二极管检波电路设计
包络检波器的设计与实现
目录前言 (1)1 设计目的及原理 (2)1.1设计目的和要求 (2)1.1设计原理 (2)2包络检波器指标参数的计算 (6)2.1电压传输系数的计算 (6)2.2参数的选择设置 (6)3 包络检波器电路的仿真 (9)3.1 Multisim的简单介绍 (10)3.2 包络检波电路的仿真原理图及实现 (10)4总结 (13)5参考文献 (14)前言调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称为检波。
广义的检波通常称为解调，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。
对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程；对调频波，是从它的频率变化提取调制信号的过程；对调相波，是从它的相位变化提取调制信号的过程。
工程实际中，有一类信号叫做调幅波信号，这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。
为了把低频信号取出来，需要专门的电路，叫做检波电路。
使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。
调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。
目前应用最广的是二极管包络检波器，不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。
但是，对普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络。
为了生动直观的分析检波电路，利用最新电子仿真软件Multisim11.0进行二极管包络检波虚拟实验。
Multisim具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。
计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段，是一种很好的选择，可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解，从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的。
1设计目的及原理1.1 设计目的和要求通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。
二极管均方根检波电路
二极管均方根检波电路1.引言1.1 概述概述部分的内容可以介绍二极管均方根检波电路的基本概念和作用。
可以根据以下内容来编写概述部分：在电子领域中，二极管均方根检波电路是一种常见的电路结构，用于检测和测量交流信号的均方根值。
均方根值是指电信号的平均功率值，相较于峰值值更能准确地表示信号的强度。
二极管均方根检波电路主要由一个二极管、一个滤波电容和一个负载电阻组成。
当交流信号通过电路时，二极管会对信号进行整流，而滤波电容则起到平滑信号的作用。
通过这种方式，电路能够输出一个直流信号，其幅度正好等于输入交流信号的均方根值。
二极管均方根检波电路具有简单、便捷和经济的特点，广泛应用于各个领域。
在电力系统中，均方根检波电路用于测量电流和电压的波形以及功率的计算。
在通信系统中，均方根检波电路用于处理信号，提取有用信号的信息。
本文将详细介绍二极管均方根检波电路的原理和工作方式，以及其在各个领域中的应用。
通过对该电路的深入了解，我们可以更好地理解和应用这一重要的电子元件，为电子领域的发展做出更大的贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：本文将以二极管均方根检波电路为主题进行探讨。
文章结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将对二极管均方根检波电路进行概述，并介绍文章的结构和目的。
首先将简要介绍该电路的基本原理和应用领域，以此引出对其进行更深入研究的动机和目标。
正文部分将详细探讨二极管均方根检波电路的原理和应用。
在2.1小节中，我们将详细介绍该电路的原理，包括电路的基本构成和工作原理等。
通过对原理的阐述，读者将能够了解该电路是如何将输入信号转化为均方根值的。
2.2小节将进一步探讨该电路的应用领域，包括大量的实际应用案例。
我们将介绍二极管均方根检波电路在各种领域中的具体应用，例如在电子测量、通信和音频设备中的应用。
通过这些实际案例，读者将更好地理解该电路的实际应用和潜在的优势。
结论部分将总结二极管均方根检波电路的优点，并展望其未来发展。
2024版《二极管》教案
收音机、电视机等接收设备中的解调部分。这些设备需要将接收到的调幅波解调为 音频信号或视频信号，以供后续电路处理。检波电路是实现这一功能的关键部分之 一。
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二极管实验与测量技术
2024/1/26
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二极管极性判别方法
观察法
通过查看二极管外观上的标识， 确定其正负极。通常，二极管上 会有明显的标记，如箭头、色环
正向特性
当二极管正向偏置时，随 着正向电压的增大，电流 迅速增大，呈现指数关系。
2024/1/26
反向特性
当二极管反向偏置时，反 向电流很小且基本保持不 变，称为反向饱和电流。
击穿特性
当反向电压增大到一定程 度时，反向电流急剧增大， 二极管发生击穿。
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二极管主要参数及分类
主要参数
最大整流电流、最高反向工作电压、 反向电流、动态电阻等。
