检波器 的原理/作用

时间:2024-04-17 15:06:52

检波(detection)

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:从它的振幅变化提取调制信号的过程;

          对调频波 :是从它的频率变化提取调制信号的过程;

           对调相波: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。也称为包络检波幅度检波。

          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。

 

                                  图1:输入的调幅波                                                                            图2:从调幅波包络中提取出的原调制信号

显然:检波器的输出波形与输入波形的包络相同。分别对应的频谱:

              

显然,检波是调幅的逆过程:其频谱搬移也与调幅相反,即把调幅波的频谱由高频不失真地搬到低频

 

调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。不论哪种振幅调制信号,都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。但是, 普通调幅信号来说,它的载波分量被抑制掉,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,而在集成电路中,主要采用三极管射极包络检波器。同步检波,又称相干检波,主要用来解调双边带和单边带调制信号,它有两种实现电路。一种由相乘器和低通滤波器组成,另一种直接采用二极管包络检波。

 

检波器组成:

 

(2)检波器的主要性能指标

1)电压传输系数image:bk071541f_6.gif  说明检波器对高频信号的解调能力

  • 输入为高频等幅波(高频等幅波是没有加载信号的载波(如高频正弦波),高频调幅波是加载了信号)

                  image:bk071541f_7.gif

  • 输入为高频调幅波

                  image:bk071541f_8.gif

       注:image:bk071541f_6.gif Kd总是小于1,image:bk071541f_6.gif Kd越接近1越好

2)输入电阻   说明检波器对前级电路的影响程度

        image:bk071541f_10.gif

此外检波器还有反映其失真系数的指标THD等。

(3)同步检波器(Synchronous Detector)相干检波器

1)组成:模拟乘法器、低通滤波器(LPF)、同步信号发生器

2)原理电路:

 

 

3) 工作原理 (数学分析)

输入为普通调幅波

 

 

 

附:乘法器实现频谱搬移的机理  (这里的例子,是调制的过程,就是把频谱从低频往高频搬移,而上面检波需要解调,是相反的)

 

 

 

 

输入: Uc为高频等幅波,为空载波信号,用来实现频谱搬移(从低频把Ui搬到高频)。

            Ui为输入信号信号,即原调制信号。

 

 

 

w=2*pi*f.