二极管包络检波器
并联型二极管包络检波器有些情况下
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
3、二极管包络检波器中的失真 （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 t1 输入电压包络的下降 速度。这种非线性失
证明：功率守恒，输入功率：
输出功率： Vav (dVim ) Po
2 2
RL
R
Vim 2Ri
2
Pi
于是 Vim 2Ri 所以
(dVim )2 RL 1 Ri RL 2
2
d 1
（4.4.4） 4.4.1
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
CC 上，这个直流分量 的大小近似为输入载波的振幅，即 VO Vim
所以 CC 等效为一个电压为Vi m 的直流电压源，此电压源在
RL上的分压为
VR
RL Vim Ri 2
（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
当输入调幅 波的调制系数 M a 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 M a
若 i Vim cos t 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
4.4.1
若C增大，就会充电慢， 大，R一定，放电慢，所以波 动小，o 小。 若R增大，则充电快，放电慢，C一定，波动小， o 大。
（二极管包络检波动画） 4.4.1
当输入为调幅波时的检波器工作波形如图4.4.3所示。
简述二极管峰值包络检波器工作原理
简述二极管峰值包络检波器工作原理
二极管峰值包络检波器是一种检波器,用于检测电路中的高频信号。
其工作原理基于二极管的特性,即当二极管的正向电压超过其正向导通电压时,二极管会发出峰值包络信号。
二极管峰值包络检波器的工作原理如下:
1. 将正极和负极连接在一起,将二极管连接到交流电源负极上,并控制正极上的正向电压,使其不超过二极管的正向导通电压。
2. 当正极上的正向电压超过二极管的正向导通电压时,二极管会发生正向电阻放电,向电源负极发出峰值包络信号。
3. 由于二极管的正向电阻,当正向电压减小时,峰值包络信号也会减小。
4. 通过屏幕或显示器可以检测到输出信号的峰值包络。
需要注意的是,二极管峰值包络检波器的主要缺点是其输出信号的频率较低,而且存在非线性失真。
因此,一般用于检测低频信号。
实验6 二极管包络检波器
实验6 二极管包络检波器—、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：●振幅解调●二极管包络检波2．做本实验时所用到的仪器：●晶体二极管检波器模块●高频信号源●双踪示波器●万用表二、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2．掌握用包络检波器实现AM波解调的方法。
了解滤波电容数值对AM波解调影响；3．理解包络检波器只能解调m≤100％的AM波，而不能解调m＞100％的AM波以及DSB 波的概念；4．了解输出端的低通滤波器对AM波解调的影响；三、实验内容1．用示波器观察包络检波器解调AM波时的性能；2．用示波器观察普通调幅波（AM）解调中的对角切割失真和底部切割失真的现象。
四、基本原理振幅解调即是从振幅受调制的高频信号中提取原调制信号的过程，亦称为检波。
通常，振幅解调的方法有包络检波和同步检波两种。
1．二极管包络检波二极管包络检波器是包络检波器中最简单、最常用的一种电路。
它适合于解调信号电平较大（俗称大信号，通常要求峰一峰值为1.5V 以上）的AM 波。
它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。
本实验电路主要包括二极管、RC 低通滤波器和低频放大部分，如图9-1所示。
图中，10D01为检波管，10C02、10R08、10C07构成低通滤波器，10R01、10W01为二极管检波直流负载，10W01用来调节直流负载大小，10R02与10W02相串构成二极管检波交流负载，10W02用来调节交流负载大小。
开关10K01是为二极管检波交流负载的接入与断开而设置的，10K01置“on ”为接入交流负载，10K01置“off ”为断开交流负载。
10K02开关控制着检波器是接入交流负载还是接入后级低放。
开关10K02拨至左侧时接交流负载，拨至右侧时接后级低放。
当检波器构成系统时，需与后级低放接通。
10BG01、10BG02对检波后的音频进行放大，放大后音频信号由10P02输出，因此10K02可控制音频信号是否输出，调节10W03可调整输出幅度。
