大信号检波器电路--串联型二极管峰值包络检波器

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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-U0），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（U1-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。在多音调制时，作为工程估算，欧和MA应取其中的最大值。
图5.5-12示出负峰切割失真情况。它是由检波器的低频交流负载电阻

与直流负载电阻RL不同而引起的。造成交直流负载电阻不同的原因是数值较大的隔直流电容CC的存在。在稳态病况下CC上有一直流电压U=（≈UC），它在RL上压降为：






URL对二极管而言是负的。当MA较大时，输入调幅波包络的负半周可能低于URL，在这期间（F1"F2）二极管截止，因此，产生如图5.5-12C的波形失真，它将输出低频电压负峰切割。欲不产生此类失真，必须保证（UC-MAUC）URL即：



图5.5-13是半导体收音体中检波级及有关附加电路的典型实例。R1、R2、RL2组成外加正向偏置电路。通过-6V电源给二极管VD提供一固定的正向偏流（通常在20"50UA左右），用以提高检波效率。R2C3组成低通滤波器，用来滤除RL2两端输出中的低频交流分量，取出其中的直流分量，加到前级中放管的基极，作为自动增益控制电压。检波器的输出滤波电路，接成X型滤波电路，这样不但可以进一步滤除输出电压中的残余高频分量，而且有利避免产生负峰切割失真。



图5.5-14是电视接收机图像检波器的实际电路。由于调制信号为高达6MHZ的图像信号，为保证不产生对角切割失真，且避免检波后高端频率处产生频率失真，电容C1选得比较小。由于C1较小，只靠它滤除高频分量还不够，为此又接入LC2滤波器。电阻R2与二极管串联，能改善检波线性，这时传输系数有所下降，但一般改变不大。



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