检波电路中的非线性器件是什么_典型检波应用电路

什么是检波器？

检波器，是检出波动信号中某种有用信息的装置。用于识别波、振荡或信号存在或变化的器件。检波器通常用来提取所携带的信息。检波器分为包络检波器和同步检波器。前者的输出信号与输入信号包络成对应关系，主要用于标准调幅信号的解调。后者实际上是一个模拟相乘器，为了得到解调作用，需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号（相干信号）。同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。

检波电路中的非线性器件是什么？

从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。用以完成这个任务的电路称为检波器。最简单的检波器仅需要一个二极管就可以完成，这种二极管就被称做检波二极管。

目前，集成射频检波器现已得到了广泛的应用，而且每当要求更高的灵敏度和稳定性时，集成射频检波器有代替传统的二极管检波器的趋向。

从调幅波中恢复调制信号的电路，也可称为幅度解调器。与调制器一样，检波器必须使用非线性元件，因而通常含有二极管或非线性放大器。

检波器的作用

检波电路或检波器的作用是从调幅波中取出低频信号。它的工作过程正好和调幅相反。检波过程也是一个频率变换过程，也要使用非线性元器件。常用的有二极管和三极管。另外为了取出低频有用信号，还必须使用滤波器滤除高频分量，所以检波电路通常包含非线性元器件和滤波器两部分。下面举二极管检波器为例说明它的工作原理。

上图是一个二极管检波电路。VD是检波元件，C和R是低通滤波器。当输入的已调波信号较大时，二极管VD是断续工作的。正半周时，二极管导通，对C充电;负半周和输入电压较小时，二极管截止，C对R放电。在R两端得到的电压包含的频率成分很多，经过电容C滤除了高频部分，再经过隔直流电容C0的隔直流作用，在输出端就可得到还原的低频信号。

检波电路典型应用

1、三极管检波电路

在很多收音机中的检波器普遍都使用二极管，这里我向大家介绍一款三极管检波电路，电路如图ＪＢ－１所示。该三极管检波电路是利用ＢＧ２的基－射极的ＰＮ结来完成检波任务的，自动增益控制电压从ＢＧ２的集电极取出，当输入信号增强时，通过ＢＧ２电流ＩＣ２增大，ＩＣ２的增大使得ＢＧ２的集电极电位降低，这又使末级中房管ＢＧ１的基极电位下降，从而是ＢＧ１的增益下降。调整Ｒ２使ＢＧ１的集电极电流在０．３－－０．７ｍＡ范围内，这时检波管ＢＧ２的静态工作电流约在２０μＡ－－４０μＡ范围内。

三极管检波电路有如下特点：

１、与二极管相比，在失真系数相当下，其检波效率大大提高，功率增益接近０ｄｂ，而二极管检波器的功率增益约为－２０ｄｂ。

２、输入阻抗高，由二极管检波的１－－２千欧提高到２０千欧左右，这可使Ｂ２次级匝数增大，有利于改善ＡＧＣ的控制。

３、因为检波管ＢＧ２接成发射极输出器，所以其输出阻抗小约５００欧，只有二极管检波器的１／２－１／３，使其带负载能力增强。

４、传输系数高，比二极管检波约大２－３倍，这使末级中放管不容易产生阻塞现象。

2、光敏二极管、三极管电路电路图：二极管检波电路图

二极管检波电路图如下图所示

3、传统的峰值检波器

图1中的电路是传统的峰值检波器。

图 1 中的电路用于捕捉输入电压 （IN） 的峰值。当 IN 为正时，D1 为反向偏置，D2 为正向偏置，而且在反馈电阻器 R2 中没有电流流动。于是，输出电压 （OUT） 跟踪输入电压 （IN），因为外面的反馈环路把 U1 的输入驱动至虚短路 （V+ = V-）。由于 U2 被配置为一个电压跟随器，因此输出电压跟踪电容器 C1 上的电压。C1 由 U1 的输出电流通过 D2 充电至该电压。R1 负责防止 U1 超过其短路输出电流，并把 U1 与 C1 的电容相隔离，从而避免发生振铃或甚至振荡。只要输入电压为正和不断地增大，这种状态就会保持。

当输入电压减小时，图 1 中的电路改变状态。D2 在输入电压减小时为反向偏置，因为 U1的输出 （D2 的正极） 降至低于 D2 的负极电压 （它等于存储在 C1 上的前一个峰值电压）。在该状态中外面的反馈环路断裂，而且 U1 的输出试图对齐到负轨电压。D1 在该状态中为正向偏置，并提供至 U1 的局部反馈，U1 把 D2 的正极箝位在比输入电压低一个二极管压降。这种保持状态将维持到输入电压超过电容器电压（其等于输出电压） 为止。D1 箝位缩短了从保持状态返回跟踪状态的转换时间。

速度是图 1 所示传统峰值检波器电路的主要局限。输出电压的变化速度不能快于 C1 的充电速度。C1 的充电速度受限于 U1 的短路输出电流、D2 的正向电压降、D2 的换向速度以及由 R1 和 C1 形成之时间常数的指数上升。

4、改进型峰值检波器

图 2 所示电路的速度和误差指标好于图 1 中的电路。这些改进是克服了传统峰值检波器某些局限性的结果。请注意，整流二极管变更为肖特基势垒型。这种改变减小了正向电压降，从而增大了流过 C1 的初始充电电流。此外，肖特基二极管较快的恢复时间还加快了从跟踪状态至保持状态的转换速度。而且，肖特基二极管较低的反向恢复电荷减少了 C1 上的消隐脉冲电平误差。

虽然肖特二极管上的电压降较低，但是它直接转化为输出，因为没有外面的反馈环路对它实施补偿，而图 1 所示的传统电路中有这样的环路。该电路通过利用 U1 的局部反馈环路中的一个匹配肖特基二极管对它进行平衡以补偿该二极管压降。如果对匹配的二极管施加了相似的偏置，则两个二极管的压降将大部分抵消。R2 设定 D1 中的偏置电流，这将使得 D1 的压降能够抵消 D2 的压降，并最大限度地减小该误差。

R5 和 R6 形成了一个降低输入电压之电平的阻性分压器。D3 把输入电压箝位在比 0V 低一个二极管压降，这就让出了负电源轨的 U1 和 U2。

LTC®6244 是一款双路高速、单位增益稳定的 CMOS 运算放大器，具有 50MHz 的增益带宽、 40V/µs 的转换速率、1pA 的输入偏置电流、低输入电容和轨至轨输出摆幅。0.1Hz 至 10Hz 噪声仅为 1.5µVP-P，而且，1kHz 噪声保证低于 12nV/√Hz。这种卓越的 AC 和噪声性能与宽电源操作范围、仅 100µV 的最大失调电压以及仅 2.5µV/ºC 的失调漂移相结合，使其适合在该应用中使用。