1、二极管检波器的工作状态(转 ) (2006-3-16 18:05)有两种情况，一：小信号检波（平方率检波）二：大信号检波（峰值包络）检波衡量检波器的质量指标有四个：一：电压传输系数（检波效率） ；二：失真度（频率失真及非线性失真） ；三：检波器的等效输入电阻。一：针对于第一项电压传输系数指标：（检波效率）a:在小信号检波状态下，二极管被加了偏置，检波时两个方向都可以导通，是依靠二极管输入特性的非线性，从二次项展开式中提取低频分量实现检波，这种工作状态下检波效率正比于输入信号幅度的平方是个变量。如果二极管采用全波方式的连接，实际上信号通过了两个串连的二极管，非线性特征会更加明显，检波效率和输入信
2、号的关系曲线会变得更加陡峭，这样的检波器在大的动态范围下特性将很不稳定，显然是我们不希望的。这样的小信号检波电路我们经常可以看到，通常是由三极管的 BE 节特性来实现。b:在大信号检波（峰值包络）状态下，可以把二极管看作一个整流器，检波效率是常数并且接近1 ，是一种很理想的检波器，此时若充分利用信号源的负半周实现全波整流从原理上来说是可行的，但是这样做是不是会带来效率的提高呢？答案是否定的，因为检波效率的表达式是 V(OUT)/V(IN)，半波变全波并不能实现输出电压的提升， （这就好比电源整流电路的原理，只要滤波电容足够大，无论半波，或者全波输出电压永远是更号 2 倍的输入电压） ，在检波电
3、路中载波频率是远高于音频信号频率的，高频滤波电容可以充分地滤掉载波分量，所以无论是半波或者全波，检波效率都相似都接近于1 ，全波检波只有对载波频率较低的长波信号和超长波才有意义。充分利用负半周来提高检波效率的例子也有，常用的倍压检波就是个典型，这是彻底地提高了检波输出的幅度。另外，对于接收机的设计，回避大信号检波级对输入级的干扰也是很重要的，全波方式检波将产生大量中频的二次谐波分量，对于中波 AM 收音机而言，这些二次谐波分量将直接落在中波频段内，降低了接收机的稳定性和灵敏度。二：失真度指标在接收机大的动态范围条件下，检波器的往往不会稳定地工作于某一种工作状态。由于二极管特性的非线性，低频输出
4、除了基波成分还有 2 次谐波成分，这种低频的二次谐波是不可能被低通滤波器消除干净的，是影响失真度指标的大敌。若采用全波方式，非线性特征还会更加明显，产生的谐波会进一步丰富，更加裂化失真度指标。大信号方式下，无论全波还是半波，失真度指标都是非常好的，都可以控制在 10以内。三：等效输入电阻对于大信号检波，无论是半波方式，还是全波方式，等效输入电阻都是稳定的，对于小信号，非线性器件的串连将导致输入等效电阻的变化速度（输入信号幅度为变量）成倍增加。综合以上，在大信号状态下全波方式检波对于提高检波效率并无意义，另外对于超外差接收机而言，全波方式将产生强烈的中频二次谐波分量。对于小信号检波，全波方式是不
5、可取的。但是全波方式并不是一无是处，对于载波和音频较接近的长波 AM 的检波，或者对低中频接收机，全波方式还是可行的。这里我还想说一点，检波效率只是一个比值，是输入信号包络幅度和检波输出低频信号幅度只比。是一个数值比，不能用能量转换效率的概念去理解她，当采用倍压方式检波时，检波效率还会大于1 。有朋友提到阻抗，是不是检波二极管输出的和高频滤波电容并联的负载阻抗（电阻部分）？ 这个电阻和并联电容的时间常数必须大大于载波周期，即使检波输出负载改变了整个阻抗特性，也必须得保证最终的时间常数大大于载波周期，所以无论是半波方式还是全波方式，检波效率都是相同的。检波电路时间常数的选取，应将负载阻抗折算到整体阻抗里和高频滤波电容并联计算时间常数，这个阻抗不能为无穷大，否则检波二极管将永远处在反向截至状态，检波器将永远无法工作。所以，要做检波器的分析，首先要假定一个 RC 并联网络去确定时间常数，同时将末级视为高阻抗。