二极管包络检波器
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。
二极管包络检波实验报告
二极管包络检波实验报告一、引言包络检波是无线电通信系统中常用的一种调制解调方法。
它的原理是利用非线性元件（如二极管）的特性，将高频信号转换为低频信号。
本实验通过搭建二极管包络检波电路，验证包络检波的工作原理，并对检波效果进行分析和讨论。
二、实验装置与方法1. 实验装置：（1）信号源：提供高频信号，频率可调。
（2）二极管：采用硅二极管，型号为1N4148。
（3）电容：用于耦合和滤波，选用容值为10nF的电容。
（4）负载电阻：用于接收检波后的低频信号，选用阻值为1kΩ的电阻。
（5）示波器：用于观察输出信号的波形。
2. 实验步骤：（1）搭建电路：将信号源与二极管串联，二极管的正极接地，负极接电容，电容的另一端接负载电阻，负载电阻的另一端接地。
将示波器的探头分别与二极管的两端相连。
（2）调节信号源频率：将信号源的频率调节到几十MHz的高频范围。
（3）观察示波器波形：通过示波器观察并记录输出信号的波形。
三、实验结果与分析经过实验观察，得到了如下结果：1. 当信号源频率较低时，示波器上观察到的波形为输入信号的高频振荡波形。
这是因为二极管处于截止状态，无法将高频信号进行包络检波。
2. 随着信号源频率的增加，示波器上观察到的波形逐渐变为输入信号的包络波形。
这是因为二极管开始进入导通状态，能够将高频信号的包络部分传递到负载电阻上。
3. 当信号源频率较高时，示波器上观察到的波形基本为输入信号的包络波形。
这是因为二极管处于完全导通状态，能够将高频信号完整地传递到负载电阻上。
根据上述结果进行分析，可以得出以下结论：1. 二极管的非线性特性使其能够实现包络检波。
在低频情况下，二极管处于截止状态，无法将高频信号的包络部分传递到负载电阻上。
而在高频情况下，二极管进入导通状态，能够将高频信号的包络部分传递到负载电阻上。
2. 二极管包络检波能够实现信号的解调，提取出原始信号的包络信息。
这在通信领域中具有重要的应用，如广播调幅（AM）信号的解调。
大信号检波器电路--串联型二极管峰值包络检波器
大信号检波器电路--串联型二极管峰值包络检波器大信号（0.5V以上）检波器，也称包络检波器。
1、串联型二极管峰值包络检波器该种检波器的原理电路如图5.5-10A所示。
在电路中，信号源U1、二极管VD和检波负载RLCL是串联相接的，故称之为串联型二极管峰值包络检波器。
电路是利用VD单向导电和检波负载RLCL充放电而工作的。
VD的寻通与否决定于高频输入电压U1和输出电压UO（即电容CL上的电压UCL）之差（U1-U 0），在高频信号正半周（U1-U0）﹥0期间VD导通，流过VD的高频电流ID对CL导通时充电，充电时间常数为RDCL（RD很小为VD导通时的内阻）很小，U0在很短时间内就接近高频电压最大值。
在（U 1-U0）﹤0期间，VD截止，电容CL通过RL放电，由于放电时间常数RLCL（》RDCL）远大于高频信号周期，故放电很慢，这样不煌地循环反复充放电，就得到如图5.5-10B中电压波形。
由于U0与U1的幅度相当接近，峰值包络检波由此而得名。
图5.5-10C为检波二极管电流电压波形，ID呈脉冲状，其幅度随U1包络的变化而变化，ID中含有的平均电流UDEV在负载RL上的压降即为输出电压UO。
可以证明，当U1=UC（1+MACOSOT）COSOCT时UO中调制信号分量UOO为：式中θ为二极管导通时通角之半，它为仅与RD与RL有关的一个常数。
θ、RL、RD三者的关系为：R1D决定于θ，即取决于RD/RL，因此，也可根据RD/RL值，通过表5.5-3查出R1D值。
包络检波器常有两种非线性失真：一是对角切割失真、二是负峰切割失真。
图5.5-11示出对角切割失真情况。
产生该种失真的原因是检波电路的时间常数RLCL选得过大，以使电容CL的放电速率跟不上包络变化速率所造成的。
为了避免对角切割失真的产生，对于单音调制选取时间常数RLCL时必须满足下式上式表明，MA的欧越大，包络下降速度越快，避免产生对角切割失真所要求的RLCL值就越小。
二极管包络检波电路原理
二极管包络检波电路原理二极管包络检波电路是一种非常常用的电路，它主要用于对高频模拟信号进行检波。
正常情况下，高频模拟信号难以被直接检测，因为它们的频率高并且在短时间内频率会发生变化。
通过使用二极管包络检波电路，可以将高频模拟信号转换为低频直流信号，这使得它们可以被直接检测。
二极管包络检波电路的基本原理是利用二极管的单向导电性质。
当二极管的正极连接到输入信号，负极连接到接地时，只有当输入信号的电压超过二极管的正向开启电压时，电流才会流过二极管。