二极管的选择和使用 包括二极管的选用原则、使用注意事 项等。
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二极管基本原理与特性
2024/1/26
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二极管结构及工作原理
2024/1/26
二极管的基本结构
由半导体材料制成的PN结，具有 单向导电性。
工作原理
利用PN结两侧载流子的浓度差形 成扩散电流，实现电流的放大和控 制。
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二极管伏安特性曲线
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知识拓展：新型二极管介绍
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发光二极管（LED）原理及应用
发光原理
LED的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层， 称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的 形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。
脉冲信号检波电路设计
脉冲信号检波电路设计
单片机自带A/D采样高频脉冲信号的检波电路。
该电路是基于AD8310芯片的检波电路设计，经过多级检波，将脉冲信号频率降低，从而达到降低采样成本的目的。
关键词：高频；脉冲信号；检波电路
引言
对于脉冲信号，频率高达上百兆赫兹，脉冲沿较陡，一般的采样芯片无法直接对其进行采样处理，而采用高采样率芯片直接对脉冲信号进行采集则成本较高。
因此，目前工业上常用的处理方法是对脉冲信号进行检波降频处理。
1常用方法论证及比较
1.1二极管分立元件检波
二极管分立元件检波方法主要由二极管，电容器，电阻构成。
其特点为设计简单，成本低，线性度差，温度稳定性低。
1.2对数放大器检波
对数放大器检波方法主要由对数放大器和二极管组成。
采用级联放大器输出端加二极管整流电路，将脉冲信号或者其它交流信号转换为直流电压。
其特点为元器件多，对高频信号效果差，线性度和温度稳定性较二极管分立元件检波稍好。
1.3专用检波芯片检波
目前检波芯片主要分为功率检波和对数检波两种。
芯片内部分为检波和。
二极管包络检波器实验
测试条件： RL=RLmin 测试方法：谐振法
测试原理：检波器的输入阻抗相对于谐振中放 是一个负载，它的大小直接影响中放的频率特 性（中心频fo和通频带B0.7）接有检波器中放 频率特性曲线如图2曲线1，去掉检波器时，频 率特性变成曲线2。若用一电阻和电容代替检 波器，调整电阻和电容的大小，使曲线2再回 到曲线1的位置。中心频率和带宽均变得与曲 线1一样，此时加的电阻和电容参数值就等效 为检波器的输入电阻和电容。
失真现象见图5。 b.底部切割失真：
图5.惰性失真波形图如下：
加入Cg后，交直流负载不再相等。直流负载 RKKdLdUDU=c/CRR(LL1,＋,交交流m流电c负o流载s振ΩR幅tLΩ）I=Ω,mR故=L‖m直KR流dgU电。c/流R因LU‖I d0Rc ==g 。 ＞若IRdcg选。取平不均合电适流,会[出(R现L‖负R值g)，<因m]二，极必管有具IΩ有m 单向导电性，负电流不会出现，造成截止，输 出将随Cg的放电规律变化，Cg的取值很大(常 取10uf左右)，放电很慢，从而形成平底，造 成失真。可见不失真的条件为：
仿真条件:Uim＝1V，F＝1KHZ，RL＝20kΩ ,不 接入0.1uf电容，m＝50%，输出波形如图9。
1、实验前，计算机仿真检波器当其输入信号分 别是正弦波和调幅波时的输出波形并改变电路 参数，观察惰性失真及负峰失真波形。
2、基本命题 测量检波器的动特性曲线。
用信号源（EE1641）产生一个等幅信号U1 （f1＝2MHZ），测量检波输出（*U2是什么 信号?）填表绘制特性曲线，并计算U1＝0.7v 时的检波效率Kd＝？ *当输入信号为调幅信号U1＝0.7v ,F=400Hz， m=0.3时，测量检波效率Kd＝？ 实验表格如下：
二极管检波电路设计
二极管检波电路设计设计目标：设计一个简易的二极管检波电路，能够将输入的交流信号转换为直流信号，并输出到负载电阻上。
设计要求如下：1.输入信号幅值为0.1V，频率为1kHz；2.输出直流信号的幅值应在0.5V～1V之间；3.输出信号应尽可能稳定，不受输入信号幅值和频率的影响。
设计原理：二极管检波电路的原理基于二极管的非线性特性。
当二极管正向偏置时，它具有很低的正向电阻，可以将正向信号通过；而当二极管反向偏置时，它具有较高的反向电阻，可以将负向信号截断。
利用这个特性，可以将输入的交流信号的正向分量通过二极管保留下来，而负向分量则被截断掉，从而实现了信号的整流作用。
设计步骤：1.确定输入信号的频率和幅值。
根据设计要求，输入信号的幅值为0.1V，频率为1kHz。
2.根据输入信号的频率选择适当的滤波电容。
滤波电容的作用是平滑输出信号，减少交流分量。
一般情况下，滤波电容的取值范围为100nF～1μF。
在这个设计中，输入信号的频率为1kHz，可以选择一个较大的滤波电容，如1μF。
3.计算输出信号的幅值范围。
根据设计要求，输出信号的幅值应在0.5V～1V之间。
为了保证输出信号的稳定性，可以采用稳压二极管或稳压集成电路来提供稳定的直流电压。
选择一个适当的稳压元件，并确定其输出电压为0.5V。
4.设计偏置电路。
偏置电路的作用是将输入信号的零点移动到稳压元件的输出电压。
可以选择一个电阻分压网络来实现偏置电路。
根据输入信号的幅值和稳压元件的输出电压，计算所需的电阻值。
5. 进行仿真和调试。
使用电路仿真软件，如Multisim或PSPICE，进行电路仿真。
