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高频电子技术大信号包络检波器大信号包络检波器.ppt

泰然健康网
2024-12-22 00:45

《高频电子技术》课程通信技术专业教学资源库四川信息职业技术学院大信号包络检波器目录　电路结构 01 　工作原理 02 1. 电路结构大信号峰值包络检波器大信号包络检波器只适于普通调幅波的检波。目前应用最广的是二极管包络检波器（集成电路中多采用三极管射极包络检波器）。其电路如下： Tr + _ u1(t) 图1 二极管包络检波器 V _ iD Cc RL u0(t) AM + _ Ri2 + _ + + _ U0 CL uΩ(t) uD(t) 1. 电路结构该电路由二极管V和RL、CL组成的低通滤波器串接而成的，RL为检波负载电阻， CL为检波负载电容。变压器Tr将前级的普通调幅波送到检波器的输入端，虚线所示的 Cc为隔直电容，Ri2为后级输入电阻。该电路输入的是大信号，即输入高频电压uI(t)的振幅在500mV以上，这时二极管就工作在受uD(t)控制的开关状态。 Tr + _ u1(t) 图1 二极管包络检波器 V _ iD Cc RL u0(t) AM + _ Ri2 + _ + + _ U0 CL uΩ(t) uD(t) 2.工作原理由图可以看出，二极管两端的电压 : 由于uI(t)是大信号，所以uo(t)也很大，其反作用不能忽略。当: 二极管导通； RL和CL并联，所以检波器的输出电压uo(t)就是电容CL两端的电压。当 : 二极管截止。 Tr + _ u1(t) 图1 二极管包络检波器 V _ iD Cc RL u0(t) AM + _ Ri2 + _ + + _ U0 CL uΩ(t) uD(t) 2.工作原理 1 2 3 4 uI(t) 0 t Uim uO(AV) 0 t uO(t) uO(t) 图2(a) 输入、输出信号波形图2(b)理想输出信号波形 Uim （1）当输入为高频等幅波由于rd很小，所以电容充电非常快，其uo(t)电压上升很快，如图2 (a)红线所示，该曲线非常陡峭。分析如下：设时 CL上没有电荷，即 : 二极管导通，有电流iD，CL被充电，充电时间常数为: 且在这时 2.工作原理 1 2 3 4 uI(t) 0 t Uim uO(AV) 0 t uO(t) uO(t) 图2(a) 输入、输出信号波形图2(b)理想输出信号波形 Uim （1）当输入为高频等幅波当曲线上升到“1”点时，两曲线相交这一点，就表明则 : 二极管处在临界状态。当过“1”点后，uI(t)有下降趋势，则 : 二极管截止，CL放电，放电时间常数为 : 其值比较大，所以电容放电非常慢，其uo(t)电压下降很慢，如图2 (a)红线第二段所示，该曲线比较平缓。 2.工作原理 1 2 3 4 uI(t) 0 t Uim uO(AV) 0 t uO(t) uO(t) 图2(a) 输入、输出信号波形图2(b)理想输出信号波形 Uim （1）当输入为高频等幅波当曲线下降到“2”点时，两曲线相交这点，就表明 : 则 : 二极管处在临界状态。当过“2”点后，uI(t)有上升趋势，则 : 2.工作原理二极管又导通，有电流iD，CL被充电。如此反复，由于充电快，放电慢，在很短时间内就达到充放电的动态平衡。此后，uo(t)便在平均值uo(AV)上下按频率fc作锯齿状的小波动。如果RLCLTc(Tc为高频等幅波uI(t)的周期)，则CL放掉的电荷量很少，因此uo(t)的锯齿波动很小，一般可以忽略，则uo(t)的波形就近似是uI(t)的包络，如图2 (b)所示。即检波效率约为1。 2.工作原理 uI(t) 0 t Uim t 0 Uim 图3 (b)理想输出信号波形图3(a) 输入、输出信号波形 uO(t) uO(t) （2)当输入为单频普通调幅波此时检波器的工作过程与高频等幅波输入时很相似，只是随着uI(t)幅度的增大或减小，uo(t)也作相应的变化。因此uo(t)将是与调幅包络相似的有小锯齿波动的电压，图3 (a)红线所示。忽略锯齿小波动后，其波形如图3 (b)所示。 uo(t)分解为一个直流分量Uo=Uim和一个按调幅波包络变化的低频分量uΩ(t)= maUimcosΩt 。经过隔直电容Cc的作用，在Ri2上就得到低频原调制信号uΩ(t) 。由于这种检波器输出电压uo(t)与输入高频调幅波uI(t)的包络基本相同，故又称为峰值包络检波。设: 则 : 2.工作原理本节课我们主要给大家讲解了用二极管实现大信号包络检波器的电路和工作原理。从电路和工作原理中：（1）大