二极管包络检波电路的设计PPT课件

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。

如图9-48所示是二极管检波电路。

电路中的VD1是检波二极管，C1是高频滤波电容，R1是检波电路的负载电阻，C2是耦合电容。

1．电路分析准备知识众所周知，收音机有调幅收音机和调频收音机两种，调幅信号就是调幅收音机中处理和放大的信号。

见图中的调幅信号波形示意图，对这一信号波形主要说明下列几点：（1）从调幅收音机天线下来的就是调幅信号。

（2）信号的中间部分是频率很高的载波信号，它的上下端是调幅信号的包络，其包络就是所需要的音频信号。

（3）上包络信号和下包络信号对称，但是信号相位相反，收音机最终只要其中的上包络信号图9-48 二极管检波电路，下包络信号不用，中间的高频载波信号也不需要。

2．电路中各元器件作用说明如表9-43所示是元器件作用解说。

表9-43 元器件作用解说元器件名称解说检波二极管VD1将调频信号中的下半部分去掉，留下上包络信号上半部分的高频载波信号。

高频滤波电容C1将检波二极管输出信号中的高频载波信号去掉。

检波电路负载电阻R1检波二极管导通时的电流回路由R1构成，在R1上的压降就是检波电路的输出信号电压。

耦合电容C2检波电路输出信号中有不需要的直流成分，还有需要的音频信号，这一电容的作用是让音频信号通过，不让直流成分通过。

3．检波电路工作原理分析检波电路主要由检波二极管VD1构成。

在检波电路中，调幅信号加到检波二极管的正极，这时的检波二极管工作原理与整流电路中的整流二极管工作原理基本一样，利用信号的幅度使检波二极管导通，如图9-49所示是调幅波形展开后的示意图。

从展开后的调幅信号波形中可以看出，它是一个交流信号，只是信号的幅度在变化。

这一信号加到检波二极管正极，正半周信号使二极管导通，负半周信号使二极管截止，这样相当于整流电路工作一样，在检波二极管负载电阻R1上得到正半周信号的包络，即信号的虚线部分，见图中检波电路输出信号波形（不加高频滤波电容时的输出信号波形）。

检波电路输出信号由音频信号、直流成分和高频载波信号三种信号成分组成，详细的电路分析需要根据三种信号情况进行展开。

高频电子电路（第2版）– 64 – 后者可以对任何调幅波进行检波。

3.3.1 包络检波电路包络检波器电路简单、效率高，在普通接收机中使用非常广泛。

包络检波电路如图3-27所示。

它由一个二极管与一个电阻、电容并联网络构成。

电路中电阻、电容并联网络为低通滤波器。

电路的输入电压较大，一般在500mV 以上。

1．工作原理设二极管为理想的，由于二极管的单向导电性，当载波的正半周时，二极管导通，电容C 被充电。

由于二极管的正向导通电阻很小，故充电时间常数很小，很快充到输入信号的峰值。

当输入信号下降时，电容C 上的电压大于输入信号电压，二极管反偏截止，电容通过电阻放电。

由于放电时间常数远大于充电时间常数，故放电缓慢。

当下一个正半周时，从输入电压大于电容C 上的电压时开始，二极管重新导通，再重复前面的过程。

其过程类似于半波整流加电容滤波，只是输入电压不是等幅波，输出电压具有频率为载频的纹波，经低通滤波器的滤波，可将其滤掉，取出的电压的变化将与包络的变化一致，达到检波的目的。

