二極體檢波電路工作原理及故障處理

2020-12-05 電子發燒友

如圖9-48所示是二極體檢波電路。電路中的VD1是檢波二極體，C1是高頻濾波電容，R1是檢波電路的負載電阻，C2是耦合電容。

圖9-48 二極體檢波電路

1.電路分析準備知識

眾所周知，收音機有調幅收音機和調頻收音機兩種，調幅信號就是調幅收音機中處理和放大的信號。見圖中的調幅信號波形示意圖，對這一信號波形主要說明下列幾點：

（1）從調幅收音機天線下來的就是調幅信號。

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

（3）上包絡信號和下包絡信號對稱，但是信號相位相反，收音機最終只要其中的上包絡信號，下包絡信號不用，中間的高頻載波信號也不需要。

2.電路中各元器件作用說明

如表9-43所示是元器件作用解說。

表9-43 元器件作用解說


3.檢波電路工作原理分析

檢波電路主要由檢波二極體VD1構成。

在檢波電路中，調幅信號加到檢波二極體的正極，這時的檢波二極體工作原理與整流電路中的整流二極體工作原理基本一樣，利用信號的幅度使檢波二極體導通，如圖9-49所示是調幅波形展開後的示意圖。

圖9-49 調幅波形時間軸展開示意圖

從展開後的調幅信號波形中可以看出，它是一個交流信號，只是信號的幅度在變化。這一信號加到檢波二極體正極，正半周信號使二極體導通，負半周信號使二極體截止，這樣相當於整流電路工作一樣，在檢波二極體負載電阻R1上得到正半周信號的包絡，即信號的虛線部分，見圖中檢波電路輸出信號波形（不加高頻濾波電容時的輸出信號波形）。

檢波電路輸出信號由音頻信號、直流成分和高頻載波信號三種信號成分組成，詳細的電路分析需要根據三種信號情況進行展開。這三種信號中，最重要的是音頻信號處理電路的分析和工作原理的理解。

（1）所需要的音頻信號，它是輸出信號的包絡，如圖9-50所示，這一音頻信號通過檢波電路輸出端電容C2耦合，送到後級電路中進一步處理。

圖9-50 檢波電路輸出端信號波形示意圖

（2）檢波電路輸出信號的平均值是直流成分，它的大小表示了檢波電路輸出信號的平均幅值大小，檢波電路輸出信號幅度大，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電路中用來控制一種稱為中頻放大器的放大倍數（也可以稱為增益），稱為AGC（自動增益控制）電壓。AGC電壓被檢波電路輸出端耦合電容隔離，不能與音頻信號一起加到後級放大器電路中，而是專門加到AGC電路中。

（3）檢波電路輸出信號中還有高頻載波信號，這一信號無用，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體加入直流電壓，但在一些小信號檢波電路中，由於調幅信號的幅度比較小，不足以使檢波二極體導通，所以給檢波二極體加入較小的正向直流偏置電壓，如圖所示，使檢波二極體處於微導通狀態。

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，由於檢波電路輸出端的三種信號其頻率不同，加上高頻濾波電容C1的容量取得很小，這樣C1對三種信號的處理過程不同。

（1）對於直流電壓而言，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）對於音頻信號而言，由於高頻濾波電容C1的容量很小，它對音頻信號的容抗很大，相當於開路，所以音頻信號也不能被C1旁路到地線。

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

如圖9-51所示是檢波二極體導通後的三種信號電流迴路示意圖。負載電阻構成直流電流迴路，耦合電容取出音頻信號。

圖9-51 檢波二極體導通後三種信號電流迴路示意圖

4.故障檢測方法及電路故障分析

對於檢波二極體不能用測量直流電壓的方法來進行檢測，因這這種二極體不工作在直流電壓中，所以要採用測量正向和反向電阻的方法來判斷檢波二極體質量。

當檢波二極體開路和短路時，都不能完成檢波任務，所以收音電路均會出現收音無聲故障。

5.實用倍壓檢波電路工作原理分析

如圖9-52所示是實用倍壓檢波電路，電路中的C2和VD1、VD2構成二倍壓檢波電路，在收音機電路中用來將調幅信號轉換成音頻信號。電路中的C3是檢波後的濾波電容。通過這一倍壓檢波電路得到的音頻信號，經耦合電容C5加到音頻放大管中。

圖9-52 實用倍壓檢波電路

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