大信号直线性检波

日期:2017-11-02 16:22:04 来源:大学生学习网
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当检波器的输入调幅信号幅度较大(大于0.5V)时的检波称为大信号检波。其特点是二极管运用在伏安特性曲线的线性部分,虽然输入调幅信号的幅度较大,但在整个周期内二极管不总是导通的。图Z0911是大信号二极管直线性检波原理电路。图中D为检波二极管,一般采用点接触型锗二极管(2 AP系列),它们具有正向电阻小,反向电阻大,结电容小等特点。

 

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图Z0911 大信号检波电路

当调幅信号输入时,调幅信号正半周的包络线则全部落在二极管特性的线性区,从而保证了检波电流与输入信号电压的幅度成线性关系,实现了它们包络线完全一致的结果。这一原理如图Z0912所示。

 

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应该明确,大信号直线性检波还是运用了二极管的整个特性,亦即运用了二极管的非线性,否则是无法实现检波的。

由图Z0911可见,调幅信号ua加到检波器输入端,在信号正半周时,二极管导通,所形成的电流iD的一部分向电容器C充电,另一部分则流向负载R通常R远大于二极管的正向电阻rD,即:R>>rD,因此,iD的大小主要决定于充电电路的电阻r(二极管的内阻和信号源的内阻)。因为这个电阻很小,所以充电时间常数rC很小,iD很大,电容两端的电压uC,即输出电压uO很快上升接近于输入高频电压的峰值。uC对于二极管来说是个反向电压,因此,ua在由峰值下降到uauC时,二极管再次导通,又一次使电容充电到接近于高频电压的峰值。如此反复循环,便得到图Z0912所示锯齿状输出电压波形??梢钥闯?,这个电压波形与调幅波的包络线相似。实际上,由于载波频率远大于调制波频率,检波器输出的波形比图示波形要光滑得多。由图Z0912还可以看出,输出电压中含直流分量,低频分量和高频分量。直流分量可由耦合电容隔开;高频分量很小(图中的锯齿形状),所以,检波器的输出电压主要是低频分量,这个分量随输入调幅波包络线的规律变化,也就是原调制信号的再现,从而达到了检波的目的。

为了提高检波器的性能,减小失真,RC值应取得较大,通常要求Tm(调制信号周期)>>RC1>>TC(载波信号周期),但RC1取值也不能太大,否则会因放电太慢而发生对角线切割失真,如图Z0914所示。在收音机中R常取2~10kΩ,C常取5100pF~0.01μF。

大信号直线性检波的失真小,因而被广泛地应用到通讯和广播接收机中。

◆ 接收机中常用的检波电路

图Z0914是接收机常用的检波电路。中频调幅信号ua(f=465kHz),经中频变压器Tr(次级线圈L)加到检波器输入端,经二极管检波后,残余的中频分量由C1、C2、R组成的滤波电路滤除。电位器RW上将获得检波后的直流和音频分量,再经隔直电容C3将音频信号耦合到低放级加以放大。