2.3.1二极管包络检波电路分析
二极管检波电路设计
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。
二极管包络检波器实验
测试条件： RL=RLmin 测试方法：谐振法
测试原理：检波器的输入阻抗相对于谐振中放 是一个负载，它的大小直接影响中放的频率特 性（中心频fo和通频带B0.7）接有检波器中放 频率特性曲线如图2曲线1，去掉检波器时，频 率特性变成曲线2。若用一电阻和电容代替检 波器，调整电阻和电容的大小，使曲线2再回 到曲线1的位置。中心频率和带宽均变得与曲 线1一样，此时加的电阻和电容参数值就等效 为检波器的输入电阻和电容。
失真现象见图5。 b.底部切割失真：
图5.惰性失真波形图如下：
加入Cg后，交直流负载不再相等。直流负载 RKKdLdUDU=c/CRR(LL1,＋,交交流m流电c负o流载s振ΩR幅tLΩ）I=Ω,mR故=L‖m直KR流dgU电。c/流R因LU‖I d0Rc ==g 。 ＞若IRdcg选。取平不均合电适流,会[出(R现L‖负R值g)，<因m]二，极必管有具IΩ有m 单向导电性，负电流不会出现，造成截止，输 出将随Cg的放电规律变化，Cg的取值很大(常 取10uf左右)，放电很慢，从而形成平底，造 成失真。可见不失真的条件为：
仿真条件:Uim＝1V，F＝1KHZ，RL＝20kΩ ,不 接入0.1uf电容，m＝50%，输出波形如图9。
1、实验前，计算机仿真检波器当其输入信号分 别是正弦波和调幅波时的输出波形并改变电路 参数，观察惰性失真及负峰失真波形。
2、基本命题 测量检波器的动特性曲线。
用信号源（EE1641）产生一个等幅信号U1 （f1＝2MHZ），测量检波输出（*U2是什么 信号?）填表绘制特性曲线，并计算U1＝0.7v 时的检波效率Kd＝？ *当输入信号为调幅信号U1＝0.7v ,F=400Hz， m=0.3时，测量检波效率Kd＝？ 实验表格如下：
二极管包络检波实验
*课程设计报告题目：二极管包络检波实验学生姓名： **学生学号： ******** 系别：电气信息工程学院专业：通信工程届别： 2014届指导教师： ***电气信息工程学院制2013年5月二极管包络检波实验学生：**指导教师：***电气信息工程学院通信工程专业摘要：利用最新电子仿真软件 Multisim 进行二极管包络检波虚拟实验，具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。
计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段，是一种很好的选择，可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解，从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的。
关键词：调制信号；包络检波；低通滤波器；对角线失真；负峰切割失真引言众所周知，高频电子线路实验由于频率高，对实验板的设计和制作非常讲究，一般常采取诸如某些元件就近接地大面积敷铜板布地线振荡器加屏蔽合等措施，以尽可能减少高频干扰但在实际实验时，往往由于测量仪器和实验板之间的连线过长连线交叉平行等原因，仍然会存在窜入高频干扰问题，严重时影响观察波形和测量数据的准确性本文通过计算机用电子仿真软件Multisim进行高频电路仿真实验，不存在高频干扰现象，能达到理想的实验结果。
1实验原理分析调幅波的解调是从调幅信号中取出调制信号的过程，是调制的逆过程，通常称之为检波常用的解调方法有二极管包络检波和同步检波2种，一般的振幅调制信号，都可采用由相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调但是，对于普通调幅信号来说，它的载波分量未被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络检波器。
目前应用最广的是二极管包络检波器。
二极管包络检波适合于解调含有较大载波分量的大信号的检波，它具有电路简单，易于实现的优点。
1.1二极管包络检波工作原理利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程来完成调制信号的提取。
还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。
二极管包络检波
二极管包络检波简介二极管包络检波是一种常用的调制解调技术，广泛应用于通信和无线电领域。
它通过将信号的包络部分提取出来，从而实现信号的解调。
本文将介绍二极管包络检波的原理、应用以及相关实现方法。
原理二极管包络检波原理是基于二极管的非线性特性。
当二极管接收到高频信号时，它会产生非线性响应。
这意味着二极管的导通电流与输入信号之间存在一个非线性关系。
通过这种非线性关系，将高频信号的包络提取出来。
具体而言，二极管包络检波的过程可以分为以下几个步骤：1. 输入信号的频率较高，通常为射频信号。
2. 输入信号经过耦合电容传送到二极管。
3. 二极管的非线性特性使得信号被包络后的波形通过二极管上方的电容耦合到输出端。
4. 输出端经过滤波器进行滤波，去除高频成分，只保留包络部分。
5. 最终输出信号为输入信号的包络。
应用二极管包络检波广泛应用于通信和无线电领域，主要用于调制解调、信号检测和信号传输等方面。
下面将介绍一些常见的应用场景。
1. 无线电广播在无线电广播中，二极管包络检波常用于解调调幅（AM）信号。
由于AM信号的调制指数较低，调制信号位于载波的包络中。
通过使用二极管包络检波，可以将调制信号解调出来。
这种方法简单有效，成本低廉，因此被广泛应用于AM广播领域。
2. 通信系统在通信系统中，二极管包络检波可以用于解调频率调制（FM）信号。
FM信号的调制指数较高，调制信号的频率变化很大。
通过使用二极管包络检波，可以将FM信号中频率变化较大的部分提取出来，实现信号的解调。
另外，二极管包络检波还可以用于解调脉冲调制（PM）信号。