其输出波形如图3-28所示。

图3-27 包络检波电路 图3-28 二极管包络检波输出波形 2．性能分析（1）二极管的通角θ理论上讲，θ越小，输出电压越接近调幅波的包络，失真越小。

通角θ的分析方法类似于丙类功率放大器的折线分析法。

θ为θ≈ （3-27）式中，d g 为二极管正向特性折线化后的斜率。

只有在大信号时，二极管的伏安特性才能用折线近似，d g 近似为常数，故包络检波适宜大信号。

可见R 越大，θ越小。

（2）检波器的电压传输系数K d检波器的电压传输系数也称为检波效率。

它是指检波器的输出电压与输入高频电压振幅的比。

Ωm d a im cos U K M U θ=≈ （3-28） 式中，分子为输出端低频电压的振幅；分母为输入调幅波的包络变化的振幅；M a 为调幅系数。

显然，检波器的电压传输系数越大，说明在同样的输入电压时，得到的低频输出电压越大，。

任务名称：二极管包络检波1. 介绍二极管包络检波是一种常用的电子技术，用于将调制信号从高频载波中分离出来。

它广泛应用于无线通信、广播、电视等领域。

本文将详细介绍二极管包络检波的原理、应用和实现方法。

2. 原理二极管包络检波的原理基于二极管的非线性特性。

当二极管正向偏置时，它呈现出非线性的伏安特性曲线。

当输入信号的幅度较大时，二极管会在正半周将信号整流，而在负半周截断信号。

这样，输出信号就是输入信号的包络。

3. 实现方法二极管包络检波的实现方法主要有两种：简单包络检波和滤波包络检波。

3.1 简单包络检波简单包络检波是最基本的包络检波方法。

它通过将输入信号与直流偏置相连的二极管串联，然后通过一个负载电阻将输出信号提取出来。

这种方法实现简单，但对信号的频率和幅度有较大的限制。

3.2 滤波包络检波滤波包络检波通过在简单包络检波的基础上添加滤波电路，提高了对输入信号的适应性。

滤波电路可以是低通滤波器或带通滤波器，用于滤除高频噪声和杂散信号。

这种方法可以实现更好的包络检波效果，提高了信号的质量和稳定性。

4. 应用二极管包络检波在无线通信和广播领域有广泛的应用。

4.1 无线通信在无线通信系统中，二极管包络检波用于解调调制信号。

它可以将调制信号从高频载波中分离出来，用于音频信号的放大和处理。

例如，在调频调制中，包络检波器可以将调制信号从调频信号中提取出来，用于音频解调和放大。

4.2 广播和电视在广播和电视系统中，二极管包络检波用于解调广播信号和电视信号。

它可以将调幅和调频信号中的音频信息提取出来，用于音频放大和处理。

例如，在调幅广播中，包络检波器可以将调制信号从调幅信号中分离出来，用于音频解调和放大。

5. 优缺点二极管包络检波具有以下优点： - 简单、成本低廉 - 实现容易 - 适用于多种调制方式然而，它也存在一些缺点： - 对输入信号的频率和幅度有限制 - 对输入信号的失真较敏感 - 对高频噪声和杂散信号的抑制能力较弱6. 总结二极管包络检波是一种常用的电子技术，用于从高频载波中分离出调制信号。

实验二 二极管包络检波器一、实验目的1、. 初步认识实际的硬件包络检波器电路的组成，尤其要重视实际电路比原理性电路，多添加的辅助性元件的作用，以培养良好的识图习惯，增强识图能力。

2、掌握检波失真产生的原因，以及失真波形的特征。

二、实验原理调幅波的解调是从调幅信号中取出调制信号，通常称之为检波。

调幅波解调方法有二极管包络检波器，同步检波器。

本实验板上主要完成二极管包络检波。

二极管包络检波器具有电路简单，易于实现的优点。

它适用于解调含有较大载波分量的大信号，利用二极管的单向导电特性和检波负载L R C 的充放电过程实现检波。

所以L R C 时间常数的选择很重要。

L R C 时间常数过大，会产生惰性失真。

L R C 常数太小，高频分量会滤不干净。

综合考虑要求满足aa L m m C R f max 2011Ω-≤<< 其中：m a 为调制度，f 0为载波频率，Ωmax 为调制信号角频率的最大值。

由于检波电路交直流负载电阻的不同，有可能产生负峰切割失真。

为了避免负峰切割失真，各参数值应满足La R R m Ω≤，式中ΩR 表示交流负载，L R 表示直流负载。

三、实验电路分析本实验的实际电路如图4-1所示。

调幅波信号从J1101（或TP1101）输入，晶体管BG1101及其外围电路组成高频小信号调谐放大器，对输入信号进行放大后，经二极管D 1101及其外围RC 低通滤波器组成的包络检波电路，对调幅波进行解调。

解调后得到的低频调制信号，经运放电路放大后，由J1102（或TP1104）输出。

本实验电路的简化电路如图4-2所示。

切换开关K1101，可以将高频放大电路和检波电路连通；切换开关K1103，可以将检波电路和低频放大电路连通。

检波电路部分，切换开关K1102，直流负载电阻在R1106和R1107之间选择；切换开关K1104，负载电阻在R1108和R1109之间选择。

通过选择不同的交直流负载，在信号输出端J1102（或TP1104）即可观察到相应的失真波形。