当输入信号的电压低于二极管的正向开启电压时，二极管处于截止状态，电流不会流过。
因此，当输入信号在其整个周期内的电压高于二极管的正向开启电压时，它将流过二极管，并在负载电阻上产生一个短脉冲。
当输入信号在其整个周期内的电压低于二极管的正向开启电压时，二极管不导通，负载电阻上没有电流。
因此，在负载电阻上会形成一个脉冲串，每个脉冲的幅度取决于输入信号在它的整个周期内的最大值。
为了将脉冲串转换为直流信号，二极管包络检波电路使用电容器和负载电阻。
电容器将每个脉冲中的峰值电压储存起来，并将其慢慢地释放到负载电阻上，形成一个与输入信号幅度相等的直流电压。
值得注意的是，二极管的正向开启电压对于包络检波电路的性能非常重要。
如果正向开启电压过高，将导致较低幅度的输入信号无法被检测到。
如果正向开启电压过低，则会发生深度反转，导致脉冲串的幅度和输入信号的幅度不同步，从而无法正确检测输入信号。
因此，选择适当的二极管和正向开启电压是十分关键的。
总之，二极管包络检波电路是一种非常实用的电路，主要用于对高频模拟信号进行检测。
它通过利用二极管的单向导电性质将高频信号转换为低频直流信号，并使之可以被直接检测。
它的原理简单但非常有效，因此被广泛应用于通信、广播和电视等领域。
二极管包络检波实验
二极管包络检波实验————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ高频实验报告实验名称：二极管包络检波实验姓名:学号：班级：时间：南京理工大学紫金学院电光系一、 实验目的１、加深对二极管大信号包络检波工作原理的理解。
2、掌握用二极管大信号包络检波器实现普通调幅波(AM)解调的方法。
了解滤波电容数值对AM 波解调影响。
3、了解电路参数对普通调幅波（ＡＭ)解调影响。
二、实验基本原理与电路1． 二极管大信号包络检波工作原理u ittu 2u 2u iUcmm a U cmU 0U Ωm直流成分U 0图4－1 大信号检波电路 图4-2大信号检波原理图4－1是二极管大信号包络检波电路,图４-２表明了大信号检波的工作原理。
输入信号)(t u i 为正并超过C 和1R 上的)(0t u 时,二极管导通,信号通过二极管向C 充电,此时)(0t u 随充电电压上升而升高。
当)(t u i 下降且小于)(0t u 时，二极管反向截止,此时停止向C 充电并通过L R 放电,)(0t u 随放电而下降。
充电时,二极管的正向电阻D r 较小，充电较快，)(0t u 以接近)(t u i 上升的速率升高。
放电时，因电阻L R 比D r 大的多(通常Ω=k R L 10~5),放电慢,故)(0t u 的波动小，并保证基本上接近于)(t u i 的幅值。
如果)(t u i 是高频等幅波，则)(0t u 是大小为0U 的直流电压（忽略了少量的高频成分)，这正是带有滤波电容的整流电路。
当输入信号)(t u i 的幅度增大或减少时，检波器输出电压)(0t u 也将随之近似成比例地升高或降低。
当输入信号为调幅波时,检波器输出电压)(0t u 就随着调幅波的包络线而变化，从而获得调制信号,完成检波作用,由于输出电压)(0t u 的大小与输入电压的峰值接近相等,故把这种检波器称为峰值包络检波器。
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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
RC并联网络相 当于低通滤波器
思考：如果让你 设计一个解调方 案，你会如何设 计？ 冲击响应函 数采样+低通滤波
4.4.1
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
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）从避免惰性失真考虑，允许取
即可 。
4.4.1
因此，要同时满足上述两个条件， 可供选用的数 值范围由下式确定：
（4.4.11）
值确定后，一般可按下列考虑分配RL和C的数值。 ① 为保证所需的检波输入电阻 ， 的最小值应满足
下列条件
或
（4.4.12）
② 为避免产生负峰切割失真， 的最大允许值应满下 列条件：
（4.4.13）
4.4.1
若采用集成运放作为低频放大级，该条件可以忽略。
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。 包络检波器分类：
一、根据所用器件不同可分为 1、二极管包络检波器 （1）串联型二极管包络检波器 （2）并联型二极管包络检波器 2、三极管包络检波器；
二、根据信号的大小不同可分为 1、小信号平方律检波器
2、大信号检波器。