通过调整电路参数，观察输出信号的波形和幅值，对电路进行调试和优化。
6.制作和测试实际电路。
根据仿真结果，制作实际电路板，并对电路进行测试。
通过测量输出信号的波形和幅值，验证电路设计的正确性和性能。
总结：通过以上的设计步骤，可以设计出一个符合要求的二极管检波电路。
这个电路可以将输入的交流信号转换为直流信号，并输出到负载电阻上。
二极管检波电路设计
目录之阳早格格创做第1章二极管检波电路安排规划论证0检波的定义0二极管检波电路本理1二极管检波电路安排的央供及技能指标1第2章对于二极管检波电路各单元电路安排1检波器电路安排检波器电路12.1.1检波器电路本理及处事本理22.1.2检波器品量指标3第3章二极管检波电路真足电路安排及仿真停止3真足电路图及处事本理3电路仿真图形4第4章归纳5参照文件6元器件浑单7第1章二极管检波电路安排规划论证1.1检波的定义振幅变更提与调造旗号的历程；对于调频波去道，是从它的频次变更提与调造旗号的历程；对于调相波去道，是从它的相位变更提与调造旗号的历程.狭义的检波是指从调幅波的包络提与调造旗号的历程.果此，偶尔把那种检波称为包络检波或者幅度检波.图1-20-21出了表示那种检波的本理：先让调幅波通过检波器（常常是晶体二极管），进而得到依调幅波包络变更的脉动电流，再通过一个矮通滤波器滤去下频身分，便得到反映调幅波包络的调造旗号1.2二极管检波电路本理调幅波旗号是二极管检波电路的输进，由于二极管只允许单背导电，所以，如果使用的是硅管，则惟有电压下于0.7V的部分不妨通过二极管.共时，由于二极管的输出端对接了一个电容，那个电容与电阻协共对于二极管输出中的下频旗号对于天短路，使得输出旗号基础上便是AM旗号包络线.电容战电阻形成的那种电路功能喊干滤波.1.3二极管检波电路安排的央供及技能指标1．对于惯例调幅旗号举止二极管检波解调并仿真，不妨瞅察输进输出波形.2．根据电路停止供出电压利用系数3．推断安排的电路是可不妨爆收得真参数：惯例调幅旗号调幅系数为0.5，输进旗号载波频次10000HZ，载波电压100mV安排.第2章对于二极管检波电路各单元电路安排2.1检波器电路安排检波器电路2.1.1检波器电路本理及处事本理图2.1处事本理图此图为大旗号二极管峰值包络检波器电路，他是由旗号源，二极管战矮通滤波器串联组成.电路的二个效用：一是动做检波器的背载，正在其二端输出调造旗号电压；二是起载频滤波效用.该检波器处事正在大旗号状态，输进旗号电压要大于0.5V，常常正在1伏安排.故那种检波器的齐称为二极管串联型大旗号峰值包络检波器.电流顺序如下图.图2.2电流顺序2.1.2检波器品量指标1）电压传输系数衡量一个检波器检波效用的一个参数是电压传输系数Kd.它定义为检波器的音频输出电压VΩ与输进调幅波包络振幅ma Vim之比，即Kd=VΩma Vim，式子中Vim为调幅波的载波振幅由仿真正在验得Kd=2）得真观念情况下，包络检波器的输出波形应与调幅波包络线的形状真足相共.但是本量上，二者之间总会有一些没有共，亦即检波器输出波形有某些得真.a惰性得真那种得真是由于背载电阻R与背载电容C的时间常数RC太大所引起的.正在二极管停止功夫,电容C二端电压vc下落的速度与决于RC的常常数.为了预防爆收惰性得真,必须正在所有一个下频周期内,使vc变更的速度比下频电压包络变更的速度快,即二极管停止导通的瞬间,vc约等于Vim，所以A值是t的函数.正在t为某一数值时，A值最大，等于Amax，只消Amax小于1则没有管t为何值，惰性得真皆没有会爆收.当Ω=Ωmax时，Amax最大则没有爆收惰性得果然条件是式中ma是调造系数，Ωmax是检波旗号的最下调造角频次.b背峰切割得真那种得真是由于检波器的曲流背载电阻R与接流(音频)背载电阻没有相等,而且调幅度ma又相称大时引起的.图2.3背峰切割得真电路图第3章二极管检波电路真足电路安排及仿真停止3.1 真足电路图及处事本理图3.1二极管包络检波器仿真正在验电路正在安排电路时要思量采用性战通频戴的央供,包管输出的下频波纹小,减小频次得真,预防惰性得真战背峰切割得真.正在采用二极管时要采用正背电阻小、反背电阻大、结电容小最下处事频次下的二极管.电阻R的采用,主要思量输进电阻及得果然问题,共时思量对于Kd的效用.容C没有克没有及太大,以预防惰性得真:C太小又会使下频波纹大,应使RC>>Tc.3.2电路仿真图形图3.2仿真波形图仿真停止如上图所示，惯例调幅旗号条幅系数为0.5，输进旗号载波频次10000HZ，载波电压100mV安排，仿真停止战技能央供的参数基础普遍.第4章归纳通过那次下频电子线路的安排，尔掌握了安排一个下频电路的基础要领战基础步调，本量办理了安排中出现的问题，巩固了觅找问题，办理问题的本领,使尔对于下频电子线路那门课程有了更深一步的相识战掌握.此次安排的乐成没有但是助闲咱们更佳天掌握书籍本知识，更加要害的是巩固了咱们的自疑，培植了咱们独力思索的本领！本教期尔教习了下频电路的知识，对于下频有了较深了明白.认识了很多电路的效用及用途.利用尔所教的知识安排那样一个电路，有一定易度.正在使用EWB的仿真尝试时,尔相识了该硬件的本理与使用要领，为咱们以去的试验挨下了脆真的前提.本安排中的大部分真量皆是利用上课教授所道的知识分离课本安排出去的.正在安排此电路中尔也教到了很多的知识，本安排大概有许多缺累的场合需要矫正.正在本次安排历程中，尔末究认严肃真，真真干到每个字，每个图皆尽大概尽擅尽好，为以去的课程安排战结业安排皆挨下良佳的前提，让自己教到的知识日益完备.那次课设，充分的锻炼了咱们的动脚本领.使尔相识了安排电路的步调，也使尔掌握了闭于二极管检波的本理战安排观念.通过EWB的仿真使尔相识了该硬件的本理与使用要领，为咱们以去的试验挨下了脆真的前提.教死签名:参照文件[1] 弛肃文下频电子线路第五版下等培养出版社2009[2]杨金法彭虎非线性电子线路电子工业出版社2013[3]王皑电子线路仿真西安电子科技大教出版社2010[4]富山忠宏晶体管真用电路科教出版社 2011[5] 李新仄真用电子仿真技能板滞工业出版社2013[6]曾兴雯陈健下频电子线路领导西安电子科技大教出版社 2009[7] 戴峻浩下频电子线路指挥国防工业出版社2010元器件浑单附表字段称呼数据典型NULL 大小个数电容非空uf 2电解电容10 非空uf 1电阻560510非空O 各1个滑动变阻器5100非空KO 各1个二极管非空 1电源AM 非空3V/200KH/1KH1。
