《高頻電子技術(shù)》課程 通信技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 大信號(hào)包 絡(luò)檢波器 目 錄 　 電路結(jié)構(gòu) 01 　 工作原理 02 1. 電路結(jié)構(gòu) 大信號(hào)峰值包絡(luò)檢波器 大信號(hào)包絡(luò)檢波器只適于普通調(diào)幅波的檢波。目前應(yīng)用最廣的是二極管包絡(luò)檢波器 （集成電路中多采用三極管射極包絡(luò)檢波器）。其電路如下： Tr + _ u1(t) 圖1 二極管包絡(luò)檢波器 V _ iD Cc RL u0(t) AM + _ Ri2 + _ + + _ U0 CL uΩ(t) uD(t) 1. 電路結(jié)構(gòu) 該電路由二極管V和RL、CL組成的低通濾波器串接而成的，RL為檢波負(fù)載電阻， CL為檢波負(fù)載電容。變壓器Tr將前級(jí)的普通調(diào)幅波送到檢波器的輸入端，虛線所示的 Cc為隔直電容，Ri2為后級(jí)輸入電阻。該電路輸入的是大信號(hào)，即輸入高頻電壓uI(t)的振幅在500mV以上，這時(shí)二極管就工作在受uD(t)控制的開關(guān)狀態(tài)。 Tr + _ u1(t) 圖1 二極管包絡(luò)檢波器 V _ iD Cc RL u0(t) AM + _ Ri2 + _ + + _ U0 CL uΩ(t) uD(t) 2.工作原理 由圖可以看出，二極管兩端的電壓 : 由于uI(t)是大信號(hào)，所以u(píng)o(t)也很大，其反作用不能忽略。當(dāng): 二極管導(dǎo)通； RL和CL并聯(lián)，所以檢波器的輸出電壓uo(t)就是電容CL兩端的電壓。 當(dāng) : 二極管截止。 Tr + _ u1(t) 圖1 二極管包絡(luò)檢波器 V _ iD Cc RL u0(t) AM + _ Ri2 + _ + + _ U0 CL uΩ(t) uD(t) 2.工作原理 1 2 3 4 uI(t) 0 t Uim uO(AV) 0 t uO(t) uO(t) 圖2(a) 輸入、輸出信號(hào)波形 圖2(b)理想輸出信號(hào)波形 Uim （1）當(dāng)輸入為高頻等幅波 由于rd很小，所以電容充電非常快，其uo(t)電壓上升很快，如圖2 (a)紅線所示，該曲線非常陡峭。 分析如下：設(shè) 時(shí) CL上沒有電荷，即 : 二極管導(dǎo)通，有電流iD，CL被充電， 充電時(shí)間常數(shù)為: 且在 這時(shí) 2.工作原理 1 2 3 4 uI(t) 0 t Uim uO(AV) 0 t uO(t) uO(t) 圖2(a) 輸入、輸出信號(hào)波形 圖2(b)理想輸出信號(hào)波形 Uim （1）當(dāng)輸入為高頻等幅波 當(dāng)曲線上升到“1”點(diǎn)時(shí)，兩曲線相交這一點(diǎn)，就表明 則 : 二極管處在臨界狀態(tài)。當(dāng)過“1”點(diǎn)后，uI(t)有下降趨勢(shì)，則 : 二極管截止，CL放電，放電時(shí)間常數(shù)為 : 其值比較大，所以電容放電非常慢，其uo(t)電壓下降很慢，如圖2 (a)紅線第二段所示，該曲線比較平緩。 2.工作原理 1 2 3 4 uI(t) 0 t Uim uO(AV) 0 t uO(t) uO(t) 圖2(a) 輸入、輸出信號(hào)波形 圖2(b)理想輸出信號(hào)波形 Uim （1）當(dāng)輸入為高頻等幅波 當(dāng)曲線下降到“2”點(diǎn)時(shí)，兩曲線相交這點(diǎn)，就表明 : 則 : 二極管處在臨界狀態(tài)。當(dāng)過“2”點(diǎn)后，uI(t)有上升趨勢(shì)，則 : 2.工作原理 二極管又導(dǎo)通，有電流iD，CL被充電。如此反復(fù)，由于充電快，放電慢，在很短時(shí)間內(nèi)就達(dá)到充放電的動(dòng)態(tài)平衡。此后，uo(t)便在平均值uo(AV)上下按頻率fc作鋸齒狀的小波動(dòng)。 如果RLCLTc(Tc為高頻等幅波uI(t)的周期)，則CL放掉的電荷量很少，因此uo(t)的鋸齒波動(dòng)很小，一般可以忽略，則uo(t)的波形就近似是uI(t)的包絡(luò)，如圖2 (b)所示。 即檢波效率約為1。 2.工作原理 uI(t) 0 t Uim t 0 Uim 圖3 (b)理想輸出信號(hào)波形 圖3(a) 輸入、輸出信號(hào)波形 uO(t) uO(t) （2)當(dāng)輸入為單頻普通調(diào)幅波 此時(shí)檢波器的工作過程與高頻等幅波輸入時(shí)很相似，只是隨著uI(t)幅度的增大或減小，uo(t)也作相應(yīng)的變化。因此uo(t)將是與調(diào)幅包絡(luò)相似的有小鋸齒波動(dòng)的電壓，圖3 (a)紅線所示。忽略鋸齒小波動(dòng)后，其波形如圖3 (b)所示。 uo(t)分解為一個(gè)直流分量Uo=Uim和一個(gè)按調(diào)幅波包絡(luò)變化的低頻分量uΩ(t)= maUimcosΩt 。經(jīng)過隔直電容Cc的作用，在Ri2上就得到低頻原調(diào)制信號(hào)uΩ(t) 。由于這種檢波器輸出電壓uo(t)與輸入高頻調(diào)幅波uI(t)的包絡(luò)基本相同，故又稱為峰值包絡(luò)檢波。 設(shè): 則 : 2.工作原理 本節(jié)課我們主要給大家講解了用二極管實(shí)現(xiàn)大信號(hào)包絡(luò)檢波器的電路和工作原理 。 從電路和工作原理中： （1）大

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