檢波器 的原理/作用


檢波(detection)

廣義的檢波通常稱為解調,是調制的逆過程,即從已調波提取調制信號的過程。

          對調幅波:從它的振幅變化提取調制信號的過程;

          對調頻波 :是從它的頻率變化提取調制信號的過程;

           對調相波:是從它的相位變化提取調制信號的過程。

狹義的檢波是指從調幅波的包絡提取調制信號的過程。也稱為包絡檢波幅度檢波。

          先讓調幅波經過檢波器(通常是晶體二極管),從而得到依調幅波包絡變化的脈動電流,再經過一個低通濾波器濾去高頻成分,就得到反映調幅波包絡的調制信號。

 

                                  圖1:輸入的調幅波                                                                            圖2:從調幅波包絡中提取出的原調制信號

顯然:檢波器的輸出波形與輸入波形的包絡相同。分別對應的頻譜:

              

顯然,檢波是調幅的逆過程:其頻譜搬移也與調幅相反,即把調幅波的頻譜由高頻不失真地搬到低頻

 

調幅波解調方法有二極管包絡檢波器、同步檢波器。不論哪種振幅調制信號,都可采用相乘器和低通濾波器組成的同步檢波電路進行解調。但是, 普通調幅信號來說,它的載波分量被抑制掉,可以直接利用非線性器件實現相乘作用,得到所需的解調電壓,而不必另加同步信號,通常將這種振幅檢波器稱為包絡檢波器。目前應用最廣的是二極管包絡檢波器,而在集成電路中,主要采用三極管射極包絡檢波器。同步檢波,又稱相干檢波,主要用來解調雙邊帶和單邊帶調制信號,它有兩種實現電路。一種由相乘器和低通濾波器組成,另一種直接采用二極管包絡檢波。

 

檢波器組成:

 

(2)檢波器的主要性能指標

1)電壓傳輸系數image:bk071541f_6.gif  說明檢波器對高頻信號的解調能力

  • 輸入為高頻等幅波(高頻等幅波是沒有加載信號的載波(如高頻正弦波),高頻調幅波是加載了信號)

                  image:bk071541f_7.gif

  • 輸入為高頻調幅波

                  image:bk071541f_8.gif

       注:image:bk071541f_6.gif Kd總是小於1,image:bk071541f_6.gif Kd越接近1越好

2)輸入電阻   說明檢波器對前級電路的影響程度

        image:bk071541f_10.gif

此外檢波器還有反映其失真系數的指標THD等。

(3)同步檢波器(Synchronous Detector)相干檢波器

1)組成:模擬乘法器、低通濾波器(LPF)、同步信號發生器

2)原理電路:

 

 

3) 工作原理 (數學分析)

輸入為普通調幅波

 

 

 

附:乘法器實現頻譜搬移的機理  (這里的例子,是調制的過程,就是把頻譜從低頻往高頻搬移,而上面檢波需要解調,是相反的)

 

 

 

 

輸入: Uc為高頻等幅波,為空載波信號,用來實現頻譜搬移(從低頻把Ui搬到高頻)。

            Ui為輸入信號信號,即原調制信號。

 

 

 

w=2*pi*f.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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