大信号检波器电路--串联型二极管峰值包络检波器

2014-02-19 20:35:30来源: 互联网

大信号检波器电路--串联型二极管峰值包络检波器

大信号(0.5V以上)检波器,也称包络检波器。

1、串联型二极管峰值包络检波器

该种检波器的原理电路如图5.5-10A所示。在电路中,信号源U1、二极管VD和检波负载RLCL是串联相接的,故称之为串联型二极管峰值包络检波器。电路是利用VD单向导电和检波负载RLCL充放电而工作的。VD的寻通与否决定于高频输入电压U1和输出电压UO(即电容CL上的电压UCL)之差(U1-U0),在高频信号正半周(U1-U0)﹥0期间VD导通,流过VD的高频电流ID对CL导通时充电,充电时间常数为RDCL(RD很小为VD导通时的内阻)很小,U0在很短时间内就接近高频电压最大值。在(U1-U0)﹤0期间,VD截止,电容CL通过RL放电,由于放电时间常数RLCL(》RDCL)远大于高频信号周期,故放电很慢,这样不煌地循环反复充放电,就得到如图5.5-10B中电压波形。由于U0与U1的幅度相当接近,峰值包络检波由此而得名。

图5.5-10C为检波二极管电流电压波形,ID呈脉冲状,其幅度随U1包络的变化而变化,ID中含有的平均电流UDEV在负载RL上的压降即为输出电压UO。可以证明,当U1=UC(1+MACOSOT)COSOCT时UO中调制信号分量UOO为:

式中θ为二极管导通时通角之半,它为仅与RD与RL有关的一个常数。θ、RL、RD三者的关系为:

R1D决定于θ,即取决于RD/RL,因此,也可根据RD/RL值,通过表5.5-3查出R1D值。

包络检波器常有两种非线性失真:一是对角切割失真、二是负峰切割失真。

图5.5-11示出对角切割失真情况。产生该种失真的原因是检波电路的时间常数RLCL选得过大,以使电容CL的放电速率跟不上包络变化速率所造成的。为了避免对角切割失真的产生,对于单音调制选取时间常数RLCL时必须满足下式

上式表明,MA的欧越大,包络下降速度越快,避免产生对角切割失真所要求的RLCL值就越小。在多音调制时,作为工程估算,欧和MA应取其中的最大值。

图5.5-12示出负峰切割失真情况。它是由检波器的低频交流负载电阻与直流负载电阻RL不同而引起的。造成交直流负载电阻不同的原因是数值较大的隔直流电容CC的存在。在稳态病况下CC上有一直流电压U=(≈UC),它在RL上压降为:

URL对二极管而言是负的。当MA较大时,输入调幅波包络的负半周可能低于URL,在这期间(F1~F2)二极管截止,因此,产生如图5.5-12C的波形失真,它将输出低频电压负峰切割。欲不产生此类失真,必须保证(UC-MAUC)URL即:

图5.5-13是半导体收音体中检波级及有关附加电路的典型实例。R1、R2、RL2组成外加正向偏置电路。通过-6V电源给二极管VD提供一固定的正向偏流(通常在20~50UA左右),用以提高检波效率。R2C3组成低通滤波器,用来滤除RL2两端输出中的低频交流分量,取出其中的直流分量,加到前级中放管的基极,作为自动增益控制电压。检波器的输出滤波电路,接成X型滤波电路,这样不但可以进一步滤除输出电压中的残余高频分量,而且有利避免产生负峰切割失真。

图5.5-14是电视接收机图像检波器的实际电路。由于调制信号为高达6MHZ的图像信号,为保证不产生对角切割失真,且避免检波后高端频率处产生频率失真,电容C1选得比较小。由于C1较小,只靠它滤除高频分量还不够,为此又接入LC2滤波器。电阻R2与二极管串联,能改善检波线性,这时传输系数有所下降,但一般改变不大。

关键字:大信号  检波器  串联型  二极管

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2014/0219/article_24362.html
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