二極體應用分析——檢波篇

二極體的單向導電性使其在整流、限幅、鉗位、開關、檢波和續流等電路中有著廣泛的應用。

檢波電路

Detection circuit

1、什麼是除錯解調？

答：看到這個問題，看官們可能有些疑惑，

是不是搞錯了？今天不是講檢波嗎，怎麼成了調製解調？

且慢！沒有錯，往下看你就明白了，

在瞭解“檢波”之前，有必要先認識一下“調製解調”。

“調製解調”這個名詞，相信各位看官並不陌生，應該都有所耳聞。

調製是通訊技術的專有詞彙。在通訊系統中，傳送端的原始電訊號通常具有頻率很低的頻譜分量，一般不適宜直接在通道中進行傳輸。［引自秒懂百科：訊號調製］。因此，通常需要將原始訊號載入到一定頻率的高頻訊號上變換成頻帶適合通道傳輸的高頻訊號，這一過程被稱為調製。

被載入原始訊號的原高頻訊號被稱為載波訊號，調製後載波攜帶著原始訊號資訊即為已調訊號。任何訊號都有三個基本特性：振幅、頻率和相位。在調製過程中，載波訊號的一種特性會隨著原始訊號的變化而變化。例如，載波訊號的振幅是根據原始訊號的振幅而變化的，這種技術稱為振幅調製，簡稱調幅（AM）。顯然對於振幅調製（AM），高頻載波訊號在沒有載入原始訊號的高頻訊號時，其波幅是固定的，載入之後波幅就隨著原始訊號的變化而變化，如下圖所示。

曾在一文弄懂什麼是 “調製”？（https：//baijiahao。baidu。com/s？id=1667743942475586939&wfr=spider&for=pc）中看到一個簡單的類比來理解調製。我們可以試著扔一張紙，這張紙不會走太遠，但如果把它綁在石頭上再扔一次，他會走的更遠。這調製的方式是一樣的。紙相當於資訊訊號，石頭相當於載波訊號，紙包著石頭相當於調製後的訊號。

2、什麼檢波？

答：這裡給出廣義和狹義兩種定義。

廣義上，檢波通常稱為解調，是調製的逆過程，即從已調訊號中提取原始訊號的過程。

對於調幅波，是從振幅變化提取原始訊號的過程；

對於調頻波，是從頻率變化提取原始訊號的過程；

對於調相波，是從相位變化提取原始訊號的過程。

狹義上，檢波又稱振幅解調，是振幅調製的逆過程。因此，又是也被稱為包絡檢波或者幅度檢波。

3、什麼檢波電路？

答：能夠實現檢波功能的電路就是檢波電路，其目的就是為了恢復被調製的原始訊號。

檢波電路的基本原理是先將已調訊號（以AM為例）經過由非線性器件構成的檢波器，從而得到根據調幅波包絡變化的訊號，再經過一個低通濾波器濾除高頻載波，就可得到反映調幅波包絡的調製訊號了。

4、二極體檢波電路的工作原理是什麼？（假設二極體為理想的）

大訊號二極體包絡檢波電路

電路：

工作原理：

利用二極體的單向導電性可以構成檢波器，其形式和原理上和整流電路很相似，不同的是多用於高頻電路中。上圖中二極體D為檢波器，電容C1和電阻R1作為二極體檢波器的負載，同時也起到低通濾波器的作用。

ui>uo時，D導通，給電容C1充電，充電迴路的時間常數為τ充=（rd//R1）C1≈ rdC1 ，很小，即快速充滿，快充。

ui

這種τ放>>τ充快充慢放的效果使得輸出端得到能夠反映包絡變化的訊號。

✪分析：

對於低頻原始訊號來說，由於電容C1的容抗>>電阻R1，C1相當於開路，電阻R1作為檢波器的負載，其兩端輸出的即為低頻的原始訊號；

對於高頻載波訊號來說，由於電容C1的容抗<<電阻R1，C1相當於短路，起到旁路、濾除高頻訊號的作用。

在實際中，有時為進一步提高濾波效果，可再加一級低通濾波器。如下圖所示。

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