TPE-GP4高频4综合实验箱指导书(天大)
TPE-GP4高频4综合实验箱指导书(天大)集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器于I0为恒流源，V7线性斜升，升至VSP时V0跳变为高电平，V0高电平时控制S2闭合，S1断开，恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0，于电流转发器的特性，B支路电流I7应等于I6，所以I7=I0，该电流C放电电流提供，因此V7线性斜降，V7降至VSM时V0跳变为低电平,如此周而复始循环下去，I7及V0波形如图9-2。
566输出的方波及三角波的载波频率(或称中心频率)可用外加电阻R和外加电容C来确定。
f(V8V5)RCV8(Hz)其中: R 为时基电阻 C 为时基电容V8 是566管脚⑧至地的电压V5 是566管脚⑤至地的电压五、实验内容及步骤图2实验电路见图3+5V-5VC1201L1201GNDGNDGNDU1201-8P1211C1204P1210U120 1-12200P12JP1201SW1201R1207R1208C1203U1201-1L1203GN DMP1201P1201OUT1P1202OUT2MP1202MP1234566U1XX765R120 1R1203Rp12 图3 566构成的调频器321 40集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器1. 按图接线，观察R、C1204对频率的影响(其中R=R1203+RP1201)1）短接JP1201,将C1204接入566管脚⑦，短接JP1202的1-2端，使RP1202及C1205接至566管脚⑤；接通电源(±5V)。
2）调Rp1202，使566⑤脚电压V5=，将频率计接至M1201，改变RP1201, 观察方波输出信号频率，记录当R为最大和最小值时的输出频率。
当R分别为Rmax和Rmin及C1=2200时，计算这二种情况下的频率，并与实际测量值进行比较。
用双踪示波器观察并记录R=Rmin时方波及三角波的输出波形。
2. 观察输入电压对输出频率的影响1）直流电压控制：先调RP1201至最大，然后改变RP1202调整输入电压，测当V5在～变化时输出频率f 的变化，V5按递增。
传感器综合题
1.如图为二极管环形检波测量电路。
1C 和2C 为差动式电容传感器，3C 为滤波电容，L R 为负载电阻，0R 为限流电阻，P U 为正弦波信号源。
设L R 很大，并且13C C >>，23C C >>。
(1)试分析此电路工作原理；(2)画出输出端电压AB U 在212121C C C C C C <>=、、三种情况下波形； (3)推导),(21C C f U AB =的数学表达式。
解：(1)工作原理：p U 为交流信号源，在正、负半周内电流的流程如下 正半周：点点点）点（点）（、点B R E D C F I B A R C D C F L →→→→→→→→→0321311负半周：点点点）点（点、点F C D E R B I F C D A R C B L →→→→→→→→→→1402223由以上分析可知：在一个周期内，流经负载L R 的电流1I 与1C 有关，2I 与2C 有关。
因此每个周期内流过负载电流是21I I +的平均值，并随1C 和2C 而变化。
输出电压AB U 可以反映1C 和2C 的大小。
(2) 输出端电压AB U 在212121C C C C C C <>=、、三种情况下波形如下图所示（3）P U C j I 11ϖ=因13C C >>、23C C >>，3C 阻抗可忽略 则 P U C j I 22ϖ=AB AB Z I I U )(21+=332111)(C j R C j R U C C j L L P ϖϖϖ+⋅⋅-= L R 很大，所以分母31C j ϖ可忽略 PL L P U C C C R C j R U C C j 3213211)(-=⋅⋅-=ϖϖ输出电压平均值P AB U C C C KU 321-= K 为滤波系数2.若要你需要用差动变压器式加速度传感器来测量某测试平台振动的加速度。
相敏检波电路工作原理及工作过程
相敏检波电路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，这种电路体积大，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、什么是相敏检波电路？相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。
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，包络检波电路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。
为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力，提高抗干扰能力，需采用相敏检波电路。
3、相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是什么？相敏检波电路与包络检波电路在功能上的主要区别是相敏检波电路能够鉴别调制信号相位，从而判别被测量变化的方向，同时相敏检波电路还具有选频的能力，从而提高测控系统的抗干扰能力。
