二极管包络检波.ppt

§9.5 二极管大信号包络检波器 大信号包络检波是高频输入信号的振幅大于0.5伏时，利用二极管对电容C充电,加反向电压时截止，电容C上电压对电阻R放电这一特性实现检波的。因为信号振幅较大，且二极管工作于导通和截止两种状态，分析方法可采用折线分析法。 9.5.1 大信号包络检波的工作原理 图9―22 二极管峰值包络检波器 图9―22(a)是二极管峰值包络检波器的原理电路。它是由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。 ???????????????????????? ??? (9-48) 式中，ωc为输入信号的载频，在超外差接收机中则为中频ωI；Ω为调制信号频率。在理想情况下，由于电容C在高频时可视为短路，在低频时可视为开路，所以RC网络的阻抗Z应为 ???????????????? ?????????(9-49) 图9―23 加入等幅波时检波器的工作过程 当加入等幅波时检波器的工作过程如图9―22(b)、(c)所示。 从这个过程可以得出下列几点： (1)检波过程就是信号源通过二极管给电容充电和电容对电阻R放电的过程。 (2)由于电容充电时间常数rdC远小于电容放电的时间常数RC，使得电容上的电压接近于高频正弦波的峰值电压，所以叫二极管峰值包络检波器。 ?(3)二极管电流iD包含直流分量Iav及高频分量。 图9―24 检波器的电流电压波形 图9―25 输入为AM信号时,检波器二极管的电压及电流波形 图9―26 包络检波器的电路 9.5.2 大信号检波电路的分析 二极管检波器是工作于非线性状态，输出电压由滤波电容通过充放电建立，而输出电压全部反馈到二极管两端，因此，要对其进行严格的数学分析就只能解非线性微分方程，这是较复杂的。通常只对其稳定状态做工程近似分析。 图9-27 大信号检波原理图 由电路图9-27可知，二极管两端所加电压 则 ????????????????? ?? （9-50） 对应的二极管电流id为一重复频率?i 的周期余弦脉冲，其通角为? ，振幅最大值为IDmax 。 当 uDUbz时， ??????????? （9-51） 在 Ubz=0， 的条件下，通角? 近与检波器的电路参数rd和R有关。也就是说，在检波器电路确定之后，无论输入高频等幅波还是调幅波，其通角 ?保持不变。而 Ubz=0的条件，可以采用给检波电路加固定偏压的方法来获得，如图9-28所示： 图9-28 加固定偏压的检波电路 9.5.3 大信号检波器的技术指标 1.电压传输系数 由于输入大信号，检波器工作在大信号状态，二极管的伏安特性可用折线近似。考虑输入为等幅波，采用理想的高频滤波，并以通过原点的折线表示二极管特性(忽略二极管的导通电压VP)，则 ???? (9-52) ???? ?????????????????? ???? （9-53） gD=1/rd，?为流通角，iD是周期性余弦脉冲, ??????????????????????????????? ?????????? (9-54) 由此可见，检波器电压传输系数Kd是检波器电流iD的通角?的函数，求出? 后，就可得Kd。 2. 流通角 二极管电流iD为一重复频率?i 的周期余弦脉冲，其通角为? ，振幅最大值为IDmax 由（9-53）式， ??????????????? ????? (9-55) 其平均分量I0为 ?????????????