一、串联型二极管峰值包络检波器 串联型二极管峰值包络检波
4.4.1
当输入为调幅波时的检波器工作波形如图4.4.3所示。
流经二极管上的电流
图4.4.3 输入为调幅波情况下的检波器工作波形
4.4.1
2.性能指标
（1）
检波效率：
d
Vm M aVim
o
Vim
cos
（4.4.1）
可以证明 3 3
gDR
（4.4.2）
（2）等效输入电阻 Ri
1 Ri 2 RL
图4.4.10 收音机中的实际二极管检波电路
4.4.1
4、设计考虑（自学） 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 RLC 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 rD 和极间电容CD 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。
应满足
若
工作原理可以由图 4.4.2描述。
流经二极管上的电流
图4.4.2 输入信号为高频等 幅正弦波的检波过程
4.4.1
影响输出电压的主要因素：
若R一定，令C增大，则放电、充电慢，使 大，所
以波动小， o 小。
若C一定，R增大，则充电速度快，放电慢，波动大，
o 大。
充电的过程中， 电容已经开始有 反向，使得电流 开作用始下降。 所以，在导通角 范围内，电流先 从0到最高点，再 回到0
(4.4.5)
为了保证在 max 时也不产生失真，应满足
证明过程，见课本。原 则：在任何一个高频周 期内，包络的下降速度 都要小于等于电容的放 电速度
4.4.1
（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CC 和低放输入等效电阻 Ri2 后的检波电路
4.4.1
图4.4.7 计入耦合电容CC 和低放输入等效电阻 Ri2 后的检波电路
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 为了有效地将检波后的低频信号耦合到下一级电路， 要求
证明：功率守恒，输入功率：
(4.4.3)
输出功率：
Vav 2 RL
(dVim )2
RL
Po
Vim 2Ri
2
Pi
于是 Vim 2 (dVim )2
d 1
所以
2Ri 1
RL
Ri 2 RL
（4.4.4）
4.4.1
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
图4.4.4 中频放大器与检波器级联
检波器的直流负载阻抗 显然
（4.4.8）
（4.4.9） （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。
4.4.1
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
图4.4.9 分负载检波电路
与
的差别。
4.4.1
例如，图4.4.10是某收音机二极管检波器的实际电路。
电阻 就是中频放大器的负载。 所以应尽量加大 ，以增加中频放大器增益、提高
接收机灵敏度。 但 的增大受到检波器中非线性失真
的限制。 可采用图4.4.5所示的三极管射极包
Ri
1 2
(1
)RL
络检波电路，可以提高 。
多用于集成电路中。
4.4.1
3、二极管包络检波器中的失真
（1）惰性失真（对角线切割失真）
4.4.1
显然， 愈小，则 上的分压值 愈易产生。另外， 愈大，则 真也愈易产生。
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 。避免产 生负峰切割失真 的条件为：
或
愈大，这种失真 愈小，这种失
（4.4.7） 4.4.1
通常情况下，图4.4.7中，CC 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
4.4.1
图4.4.7 计入耦合电容CC
此电压反向加在二极管两端，如图4.4.7所示。
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。
图4.4.8 负峰切割失真
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。
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 t1 : t2内），电容C的放电速度跟不上
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。
放电时间太长，与高频信号的变化相比，电容图4.4.6 惰性失真 的反向作用太强烈（检波器“太懒惰”）
避免惰性失真的条件：