从电路结构上看，相敏检波电路的主要特点是，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、相敏检波电路与调幅电路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。
这就是相敏检波电路在结构上与调制电路相似的原因。
二者主要区别是调幅电路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。
精密检波电路
EWB 软 件 简 介
3.1.5 整 流 电 路 的 应 用
在输入和输出之间具有最小的延迟时间 正输入和负输入延迟时间相似
不需要匹配二极管和调整电路
工 作 原 理
Vi > 0，D1截止，D2导通；
R 6 V V ( ) V ＋ B i R 5 R 6
R R R 3 3 6 V ( 1 ) V ( 1 ) ( ) V o B i R R R 4 4 R 5 6
当Vi < 0时，V01> 0，D1止，D2 通→同向输入使得D4止，D3通。
工 作 原 理
R2 Vo Vi Vi R 1
综合上述，电路的输出、输入关 系为
工 作 原 理
V V i， i 0 V o V i， i 0 V
即有 ：
工 作 原 理
Vo V i
1 R R R 1 2 3 R 4 2
V０＝－Vi
工 作 原 理
则得 :
可见，该电路实现了绝对值 运算。该电路输入阻抗高， 但需要四只匹配电阻，而且 由于采用同相电路，必须注 意运放的共模抑制比和共模 输入电压范围的选用。
四、 高精 度绝 对值 电路
Vi > 0，S1导通，S2断开；
Vi < 0，S2导通，S1断开；
a
等 效 电 路
由回路 2得： 在 Vi < 0 时，由回路1得： 即
R R 2 1 R ' 2 V ( V V ) R R a i ' V 2 ( 1 o V V ) o o D V A ( V V ) R R R R o o i o 1 2 1 2 R r R R R R 2 1 2 1 2
二极管包络检波器中的失真
检波器的直流负载阻抗
（4.4.8）
Z L (0) RL
显然
Z L (0) Z L ()
（4.4.9） （4.4.10）
实际上，现代设备一般采用 Ri 2 很大的集成运放，不
会产生底部切割失真。
4.4.1
在分离元件的 电路中，通常采用 如图4.4.9所示的分
图4.4.14 两种方式同步检波器的组成框图 （a）乘积型 （b） 叠加型
4.4.2
一、乘积型同步检波器
乘积型同步检波器的原理在4.1.2中已讨论过，这
里不再赘述。 1、当同步信号与发送端的载波信号不同频同相的
情况下，解调输出的信号会是怎样呢？
若同步信号r 与发射端载波不同步，二者之间存在 一相位差 t ，其一般表示式为
t2内），电容C的放电速度跟不上
真是由于C的惰性太大
引起的，所以称为惰 性失真。
图4.4.6 惰性失真（惰性失真动画）
避免惰性失真的条件：
RLC
1 M a2 M a
(4.4.5)
当 max 时， 最大。为了保证在 max Ma max 时也不产生失真，应满足
2 1 M amax
如若输入信号为单频率调制的DSB信号，即
i (t ) DSB (t ) Vm cos t cos ct
经平方器后的输出为
2 2 1 (t ) DSB Vm cos 2 t cos 2 ct
1 2 Vm (1 cos 2t )(1 cos 2ct ) 4
图4.4.5 三极管射极 包络检波电路
波器增大了 (1 ) 倍。这种电路
适宜于集成化，在集成电路中得 到了广泛的应用。
4.4.1
《二极管的识别与检测》教案
《二极管的识别与检测》教案项目教学过程设计一、导入新课1、复习用万用表如何检测电阻器和电容器。
前面已经学习了电阻器和电容器的检测，该如何检测了？2、引入到二极管的识别与检测。
a、给每个学生发一个普通二极管，让学生观察普通二极管的结构，说出特点。
b、做一个实验(二极管的单向导电性）c、在前面两种元件的检测中，检测之前，我们需要知道这是什么材料、类型、型号如何识读。
因此我们首先来学习二极管的类型识别。
师生互动：老师提问，学生进行思考。
学生活动：学生之间相互讨论教学资源：二极管1N4007、稳压二极管、发光二极管、多媒体、实物展台教学方法：引入法、提问法、讨论法。
参考时间：7分钟三、（一）、提出问题（时间：5分钟）1、二极管的结构是什么？教材上列举的二极管电路图符号有哪些？2、二极管的类型有哪些，特点如何？3、半导体元件的命名方法是什么？每个符号各代表什么含义？带着上面三个问题，学生自己阅读77页至79页，找到上面三个问题的答案。
（二）、教师根据学生的回答，讲述上面三个问题。
（时间：10分钟）1、认识二极管的结构和电路图符号:普通二极管稳压二极管变容二极管发光二极管NP 二极管结构2、二极管的类型及特点。
（1）、按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge 管）和硅二极管（Si 管）。
（2）、根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管等。
按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
3、半导体元件的命名方法国产半导体器件型号由五部分组成，场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN 型管、激光器件的型号命名只有第三、四、五部分。
规格代号2或3)第一部分：用数字表示半导体器件有效电极数目。
2-二极管、3-三极管 第二部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性。
第三部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的类型。
第四部分：用数字表示序号 第五部分：用汉语拼音字母表示规格号。
第四章-检波器.
