –
–
–
1 Cc
Rg
考虑了耦合电容Cc和低放 输入电阻Rg后的检波电路
在检波过程中，Cc两端建立了直流电压经电阻R和Rg分压，在 R上得到的直流电压为：
检波器的输入信号大于0.5V，所以称为大信号检波器。
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 oc
RL
及
m1axCRL
串联型二极管包络检波器的物理过程
D
i
+ +
v
i 充电
–
+
+
C
R
v
L
–
放电 –
串联型二极管包络检波器
V DC
1. 工作原理
I im 1 id c o t( d t s ) 1 id d ( t) 2 I 0
负载R两端的平均电压为KdVim，因此平均电 I0KdV im/R 流
通常 Kd 1
因此
RidR/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
VR
R RRg
Vim
负峰切割失真的现象
v i V im ( 1 m c o t) c so o ts V im (1m cots )
V im VVVVVVRRiVRRRm（R 1-m）
产生负峰切割失真原因:
对于二极管来说，VR是 反偏压，它有可能阻止二极 管导通，从而产生失真。
D
+
vi
C
–
vi vc
o
t2 t1
Di
C c
+
+
++
t
v i 充 电C –放 R 电 L v c
v
–
–
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
cosc
VBBVBZ Vbm
cosc
VCVBZ Vi
若输入信号为等幅波时
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 Vim2
2Ri
V02 RL
，而
Vim V0Ri
1 2
RL
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。
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 Vm aVicos
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)
Kd检 输波 入器 调的 幅音 波 maV V 频 i包 m 输 络 aV m iacV 出 振 ios电 幅 co压 s
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
1m a 1(R C m)a2x0 或写成
RC max
1ma2 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。
检波器
v1 v2
vi 输入高频等幅波 t 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
Di
+
+
++
vi 充 电 –
C RL v – 放 电 –
(a)
vc +–
+C
+
vi
RL
v
–
–
(b)
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
中 放 来 巳 调 高 频 信 号 源
非 线 性 器 件
到 低 放 低 通 F m a x
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 解调输出
滤波器
v(t)
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。