3. 信号检测二极管包络检波还可以用于信号检测。
在无线电接收机中，通过使用二极管包络检波，可以检测到接收到的信号的强度。
这对于判断信号的质量和适应接收机的增益非常重要。
4. 信号传输在一些特定的应用中，二极管包络检波还可以用于信号传输。
通过将信号调制成包络信号，可以减小频带宽度，提高信号的传输效率。
二极管包络检波电路原理及失真探究
Ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｖ ｅ ａ ｍ ｐｌ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｄ ｅ ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｇ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ａ ｌ ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ， Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ
ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｉ Ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｏ ｄ ｅ Ｖ ａ ｎ ｄ Ｒ Ｃ ｌ ｏ ｗ ｐ ａ ｓ ｓ ｆ ｉ Ｉ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆ ｄ ｉ ｏ ｄ ｅ ｅ ｎ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
送 设 备 和 接 收设 备 实 现 信 号 的 传 输 ， 这 种 过 程 叫 做 信 号 的调 制 与 截止 ， 电容 Ｃ通过 电阻 放 电， 放电时间常数 为 ＲＣ 。 由于 ７ 一 Ｄ 解调 。 调 制 是 用 待 传 输 的 基 带 信 号 去 控 制 高 频 载 波 某 个 参 量 的过 口
(word完整版)二极管检波电路详解
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—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。
二极管包络检波
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。
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。
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1 m 2a 措施：减小RC，使满足 RC ma Ω
1 m 2Βιβλιοθήκη max 多频调制时，使满足 RC mamax Ωmax
仿真演示
先两级RC滤波，后隔直。
LC滤波，观察不到任何 失真波形。 ma=0.7，电容C1为90%
ma=0.3，电容C1为50%
2. 负峰切割失真
现象： 原因：检波电路的交流负 载电阻和直流负载电阻相 差太大。 直流负载 = R 交流负载 = R//RL= R'L< R 措施：应满足 多频调制时，满足
【问题】：
1、三极管V4的基极与集电极连接， 三极管V4的
作用
检波
；
2、C8、C9、R9的作用： 低通滤波 ；
3、C10的作用： 级间阻容耦合
；
。
4、可调电位器W的作用 音量调节
5、与二极管包络检波相比，三极管检波器的
优势是： 检波效率高、输入电阻大
。
【拓展】：低通滤波器设计
1 fC 2RC
仿真演示
Uo的大小与输入电压的峰值接近相等，故又称之包络峰值检波器。
二极管包络检波的技术指标 1.检波效率hd 设 则
d =
UΩm
maUmo
us U m0 (1 ma cos Ωt ) cos ωc t
uO dU m0 (1 ma cos Ωt)
直流
dU m0 d maU m0 cos Ωt
【仿真】：学生动手仿真二极管包络检波电路
输出通常通过隔直耦合电容送至下级负载。
R'L ma R
mamax
R'L R
仿真演示
ma=0.3， R2为50%
ma=0.9，R2为5%
减少底部切削失真的措施：
将R分为两部分，如图所示：
R1 C1 C2 R2
Cg
Rg
R
(a)
【案例】：超外差收音机三极管检波电路分析
【案例】：超外差收音机三极管检波电路分析
1、包络检波电路
检波输出电压直接反映高频调幅信号的包络变化规律。 适用普通调幅波的检波。 2、同步检波电路 适用三种调幅波的检波，但通常用于解调DSB、SSB。
二极管包络检波的工作原理
Uo随调幅波的包络线而变化，
输入信号Us是 调幅信号。
获得调制信号完成检波。
要求输入信号的幅度在0.5 V以上，为大信号检波器。 当满足Usm>0.5V，RC>>1/wc , R>>rD 时，可认为 Uo ≈Usm。
项目2 无线电测向机的制作与调试 任务2.3 振幅检波电路分析与仿真 任务2.3.1 二极管包络检波电路分析
【学习目标】 1、能理解二极管包络检波电路的原理； 2、会分析惰性失真与负峰切割失真； 3、会分析超外差收音机的三极管检波电路。
检波电路概述 从高频调幅信号中取出原调制信号的过程称为振幅解调， 或振幅检波，简称检波。 主要要求： 检波效率高、失真小、输入电阻较高。 类型及其应用：
解调输出信号
hd 小于而近似等于1， 实际电路中约80%。
2. 输入电阻 Ri 根据输入检波电路的高频功率近似 等于检波负载获得功率，可得
R Ri 2
C1的隔直通交作用
先两级滤波，后隔直
C1的隔直通交作用
LC并联回路选频
问题：检波效率=？
两级RC低通滤波
问题：检波效率=？
3、惰性失真和负峰切割失真 1. 惰性失真 现象： 原因： RC过大，放电过慢，使C上电压不能跟随输入调幅波幅度下降。 ma越大，调制信号角频率Ω越大，越容易产生惰性失真。