1+cos（2S t） =A V（ ） 2
2 2 S
该项由一个直流分量和一个高频分量组成，它们正比于输入信 号的电压平方值，即功率,而直流分量大小通过定标即可表征微 波信号功率大小。
以上分析的是单纯的正弦信号，推而广之，检波器是用来 提供包含输入信号的“信息”的一个输出信号，也就是说， 包含信号的幅度或幅度的变化。如果检波器输入是一个调 幅信号，情况又怎样？ 输入调幅信号：
检波管等效电路
检波器的工作原理
检波二极管i-v特性如下
I=I0(eav-1)=A0+A1V+A2V2+A3V3+…….
将信号 vS VS cos(S t ) 加到检波二极管上，有哪些频率 信号输出？ 考察A2项
2 2 i 2 =A（ v ） A （ V cos( t ) ） 2 S 2 S S
频谱里面包括 m 项， 即完成了解调工作
m m 2
2
m
2ωc2ωm
2ωcωm
频率
2ωc+2ωm
2ωc+ωm
2ωc
dc
m 2m
检波器主要技术指标
电流灵敏度：
i
id PS
PS 是加在二 id 是检波器输出端为短路时的检波电流； 式中， 极管上的微波信号功率。单位是A/W
电压灵敏度： 式中， VL 是检波负载电阻上的电压；PS 是加在二极管 上的微波信号功率。
10000 B 1000 100 线性 A 10 1 平方律 饱和
Vout(mV)
0.1
60
40
0 20 Pin(dBm)
20
40
检波器饱和特性
动态范围：检波信号功率大于切线灵敏度、小于压缩点这 两者之问的功率范围称为动态范围。
二极管整流电路及检波电路分析方法
03
检波电路的原理与特性
检波电路的工作原理
检波电路通过将调幅信号转换 为调频信号，实现信号的解调 。
在检波过程中，检波电路利用 二极管的单向导电性，将调幅 信号中的调制信号提取出来。
检波电路通常由二极管、电阻 、电容等元件组成，通过适当 的元件参数设置，实现信号的 有效检波。
检波电路的类型
平衡检波电路
利用两个二极管反向并联，实现输入信号的平衡 输入和输出，提高检波效率。
峰值检波电路
通过检测输入信号的峰值，实现调制信号的提取 ，适用于包络信号的检波。
相干检波电路
利用相干信号进行解调，能够实现高精度、高稳 定性的信号解调。
检波电路的应用
在通信领域中，检波电路常用于 调幅信号的解调，提取出有用的
调制信号。
仿真法具有方便快捷、成本低廉的优点，可以模拟各种不同的输入信号和电路参数，观察电路在不同 条件下的性能表现。
实验法
实验法是通过实际搭建电路并测量其 性能参数来分析电路的性能。实验法 是最直接、最可靠的分析方法，但需 要一定的实验设备和时间。
实验法具有真实性强、可信度高的优 点，但实验结果受到实验条件和操作 人员的影响较大。
在半波整流电路中，当交流电的正半 周通过二极管时，电流通过负载并输 出直流电；在负半周时，二极管截止 ，负载无电流通过。
二极管整流电路的类型
半波整流电路
只有一个二极管，利用其 正向导通特性实现整流。
全波整流电路
使用两个二极管，将交流 电的正负半周都转换为直 流电。
桥式整流电路
使用四个二极管，将交流 电的正负半周都转换为直 流电，输出电压更稳定。
反向截止
当二极管的正极接负电压 ，负极接正电压时，二极 管截止，电流无法通过。
二极管检波电路的设计
二极管检波电路的设计在设计二极管检波电路时，首先需要确定以下几个参数：1.频率范围：确定电路中的信号频率范围，以便选择合适的二极管。
2.输入电压：确定输入信号的幅值范围，以便选择合适的电阻和二极管。
3.负载电阻：确定负载电阻的数值，以便确定输出电压和输出功率。
接下来，我们将详细介绍二极管检波电路的设计步骤：步骤1：选择合适的二极管根据所需的频率范围，选择一个高频性能好的二极管。
例如，选用速度较快，截止频率高的二极管可以提高电路的高频响应。
步骤2：确定输入和输出电阻在二极管检波电路中，输入电阻应保持足够大，通常在几KΩ至几MΩ之间。
输出电阻应保持较小，以提供较低的负载电阻。
输入电阻和输出电阻的选择将影响电路的增益和频率响应。
步骤3：设计滤波电路滤波电路用于将整流后的信号转换为平滑的直流信号，并去除所产生的谐波。
常见的滤波电路有电容滤波和LC滤波。
电容滤波器可以选择合适的电容值来平滑信号，并利用电容的谐振频率来去除高频噪声。
LC滤波器在一定程度上具有更好的滤波效果，但其设计更为复杂。
步骤4：通过仿真验证在设计完成后，使用电子电路仿真软件进行验证和分析电路的性能。
通过仿真可以观察信号的整流效果、滤波效果以及电路的频率响应等。
