什么是检波器?

[拼音]：jianboqi

[外文]：amplitude detector

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。

图1是典型的包络检波电路。由中频或高频放大器来的标准调幅信号u_a(t)加在L₁C₁回路两端。经检波后在负载R_LC上产生随u_a(t)的包络而变化的电压u


(t)，其波形如图2所示。这种检波器的输出u


(t)与输入信号u_a(t)的峰值成正比，所以又称峰值检波器。

包络检波器的工作原理可用图2的波形来说明。在t₁<t<t₂时间内，输入信号瞬时值u_a(t)大于输出电压u


(t)，二极管导通，电容C通过二极管正向电阻r_i充电，u


(t)增大;在t₂<t<t₃时间内，u_a(t)小于u


(t)，二极管截止，C 通过R_L放电，因此u


(t)下降；到t₃以后，二极管又重新导电，这一过程照此重复不已。只要R_LC选择恰当，就可在负载R_LC上得到与输入信号包络成对应关系的输出电压u


(t)。如果时间常数R_LC太大，放电速度就会放慢，当输入信号包络下降时，u


(t)可能始终大于u_a(t)，造成所谓对角切割失真(图2)。此外，检波器的输出通常通过电容、电阻耦合电路加到下一级放大器，如图1中虚线所示。如果R_g太小，则检波后的输出电压 u


(t)的底部即被切掉，产生所谓的底部切割失真。

图3为同步检波器的框图。模拟相乘器的一个输入为一单频调制的单边带调幅信号，即u_s(t)＝U_mcos(ω_ct＋Ω_mt)，其中ω_c为载波信号角频率，Ω_m为调制信号角频率；另一输入是本机产生的相干信号，即u_c(t)＝U_ccos ω_ct，则乘法器的输出电压u₀(t)与u_S(t)和u_c(t)的乘积成正比，即

式中K为一比例常数。u₀(t)中包括两项，一项为高频项(2ω_c+Ω_m)，另一项为低频项(Ω_m)。通过低通滤波器后将高频项滤除，即得到与调制波成对应关系的输出。u_c(t) 通常可用本地振荡器或锁相环产生。同步检波器的抗干扰性能比包络检波器优越，但是它的电路比较复杂。随着电子技术的进步，这种解调方法的应用日益广泛。