小信號(hào)平方律檢波

從調(diào)幅波中檢出低頻信號(hào)的過程也是一個(gè)頻譜變換過程。要完成這一變換，必須使用非線性元件。為了從變換后產(chǎn)生的多種頻率成份中，取出低頻信號(hào)，并將不需要的成份濾掉，檢波器的負(fù)載應(yīng)具有低通濾波器的特性。因此，檢波器是由非線性元件和具有低通濾波器特性的負(fù)載組成。濾波電容數(shù)值的選擇應(yīng)使高頻時(shí)近于短路，低頻時(shí)近于開路。

目前應(yīng)用最廣泛的是二極管檢波器，因?yàn)樗哂芯€路簡(jiǎn)單，大信號(hào)輸入時(shí)非線性失真小等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)調(diào)幅信號(hào)的大小，可分為大信號(hào)直線性檢波和小信號(hào)平方律檢波兩種方式。

當(dāng)檢波器的輸入調(diào)幅信號(hào)幅度較?。?le;0.2V時(shí)的檢波稱為小信號(hào)平方律檢波。其特點(diǎn)是二極管運(yùn)用在伏安特性曲線的彎曲部分，而且在整個(gè)信號(hào)周期內(nèi)二極管總是導(dǎo)通的。小信號(hào)平方律檢波的原理電路如圖Z0909所示，圖中D是檢波二極管，C2RL是檢波負(fù)載，E為外加直流偏壓，以提高二極管D的工作點(diǎn)Q的位置。ua是調(diào)幅信號(hào)，其包絡(luò)線的最大幅度小于E 。

顯然，在這一輸入信號(hào)作用下，流過二極管的電流波形是失真的如圖Z0910所示。

這一失真波形中包含有低頻電流im（iΩ），如圖中實(shí)線（平均電流）所示，它的形狀與輸入已調(diào)波電壓ua的包絡(luò)線形狀基本一致，因此，用電容C2將高頻成份濾掉后，負(fù)載R上就得到了低頻信號(hào)u0。

從頻譜變換的角度來分析上述檢波過程，二極管在工作點(diǎn)Q附近的電壓、電流仍有式GS0901的關(guān)系。

設(shè)輸入調(diào)幅電壓為：

將ua代入式GS0901經(jīng)整理，得：

上式表明，檢波電流i0中包含有直流分量、低頻分量（Ω和2Ω）及高頻分量（ω0、ω0±Ω、2ω0和2ω0±2Ω）。當(dāng)通過濾波電容和隔直電容去掉高頻和直流分量后，檢出低頻分量為：

由上式可知，檢波的低頻分量的幅度 與載波電壓振幅的平方成正比，因此、這種檢波稱為平方律檢波。

檢出的低頻分量中還有二次諧波2Ω而且無法濾掉，所以，這種檢波有較大的非線性失真。

二極管小信號(hào)平方律檢波由于失真大，效率低，輸入阻抗小等缺點(diǎn)，所以在現(xiàn)代通訊和廣播接收機(jī)中已很少使用。但因它具有線路簡(jiǎn)單，能對(duì)很小的信號(hào)檢波，以及檢波輸出電流與輸入載波電壓幅度的平方（即與輸入信號(hào)的功率）成正比等優(yōu)點(diǎn)，因而，在無線電測(cè)量?jī)x表中得到較為廣泛的應(yīng)用。