步骤5：电路实现和测试将电路按照设计的参数和仿真结果进行实现。
通过实际测试，检查电路的性能是否符合预期，并进行必要的调整和优化。
总结：二极管检波电路的设计主要涉及选择合适的二极管、确定适当的输入输出电阻、设计滤波电路以及验证和测试电路。
在具体设计过程中，还需要考虑电源电压、功耗和噪声等方面的因素。
通过合理的设计和优化，可以得到性能稳定、响应迅速的二极管检波电路。
3_1精密检波电路
工 作 原 理
1 R1 = R2 = R3 = R4 2
则得 :
V０＝－Vi ＝－
可见，该电路实现了绝对值 可见， 该电路 阻 ， 匹配电阻， 匹配电阻， 电路， 电路， 电 选
四、 高精 度绝 对值 电路
Vi > 0，S1导通，S2断开； ， 导通， 断开； Vi < 0，S2导通，S1断开； ， 导通， 断开； 这种电路可对1mV左右的小信号进 左右的小信号进 这种电路可对 行检测，其误差小于0.05%。 行检测，其误差小于 。
峰 值 整 流 电 路
为正时， 截止， 导通， 当Vi为正时，D1截止，D2导通，电 很快被充电， 容C很快被充电，使Vc=Vi。， 很快被充电 Vo=Vi，即输出电压 o随着输入电 即输出电压V 压Vi的增大而增大，但不会超过Vi。 的增大而增大，但不会超过
工 作 原 理
当Vi增大到峰值后开始下降时，A1的 增大到峰值后开始下降时， 增大到峰值后开始下降时 同相端电压就小于反相端电压， 同相端电压就小于反相端电压，从而 使得D 导通， 截止。电容C处于记 使得 1导通，D2截止。电容 处于记 忆状态，其电压V 保持不变， 忆状态，其电压 c保持不变，则输出 电压Vo保持为输入信号的第一个峰值 电压 保持为输入信号的第一个峰值 重复上述过程。 Vimax。当Vi＞Vo时，重复上述过程。
工 作 原 理
导通， 截止。 当Vi ＞ 0时D1导通，D2 截止。 时 导通
工 作 原 理
A1的反相端电位与 2 反相端电位 的反相端电位与A 相等，且均等于V 此时R 相等，且均等于 i。此时 2 和 R3 上无电流（ 截止， 上无电流（因 D2 截止，R2 －R3两 端电位相等），因而R ），因而 端电位相等），因而 4上也不可能 有电流。所以 A2 为同相跟随器， 有电流。 为同相跟随器， 其输出电压为 ：Vo=Vi
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二极管检波电路设计
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目录
第1章二极管检波电路设计方案论证 (1)
1.1检波的定义 (1)
1.2二极管检波电路原理 (1)
1.3二极管检波电路设计的要求及技术指标 (1)
第2章对二极管检波电路各单元电路设计 (2)
2.1检波器电路设计检波器电路 (2)
2.1.1检波器电路原理及工作原理 (2)
2.1.2检波器质量指标 (3)
第3章二极管检波电路整体电路设计及仿真结果 (4)
3.1整体电路图及工作原理 (4)
3.3电路仿真图形 (4)
第4章总结 (5)
参考文献 (6)
元器件清单 (7)
第1章二极管检波电路设计方案论证
1.1检波的定义
广义的检波通常称为解调，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。
对调幅波来说，是从它的振幅变化提取调制信号的过程；
对调频波来说，是从它的频率变化提取调制信号的过程；对调相波来说，是从它的相位变化提取调制信号的过程。
狭义的检波是指从调幅波的包络提取调制信号的过程。
因此，有时把这种检波称为包络检波或幅度检波。
图1-20-21出了表示这种检波的
原理：先让调幅波经过检波器（通常是晶体二极管），从而得到依调幅波
包络变化的脉动电流，再经过一个低通滤波器滤去高频成分，就得到反
映调幅波包络的调制信号
1.2二极管检波电路原理
调幅波信号是二极管检波电路的输入，由于二极管只允许单向导电，所以，如果使用的是硅管，则只有电压高于0.7V的部分可以通过
二极管。
同时，由于二极管的输出端连接了一个电容，这个电容与电阻
配合对二极管输出中的高频信号对地短路，使得输出信号基本上就是AM
信号包络线。
电容和电阻构成的这种电路功能叫做滤波。
1.3二极管检波电路设计的要求及技术指标
1．对常规调幅信号进行二极管检波解调并仿真，能够观察输入输出波形。
2．根据电路结果求出电压利用系数
3．判断设计的电路是否能够产生失真
参数：常规调幅信号调幅系数为0.5，输入信号载波频率10000HZ，载波电压100mV左右。
