射频通信电路
非相干解调电路——不需要同步参考信号 适用——包络反映了调制信号变化的普通调幅波AM
本节内容： ① 介绍包络检波器的组成电路、工作原理、性能指标 ② 用包络检波器构成的另一种相干解调电路—叠加型同步检波
射频通信电路
9.4.1 包络检波电路 1. 电路组成
非线性器件 两大部分 低通滤波器
VAV ——输出平均值，VAV Vcm
v AV ——输出交流，反映输入的包络
vAV (t) Vcm (1 ma cos t)
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④ 二极管只在输入信号峰值尖顶上有短暂的导通， 大部分时间截止。
二极管电流呈重复频率为 c 的尖顶脉冲
注意：二极管电流不是半波开关
原因：输出电压 v AV 的反馈
ma
cost)2[1
c os 2 c t ]
通过低通，滤除高频，输出平均电压
v AV
R
[a0
1 2
a2Vc2m (1
ma
cost)2 ]
a0 R
1 2
a2Vc2m
R(1
2ma costma2
cos2t)
调制信号
有效解调信号输出为： 基波
二次谐波
vAV a2ma Vc2m R cos t
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（3）平均包络检波
非线性器件——晶体管 be结
电路构成： RC低通滤波器
vAV
工作原理（输入为大信号）：
vi (t) Vcm (1 ma cos t) cosct
vbe VBB vi 设 VBB Von
则集电极电流为半波
ic gmVcm (1 ma cos t) cosct S1 (ct)
v AV 2
1 4
a2
ma2Vc2m
R
c
os2t
此失真无法由低通滤波器滤除
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（2）输入为大信号（峰值包络检波） 大信号作用下二极管非线性描述——二段折线
RD
二极管视为开关——导通、截止
iD
g 0
D
v
D
vD 0 vD 0
（
RD
1 gD
是二极管导通电阻）
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峰值包络检波原理
设输入为等幅载波（包络为常数）
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二极管小信号检波特点：
① 解调输出与输入信号幅度的平方成正比，称为平方律检波。 输入的调幅波（AM信号）为：
vi (t) Vcm (1 ma cos t) cosct
有效解调信号输出为：
vAV a2ma Vc2m R cos t
② 出现了许多高次谐波失真项，二次谐波失真项的大小为：
其中
S1 (
t)
1 2
2
cos t
2
3
cos 3t
L
L
通过RC低通滤波器取其平均分量：
1
iCAV
gmVcm (1 ma cost)
反映输入信号包络 晶体管有放大作用
输出电压
v0
vAV
gm
R Vcm (1 ma cost)
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峰值包络检波与平均包络检波比较——均为大信号检波
vD vi (t) vAV
设输入的调幅波（AM信号）为：
vi (t) Vcm (1 ma cos t) cosct
载频 c、调制频率 、调制系数 ma
低通滤波器RC的取值原则是：
时间常数
RC 1 ——对高频载波近似短路
c
RC 1 ——让低频调制信号通过 max
max
c
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2. 工作原理 输入信号的大小不同
非线性器件描述不同
工作原理不同
（1）输入为小信号（平方律检波） 注意：应加偏置VQ ，保证二极管导通
忽略输出电压 vAV 的负反馈，则：
iD
vD VQ vi
小信号作用下二极管的描述
——工作点处幂级数展开
VQ VD
iD a0 a1(vD VQ ) a2 (vD VQ )2 a3 (vD VQ )3
为取出解调信号，后面应 加低通滤波器。
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3. 包络检波器性能指标
1）检波效率 2）检波失真
检波器作为频率变换电路， 衡量它的变换效果
3）输入阻抗 ——检波器作为前级中频放大器的负载，衡量其影响
（1）检波效率
k ＝ 检波器输出电压 d 输入电压幅度
等幅波
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峰值包络检波电路工作过程的特点：
① 在高频信号的每一周 电容器C充、放电一次
② 放 >> 充 ,充电快、放电慢；
当充放电荷达动态平衡时，vAV vc 达到 输入信号峰值
③ 当输入为AM信号
vi (t) Vcm (1 ma cos t) cosct 检波输出两部分 vAV VAV vAV
输出平均电压反馈影响二极管
vbe VBEQ vi
输出电压无反馈，由晶体管隔离
二极管电流是 导通角极小的 尖顶脉冲
v 二极管工作点左移 AV
电流为半波 工作点仅由偏置决定
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（4）并联二极管包络检波
电路结构特点——与前端电路隔直流（电容C） RC 取值原则与串联型相同
检波原理—— 与串联型相同：
iD a0 a1vi a2vi2 a3vi3 ......
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解调（检波）——频谱搬移原理
iD a0 a1vi a2vi2 a3vi3 ......
频谱搬移主要 由二次方项产生
二次方项电流为：
a2Vc2m (1
ma
c ost ) 2
cos2
ct
1 2
a2Vc2m (1
vi (t) Vcm cosct
二极管两端电压
vD vi (t) vAV vi (t) vc
v 工作过程： 初始 t=0， c＝0， 充电
当 vi (t) 0 时，二极管导通 充 RDC 很小，充得快
放电
当 vi (t) vAV 时，二极管截止 放 RC 很大，放得慢
结果：v AV 保持在输入信号的峰值上 输入 vAV VAV Vcm
① 二极管电压 vD vi (t) vc 检波过程
② 充电时间常数 充 RDC
完全相同
③ 放电时间常数 放 RC
v c 反映了输入信号 vi (t) 的包络变化
与串联型检波不同处：
并联型 串联型
输出电压 vo vi (t) vc vi (t) vAV
包含两个过程
① 检波过程——输出包含 vAV ——反映输入包络
② 高频直通——输出包含 vi (t)
电容 C 对输入高频短路
二极管导通时间极短
iS
vi R
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并联包络检波的输出波形
vi 输入波形 vi
（设为等幅载波）
v 电容上电压 c
（充电到峰值）
输出电压 vo vi (t) vc vi (t) vAV
输出电压是高频输入和它 的检波分量的叠加。