【测控电路】包络检波电路

ref 《测控电路 第五版》

• 检波: 将调幅波的边带信号不失真地从载频附近搬移到零频附近, 从已调信号中检出调制信号
• 包络检波: 原理简单, 电路简单
  • 解调主要过程为调幅信号半波/全波整流, 无法从检波器输出鉴别调制信号的相位
  • 不区分不同载波频率的信号的能力, 不能区别信号与噪声

二极管&晶体管包络检波

• 截去下半部, 低通滤波滤除高频信号, 可得所需调制信号$u_o$
  
• 调幅信号$u_s$通过由电容$C_1$与变压器$T$一次侧构成谐振回路输入, 利于滤除杂散信号
• 二极管VD检出半波信号, 经由$R_L$与$C_2$构成的低通滤波器检出调制信号, 实现解调
  
• 晶体管作为检波元件, 仅$u_s<0$半周期有电流
• 低通滤波器参数选取
  $$\frac{1}{\omega }<<R_L{C}_2<<\frac{1}{\Omega }$$

精密检波电路

二极管与晶体管都有一定非线性, 死区电压

半波精密检波电路

• 
• $u_s>0$: $N_1$输出低, $V{D}_1$导通,$V{D}_2$截止, $u_A\approx 0$
• $u_s<0$: $u_A$输出; 若$N_1$输入阻抗>>$R_2$,$i\approx -i_1$, $K_d$为$N_1$的开环放大倍数,很大
  $$u_A=-\frac{R_2}{R_1}{u}_s$$
• 二极管的死区与非线性不影响检波输出
• $V{D}_1$反馈回路是防止在$u_s$正半周期因$V{D}_2$截止而使运放处于开环状态进入饱和, 也使$u_s$在两个半周期负载对称
• 对低频信号: $C$接近开路, 滤波器增益$-\frac{R_4}{R_3}$
• 对载波频率信号: $C$接近短路, 使高频信号被抑制, 滤除载波频率

全波精密检波电路

• 
• $N_2$组成相加放大器, $R_1=R_2,R_3^{\prime }=2R_3$, 无电容C时
  $$u_o=-\frac{R_4}{R_3}(u_A+\frac{u_s}{2})$$
• 

线性全波检波电路

• 
• $N_1$反相放大器, $N_2$跟随器
• $u_s>0$: VD14通, $u_o=u_s$
• $u_s<0$: VD23通,$R_1=R_4$, $u_o=-u_s$
  $$u_o=|u_s|$$

高输入阻抗全波精密检波电路

• 

• $R_1=R_2=R_3=R_4/2$

• $u_s>0$: $N_2$的同相输入端与反相输入端输入同信号, $u_o=u_s$

• $u_s<0$: $N_1$输出$u_A=2u_s$, $N_2$输出$u_o=-u_s$

• $u_o=|u_s|$全波检波

精密整流型全波相敏检波电路

• 减小由于开关器件不理想带来的误差
• 与全波检波电路类似
  • 区别: $U_c$与$u_s$同相时输出正全波检波信号, 反相时输出负全波检波信号, 实现相敏检波
• $C$滤除全波检波后的$u_s$的高频成分, 得到调制信号$u_x$