第2章对二极管检波电路各单元电路设计
2.1检波器电路设计检波器电路
2.1.1检波器电路原理及工作原理
图2.1 工作原理图
此图为大信号二极管峰值包络检波器电路，他是由信号源，二极管
和低通滤波器串联组成。
电路的两个作用：一是作为检波器的负载，在其两端输出调制信号电压；二是起载频滤波作用。
该检波器工作在大信号状态，输入信号电压要大于0.5V，通常在1伏左右。
故这种检波器的全称为二极管串联型大信号峰值包络检波器。
电流规律如下图。
图2.2 电流规律
2.1.2检波器质量指标
1）电压传输系数
衡量一个检波器检波效率的一个参数是电压传输系数Kd。
它定义为检波器的音频输出电压VΩ与输入调幅波包络振幅ma Vim之比，即Kd=V
Ωma Vim，式子中Vim为调幅波的载波振幅
由仿真实验得Kd=0.856
2）失真
理想情况下，包络检波器的输出波形应与调幅波包络线的形状完全相同。
但实际上，二者之间总会有一些差别，亦即检波器输出波形有某些失真。
a惰性失真
这种失真是由于负载电阻R与负载电容C的时间常数RC太大所引起的。
在二极管截止期间,电容C两端电压vc下降的速度取决于RC的时常数。
为了避免产生惰性失真,必须在任何一个高频周期内,使vc变化
的速度比高频电压包络变化的速度快,即二极管停止导通的瞬间,vc约等于
Vim，所以
A值是t的函数。
在t为某一数值时，A值最大，等于Amax，只要Amax小于1则不管t为何值，惰性失真都不会发生。
当Ω=Ωmax时，Amax最大
则不产生惰性失真的条
件是
式中ma是调制系数，
Ωmax是检波信号的最高调制角频率。
b负峰切割失真
这种失真是由于检波器的直流负载电阻R与交流(音频)负载电阻不相等,而且调幅度ma又相当大时引起的。
图2.3 负峰切割失真电路图
第3章二极管检波电路整体电路设计及仿真结果3.1 整体电路图及工作原理
图3.1二极管包络检波器仿真实验电路
在设计电路时要考虑选择性和通频带的要求,保证输出的高频波纹小,减小频率失真,避免惰性失真和负峰切割失真。
在选择二极管时要选择正向电阻小、反向电阻大、结电容小最高工作频率高的二极管。
电阻R的选择,主要考虑输入电阻及失真的问题,同时考虑对Kd的影响.容C不能太大,以防止惰性失真:C太小又会使高频波纹大,应使RC>>Tc。
3.2电路仿真图形
图3.2仿真波形图
仿真结果如上图所示，常规调幅信号条幅系数为0.5，输入信号载波频率10000HZ，载波电压100mV左右，仿真结果和技术要求的参数基本一致。
第4章总结
通过这次高频电子线路的设计，我掌握了设计一个高频电路的基本方法和基本步骤，实际解决了设计中出现的问题，增强了寻找问题，解决问题的能力,使我对高频电子线路这门课程有了更深一步的了解和掌握.此次设计的成功不仅帮助我们更好地掌握书本知识，尤其重要的是增强了我们的自信，培养了我们独立思考的能力！本学期我学习了高频电路的知识，对高频有了较深了理解。
熟悉了很多电路的作用及用途。
利用我所学的知识设计这样一个电路，有一定难度。
在使用EWB的仿真测试时,我了解了该软件的原理与使用方法，为我们以后的实践打下了坚实的基础。
本设计中的大部分内容都是利用上课老师所讲的知识结合课本设计出来的。
在设计此电路中我也学到了不少的知识，本设计可能有许多不足的地方需要改进。
在本次设计过程中，我始终认认真真，真正做到每个字，每个图都尽可能尽善尽美，为以后的课程设计和毕业设计都打下良好的基础，让自己学到的知识日益完善。
这次课设，充分的锻炼了我们的动手能力。
使我了解了设计电路的程序，也使我掌握了关于二极管检波的原理和设计理念。
通过EWB的仿真使我了解了该软件的原理与使用方法，为我们以后的实践打下了坚实的基础。
学生签字:
参考文献
[1]张肃文高频电子线路第五版高等教育出版社 2009
[2] 杨金法彭虎非线性电子线路电子工业出版社 2013
[3] 王皑电子线路仿真西安电子科技大学出版社 2010
[4] 富山忠宏晶体管实用电路科学出版社 2011
[5] 李新平实用电子仿真技术机械工业出版社 2013
[6] 曾兴雯陈健高频电子线路辅导西安电子科技大学出版社 2009
[7] 戴峻浩高频电子线路指导国防工业出版社 2010
元器件清单
附表
字段名称数据类型NULL 大小个数电容0.033 非空uf 2 电解电容10 非空uf 1
电阻560
510
非空O 各1个
滑动变阻器
5
100
非空KO 各1个
二极管非空 1
电源AM 非空3V/200KH/1
KH
1。