什么是檢波器？

檢波器，是檢出波動信號中某種有用信息的裝置。用于識別波、振蕩或信號存在或變化的器件。檢波器通常用來提取所攜帶的信息。檢波器分為包絡檢波器和同步檢波器。前者的輸出信號與輸入信號包絡成對應關系，主要用于標準調幅信號的解調。后者實際上是一個模擬相乘器，為了得到解調作用，需要另外加入一個與輸入信號的載波完全一致的振蕩信號（相干信號）。同步檢波器主要用于單邊帶調幅信號的解調或殘留邊帶調幅信號的解調。

檢波電路中的非線性器件是什么？

從已調信號中檢出調制信號的過程稱為解調或檢波。用以完成這個任務的電路稱為檢波器。最簡單的檢波器僅需要一個二極管就可以完成，這種二極管就被稱做檢波二極管。

目前，集成射頻檢波器現已得到了廣泛的應用，而且每當要求更高的靈敏度和穩定性時，集成射頻檢波器有代替傳統的二極管檢波器的趨向。

從調幅波中恢復調制信號的電路，也可稱為幅度解調器。與調制器一樣，檢波器必須使用非線性元件，因而通常含有二極管或非線性放大器。

檢波器的作用

檢波電路或檢波器的作用是從調幅波中取出低頻信號。它的工作過程正好和調幅相反。檢波過程也是一個頻率變換過程，也要使用非線性元器件。常用的有二極管和三極管。另外為了取出低頻有用信號，還必須使用濾波器濾除高頻分量，所以檢波電路通常包含非線性元器件和濾波器兩部分。下面舉二極管檢波器為例說明它的工作原理。

上圖是一個二極管檢波電路。VD是檢波元件，C和R是低通濾波器。當輸入的已調波信號較大時，二極管VD是斷續工作的。正半周時，二極管導通，對C充電;負半周和輸入電壓較小時，二極管截止，C對R放電。在R兩端得到的電壓包含的頻率成分很多，經過電容C濾除了高頻部分，再經過隔直流電容C0的隔直流作用，在輸出端就可得到還原的低頻信號。

檢波電路典型應用

1、三極管檢波電路

在很多收音機中的檢波器普遍都使用二極管，這里我向大家介紹一款三極管檢波電路，電路如圖ＪＢ－１所示。該三極管檢波電路是利用ＢＧ２的基－射極的ＰＮ結來完成檢波任務的，自動增益控制電壓從ＢＧ２的集電極取出，當輸入信號增強時，通過ＢＧ２電流ＩＣ２增大，ＩＣ２的增大使得ＢＧ２的集電極電位降低，這又使末級中房管ＢＧ１的基極電位下降，從而是ＢＧ１的增益下降。調整Ｒ２使ＢＧ１的集電極電流在０．３－－０．７ｍＡ范圍內，這時檢波管ＢＧ２的靜態工作電流約在２０μＡ－－４０μＡ范圍內。

三極管檢波電路有如下特點：

１、與二極管相比，在失真系數相當下，其檢波效率大大提高，功率增益接近０ｄｂ，而二極管檢波器的功率增益約為－２０ｄｂ。

２、輸入阻抗高，由二極管檢波的１－－２千歐提高到２０千歐左右，這可使Ｂ２次級匝數增大，有利于改善ＡＧＣ的控制。

３、因為檢波管ＢＧ２接成發射極輸出器，所以其輸出阻抗小約５００歐，只有二極管檢波器的１／２－１／３，使其帶負載能力增強。

４、傳輸系數高，比二極管檢波約大２－３倍，這使末級中放管不容易產生阻塞現象。

2、光敏二極管、三極管電路電路圖：二極管檢波電路圖

二極管檢波電路圖如下圖所示

3、傳統的峰值檢波器

圖1中的電路是傳統的峰值檢波器。

圖 1 中的電路用于捕捉輸入電壓 （IN） 的峰值。當 IN 為正時，D1 為反向偏置，D2 為正向偏置，而且在反饋電阻器 R2 中沒有電流流動。于是，輸出電壓 （OUT） 跟蹤輸入電壓 （IN），因為外面的反饋環路把 U1 的輸入驅動至虛短路 （V+ = V-）。由于 U2 被配置為一個電壓跟隨器，因此輸出電壓跟蹤電容器 C1 上的電壓。C1 由 U1 的輸出電流通過 D2 充電至該電壓。R1 負責防止 U1 超過其短路輸出電流，并把 U1 與 C1 的電容相隔離，從而避免發生振鈴或甚至振蕩。只要輸入電壓為正和不斷地增大，這種狀態就會保持。

當輸入電壓減小時，圖 1 中的電路改變狀態。D2 在輸入電壓減小時為反向偏置，因為 U1的輸出 （D2 的正極） 降至低于 D2 的負極電壓 （它等于存儲在 C1 上的前一個峰值電壓）。在該狀態中外面的反饋環路斷裂，而且 U1 的輸出試圖對齊到負軌電壓。D1 在該狀態中為正向偏置，并提供至 U1 的局部反饋，U1 把 D2 的正極箝位在比輸入電壓低一個二極管壓降。這種保持狀態將維持到輸入電壓超過電容器電壓（其等于輸出電壓） 為止。D1 箝位縮短了從保持狀態返回跟蹤狀態的轉換時間。

速度是圖 1 所示傳統峰值檢波器電路的主要局限。輸出電壓的變化速度不能快于 C1 的充電速度。C1 的充電速度受限于 U1 的短路輸出電流、D2 的正向電壓降、D2 的換向速度以及由 R1 和 C1 形成之時間常數的指數上升。

4、改進型峰值檢波器

圖 2 所示電路的速度和誤差指標好于圖 1 中的電路。這些改進是克服了傳統峰值檢波器某些局限性的結果。請注意，整流二極管變更為肖特基勢壘型。這種改變減小了正向電壓降，從而增大了流過 C1 的初始充電電流。此外，肖特基二極管較快的恢復時間還加快了從跟蹤狀態至保持狀態的轉換速度。而且，肖特基二極管較低的反向恢復電荷減少了 C1 上的消隱脈沖電平誤差。

雖然肖特二極管上的電壓降較低，但是它直接轉化為輸出，因為沒有外面的反饋環路對它實施補償，而圖 1 所示的傳統電路中有這樣的環路。該電路通過利用 U1 的局部反饋環路中的一個匹配肖特基二極管對它進行平衡以補償該二極管壓降。如果對匹配的二極管施加了相似的偏置，則兩個二極管的壓降將大部分抵消。R2 設定 D1 中的偏置電流，這將使得 D1 的壓降能夠抵消 D2 的壓降，并最大限度地減小該誤差。

R5 和 R6 形成了一個降低輸入電壓之電平的阻性分壓器。D3 把輸入電壓箝位在比 0V 低一個二極管壓降，這就讓出了負電源軌的 U1 和 U2。

LTC?6244 是一款雙路高速、單位增益穩定的 CMOS 運算放大器，具有 50MHz 的增益帶寬、 40V/μs 的轉換速率、1pA 的輸入偏置電流、低輸入電容和軌至軌輸出擺幅。0.1Hz 至 10Hz 噪聲僅為 1.5μVP-P，而且，1kHz 噪聲保證低于 12nV/√Hz。這種卓越的 AC 和噪聲性能與寬電源操作范圍、僅 100μV 的最大失調電壓以及僅 2.5μV/oC 的失調漂移相結合，使其適合在該應用中使用。