Casper.T，電子與通信工程專業(yè)，在讀碩士，對(duì)模擬通信，智能電子設(shè)計(jì)以及FPGA圖像處理和加速器有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)主要從事電子信息技術(shù)運(yùn)營方面的工作。

二極管檢波電路。電路中的VD1是檢波二極管，C1是高頻濾波電容，R1是檢波電路的負(fù)載電阻，C2是耦合電容。

二極管檢波電路

1．電路分析準(zhǔn)備知識(shí)

眾所周知，收音機(jī)有調(diào)幅收音機(jī)和調(diào)頻收音機(jī)兩種，調(diào)幅信號(hào)就是調(diào)幅收音機(jī)中處理和放大的信號(hào)。見圖中的調(diào)幅信號(hào)波形示意圖，對(duì)這一信號(hào)波形主要說明下列幾點(diǎn)：

（1）從調(diào)幅收音機(jī)天線下來的就是調(diào)幅信號(hào)。

（2）信號(hào)的中間部分是頻率很高的載波信號(hào)，它的上下端是調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)，其包絡(luò)就是所需要的音頻信號(hào)。

（3）上包絡(luò)信號(hào)和下包絡(luò)信號(hào)對(duì)稱，但是信號(hào)相位相反，收音機(jī)最終只要其中的上包絡(luò)信號(hào)，下包絡(luò)信號(hào)不用，中間的高頻載波信號(hào)也不需要。

2．電路中各元器件作用說明

3．檢波電路工作原理分析

檢波電路主要由檢波二極管VD1構(gòu)成。

在檢波電路中，調(diào)幅信號(hào)加到檢波二極管的正極，這時(shí)的檢波二極管工作原理與整流電路中的整流二極管工作原理基本一樣，利用信號(hào)的幅度使檢波二極管導(dǎo)通，如圖9-49所示是調(diào)幅波形展開后的示意圖。

調(diào)幅波形時(shí)間軸展開示意圖

從展開后的調(diào)幅信號(hào)波形中可以看出，它是一個(gè)交流信號(hào)，只是信號(hào)的幅度在變化。這一信號(hào)加到檢波二極管正極，正半周信號(hào)使二極管導(dǎo)通，負(fù)半周信號(hào)使二極管截止，這樣相當(dāng)于整流電路工作一樣，在檢波二極管負(fù)載電阻R1上得到正半周信號(hào)的包絡(luò)，即信號(hào)的虛線部分，見圖中檢波電路輸出信號(hào)波形（不加高頻濾波電容時(shí)的輸出信號(hào)波形）。

檢波電路輸出信號(hào)由音頻信號(hào)、直流成分和高頻載波信號(hào)三種信號(hào)成分組成，詳細(xì)的電路分析需要根據(jù)三種信號(hào)情況進(jìn)行展開。這三種信號(hào)中，最重要的是音頻信號(hào)處理電路的分析和工作原理的理解。

（1）所需要的音頻信號(hào)，它是輸出信號(hào)的包絡(luò)，如圖9-50所示，這一音頻信號(hào)通過檢波電路輸出端電容C2耦合，送到后級(jí)電路中進(jìn)一步處理。

圖9-50 檢波電路輸出端信號(hào)波形示意圖

（2）檢波電路輸出信號(hào)的平均值是直流成分，它的大小表示了檢波電路輸出信號(hào)的平均幅值大小，檢波電路輸出信號(hào)幅度大，其平均值大，這一直流電壓值就大，反之則小。這一直流成分在收音機(jī)電路中用來控制一種稱為中頻放大器的放大倍數(shù)（也可以稱為增益），稱為AGC（自動(dòng)增益控制）電壓。AGC電壓被檢波電路輸出端耦合電容隔離，不能與音頻信號(hào)一起加到后級(jí)放大器電路中，而是專門加到AGC電路中。

（3）檢波電路輸出信號(hào)中還有高頻載波信號(hào)，這一信號(hào)無用，通過接在檢波電路輸出端的高頻濾波電容C1，被濾波到地端。

一般檢波電路中不給檢波二極管加入直流電壓，但在一些小信號(hào)檢波電路中，由于調(diào)幅信號(hào)的幅度比較小，不足以使檢波二極管導(dǎo)通，所以給檢波二極管加入較小的正向直流偏置電壓，如圖所示，使檢波二極管處于微導(dǎo)通狀態(tài)。

從檢波電路中可以看出，高頻濾波電容C1接在檢波電路輸出端與地線之間，由于檢波電路輸出端的三種信號(hào)其頻率不同，加上高頻濾波電容C1的容量取得很小，這樣C1對(duì)三種信號(hào)的處理過程不同。

（1）對(duì)于直流電壓而言，電容的隔直特性使C1開路，所以檢波電路輸出端的直流電壓不能被C1旁路到地線。

（2）對(duì)于音頻信號(hào)而言，由于高頻濾波電容C1的容量很小，它對(duì)音頻信號(hào)的容抗很大，相當(dāng)于開路，所以音頻信號(hào)也不能被C1旁路到地線。

（3）對(duì)于高頻載波信號(hào)而言，其頻率很高，C1對(duì)它的容抗很小而呈通路狀態(tài)，這樣惟有檢波電路輸出端的高頻載波信號(hào)被C1旁路到地線，起到高頻濾波的作用。

檢波二極管導(dǎo)通后的三種信號(hào)電流回路示意圖。負(fù)載電阻構(gòu)成直流電流回路，耦合電容取出音頻信號(hào)。

檢波二極管導(dǎo)通后三種信號(hào)電流回路示意圖

問：對(duì)于上述分析，有關(guān)二極管檢波電路故障檢測問題該怎么解決？
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