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檢波二極管

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檢波二極管是用于把疊加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件,它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。

作用

  檢波(也稱解調(diào))二極管的作用是利用其單向?qū)щ娦詫⒏哳l或中頻無線電信號中的低頻信號或音頻信號取出來,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體收音機、收錄機、電視機及通信等設(shè)備的小信號電路中,其工作頻率較高,處理信號幅度較弱。

  就原理而言,從輸入信號中取出調(diào)制信號是檢波,以整流電流的大?。?00mA)作為界線通常把輸出電流小于100mA的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達(dá)400MHz,正向壓降小,結(jié)電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2AP型。類似點觸型那樣檢波用的二極管,除用于一般二極管檢波外,還能夠用于限幅、削波、調(diào)制、混頻、開關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。

  常用的國產(chǎn)檢波二極管有2AP系列鍺玻璃封裝二極管。常用的進(jìn)口檢波二極管有1N34/A、1N60等。

  整流檢波二極管的作用把交流電壓變換成單向脈動電壓。

原理

  檢波二極管具有結(jié)電容低,工作頻率高和反向電流小等特點,傳統(tǒng)上用于調(diào)幅信號檢波。工作原理如下:

  調(diào)幅信號是一個高頻信號承載一個低頻信號,調(diào)幅信號的波包(envelope)即為基帶低頻信號。如在每個信號周期取平均值,其恒為零。

  若將調(diào)幅信號通過檢波二極管,由于檢波二極管的單向?qū)щ娞匦裕{(diào)幅信號的負(fù)向部分被截去,僅留下其正向部分,此時如在每個信號周期取平均值(低通濾波),所得為調(diào)幅信號的波包(envelope)即為基帶低頻信號,實現(xiàn)了解調(diào)(檢波)功能。

  鍺材料點接觸型、工作頻率可達(dá)400MHz,正向壓降小,結(jié)電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2AP型。類似點觸型那樣檢波用的二極管,除用于檢波外,還能夠用于限幅、削波、調(diào)制、混頻、開關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。

  檢波(detection) 廣義的檢波通常稱為解調(diào),是調(diào)制的逆過程,即從已調(diào)波提取調(diào)制信號的過程。對調(diào)幅波是從它的振幅變化提取調(diào)制信號的過程;對調(diào)頻波,是從它的頻率變化提取調(diào)制信號的過程;對調(diào)相波,是從它的相位變化提取調(diào)制信號的過程。

  狹義的檢波是指從調(diào)幅波的包絡(luò)提取調(diào)制信號的過程,有時把這種檢波稱為包絡(luò)檢波或幅度檢波。

  調(diào)幅波的解調(diào)即是從調(diào)幅信號中取出調(diào)制信號的過程,通常稱為檢波。調(diào)幅波解調(diào)方法有二極管包絡(luò)檢波器、同步檢波器。不論哪種振幅調(diào)制信號,都可采用相乘器和低通濾波器組成的同步檢波電路進(jìn)行解調(diào)。,普通調(diào)幅信號,它的載波分量被抑制掉,直接非線性器件實現(xiàn)相乘作用,得到所需的解調(diào)電壓,而不必另加同步信號,通常將這種振幅檢波器稱為包絡(luò)檢波器。目前應(yīng)用最廣的是二極管包絡(luò)檢波器,而在集成電路中,主要采用三極管射極包絡(luò)檢波器。同步檢波,又稱相干檢波,主要用來解調(diào)雙邊帶和單邊帶調(diào)制信號,它有兩種實現(xiàn)電路。一種由相乘器和低通濾波器組成,另一種直接采用二極管包絡(luò)檢波。
  工程中,有一類信號叫做調(diào)幅波信號(AM信號),這是一種用低頻信號控制高頻信號幅度的特殊信號。把低頻信號取出來,的電路,叫做檢波電路。使用二極管組成最簡單的調(diào)幅波檢波電路。

  二極管檢波原理:調(diào)幅波信號是二極管檢波電路的輸入,二極管只允許單向?qū)щ?,,使用的是硅管,則只有電壓高于0.7V的部分通過二極管。,二極管的輸出端連接了一個電容,電容與電阻配合對二極管輸出中的高頻信號對地短路,使得輸出信號基本上信號包絡(luò)線。電容和電阻構(gòu)成的這種電路功能叫做濾波。

選用

  檢波二極管一般可選用點接觸型鍺二極管,例如2AP系列等。選用時,應(yīng)根據(jù)電路的具體要求來選擇工作頻率高、反向電流小、正向電流足夠大的檢波二極管。雖然檢波和整流的原理是一樣的,而整流的目的只是為了得到直流電,而檢波則是從被調(diào)制波中取出信號成分(包絡(luò)線)。檢波電路和半波整流線路 完全相同。因檢波是對高頻波整流,二極管的結(jié)電容一定要小, 所以選用點接觸二極管。能用于高頻檢波的二極管大多能用于限幅、箝位、開關(guān)和調(diào)制電路。

代換

  檢波二極管損壞后,若無同型號二極管更換時,也可以選用半導(dǎo)體材料相同,主要參數(shù)相近的二極管來代換。在業(yè)余條件下,也可用損壞了一個PN結(jié)的鍺材料高頻晶體管來代用。


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