包络检波器 同步检波

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1、4.4.1包络检波器实现包络检波过程的电路为包络检波器。包络检波器根据所用器件不同，可分为二极管包络检波器和三极管包络检波器；根据信号的大小不同，又可分为小信号平方律检波器和大信号检波器。4.4.14.4调幅信号的解调电路1.工作原理由图4.4.1可见,当加在二极管上的正向电压为设流过二极管的电流电路参数要求及4.4.1二极管峰值包络检波器的原理电路如图4.4.1所示一、二极管峰值包络检波器其中为输入高频调幅信号的载频、为调制信号频率。理想情况下，低通滤波器的阻抗应满足4.4.1若工作原理可以由图4.4.2描述。图4.4.2输入信号为高频等幅正弦波的检波过程若C增大，就

2、会充电慢，大，R一定，放电慢，所以波动小，小。若R增大，则充电快，放电慢，C一定，波动小，大。4.4.1（二极管包络检波动画）当输入为调幅波时的检波器工作波形如图4.4.3所示。图4.4.3输入为调幅波情况下的检波器工作波形4.4.1（二极管检波器工作波形动画）2.性能指标（1）检波效率：（4.4.1）可以证明（4.4.2）（2）等效输入电阻(4.4.3)证明：功率守恒，输入功率：输出功率：于是所以（4.4.4）4.4.1图4.4.4中频放大器与检波器级联在接收设备中，检波器前接有中频放大器，如图4.4.4所示。所以，等效输入电阻就是中频放大器的负载。所以从增加中频放大

3、器增益、提高接收机灵敏度的角度出发，应尽量加大也即应加大。但是的增大同样受到检波器中非线性失真的限制。4.4.1解决以上矛盾的一个有效方法是采用图4.4.5所示的三极管射极包络检波电路。由图可见，就其检波物理过程而言，它利用发射结产生与二极管包络检波器相似的工作过程，不同的仅是输入电阻比二极管检波器增大了倍。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图4.4.5三极管射极包络检波电路（1）惰性失真（对角线切割失真）惰性失真如图4.4.6所示。产生的原因：它是在调幅波包络下降时，由于时间常数太大（图中时间内），电容C的放电速度跟不上3、二极管包络检波器

4、中的失真图4.4.6惰性失真（惰性失真动画）输入电压包络的下降速度。这种非线性失真是由于C的惰性太大引起的，所以称为惰性失真。避免惰性失真的条件：(4.4.5)时也不产生失真，应满足4.4.1当时，最大。为了保证在maxW=W（2）底部切割失真（负峰切割失真）负峰切割失真产生的原因：检波器的直流负载阻抗与交流（音频）负载阻抗不相等，而且调幅度太大时引起的。通常情况下，检波器输出须通过耦合电容与输入等效电阻为的低频放大器相连接，如图4.4.7所示。图4.4.7计入耦合电容和低放输入等效电阻后的检波电路4.4.1检波器输出是在一个直流电压上迭加了一个音频交流信号，即为了有效

5、地将检波后的低频信号耦合到下一级电路，要求所以的值很大。这样，中的直流分量几乎都落在上，这个直流分量的大小近似为输入载波的振幅，即上的分压为（4.4.6）此电压反向加在二极管两端，如图4.4.7所示。4.4.1等效为一个电压为的直流电压源，此电压源在所以图4.4.8负峰切割失真（底边切割失真动画）当输入调幅波的调制系数较小时，这个电压的存在不致影响二极管的工作。当调制系数较大时，出现如图4.4.8(a)所示。造成二极管截止，结果造成输出低频电压负峰切割掉了。如图4.4.8(b)所示。4.4.1显然，愈小，则上的分压值愈大，这种失真愈易产生。另外，愈大，则愈小，这种失真也

6、愈易产生。避免产生负峰切割失真的条件：由图4.4.8（a）可见，要防止这种失真的产生，必须使包络线的最小电平大于或等于，即满足或（4.4.7）4.4.1图4.4.8负峰切割失真通常情况下，图4.4.7中，容量较大，对音频来说，可以认为是短路。因此，检波器的交流负载阻抗为（4.4.8）检波器的直流负载阻抗（4.4.9）显然（4.4.10）实际上，现代设备一般采用很大的集成运放，不会产生底部切割失真。4.4.14.4.1在分离元件的电路中，通常采用如图4.4.9所示的分负载电路。依此减少与的差别。图4.4.10收音机中的实际二极管检波电路4.4.1例如，图4.4.10是某收

7、音机二极管检波器的实际电路。4、设计考虑设计二极管包络检波器的关键在于：正确选用晶体二极管，合理选取等数值，保证检波器提供尽可能大的输入电阻，同时满足不失真的要求。(1)检波二极管的选择为了提高检波电压传输系数，应选用正向导通电阻和极间电容小（或最高工作频率高）的晶体二极管。为了克服导通电压的影响，一般都需外加正向偏置，提供（20～50）µA静态工作点电流，具体数值由实验确定。4.4.1(2)和的选择首先根据下述考虑确定的乘积值。1）从提高检波电压传输系数和高频滤波能力考虑，应尽可能大。工程上，要求它的最小值满足下列条件2）从避免惰性失真