[其他]饱和检波器

说明书

本发明是关于调幅波解调技术，一种无线电接收机中使用的，对调幅波进行包络检波的晶体三极管电路。

已有的晶体三极管包络检波器，静态工作点处于微导通状态，或靠近截止状态的放大区（如图1-a中的CB段内），故失真大，效率低。同步检波器电路过于复杂。

现有晶体三极管包络检波器，检波负载一般只有一个，即调制信号负载，这一负载不能兼顾中频（载频）信号的要求，而且往往由于中频（载频）滤波器的作用，使这一负载对于中频（载频）信号的阻抗，小到可以忽略的程度，这对于检波器本身和前级中频（载频）放大器都是不利的，往往使增益下降。

本发明的目的，提供一种效率高、失真小、电路简单的调幅波包络检波器，同时提供一种具有两个负载，即调制信号负载和中频（载频）信号负载，因此增益较高的，或对前级中频（载频）放大器增益影响很小的前述检波器。

本发明的解决方案，使用晶体三极管作检波元件，并将该晶体三极管静态工作点大致设置在微饱和状态，或接近微饱和点的放大区或饱和区，用饱和区抑制掉调幅波的半个周期，用放大区检出另半个周期。该检波器称为饱和检波器，该晶体三极管称为饱和检波管。

上述方案可以使用一只或两只饱和检波管。使用两只饱和检波管时，须接成差动式电路，并在集电极回路接入带有中心抽头的中频（载频）变压器。此称为差动式饱和检波器。

前述方案的输入调幅信号从饱和检波管的基极或发射极输入，称为放大式饱和检波器。也可以将输入调幅信号耦合到饱和检波管的集电极，此称为钳位式饱和检波器。所称耦合系指直接耦合、中频（载频）变压器耦合、电容耦合、电感耦合、带通滤波器耦合等对中频（载频）信号呈低阻的耦合方式。

前述方案的饱和检波器，在饱和检波管的集电极和中频（载频）滤波电路之间，接入中频（载频）变压器，作为中频（载频）信号的负载。此称为分负载饱和检波器。

图1-a是晶体三极管发射结电压Ube与集电极电流Ic的转化曲线（测试条件：电源电压Vcc＝10V，集电极电阻Rc＝10K，晶体三极管使用，3DG6）。OC段是截止区，CA段是放大区，AD段是饱和区，A点是微饱和点。放大式饱和检波器利用AD段抑制掉调幅波的半个周期，利用BA段检出并放大另半个周期（只要设计合理，一般不会进入CB段）。由于BA段线性很好，且BAD段是一条比较理想的折线，所以检波失真很小，效率很高，同时具有较高的增益。

图1-b是晶体三极管基极电流固定时的一条输出特性曲线（测试条件同图1-a）。SQ段是饱和区（或称钳位区），QF段是恒流区（也就是放大区），Q点是微饱和点。钳位式饱和检波器利用SQ段抑制掉（或者说旁路掉）调幅波的半个周期，利用QF段晶体三极管阻抗高的特点检出另半个周期。由于QF段线性很好，SQF段是一条比较理想的折线，所以钳位式饱和检波器也具有检波失真小，效率高的特点。

差动式饱和检波器，两只饱和检波管交替工作在饱和区和放大区，在正负两半周期间，输入输出阻抗是对称的，对其自身，对其前后级的影响很小，并且还是全波检波器。

分负载饱和检波器由于给中频（载频）信号设置了一个阻抗很高的负载，同时这负载对包络信号小到可以忽略的程度，因此能明显提高饱和检波器的增益，或前级中频（载频）放大器增益。

饱和检波管静态工作点选在微饱和点上，可以提高对弱小信号的检波能力。静态工作点选在微饱和点附近的放大区或饱和区，可以降低背景噪音。微饱和时的静态电流Ic应适当选择，过低易进入CB段，过高则折线特性变差，一般应取Ic＝0.6mA～5mA。

图2-图9是八种饱和检波器的具体电路，可使用在无线电超外差式接收机中作调幅波（中频）包络检波器。也可以使用在直接放大式接收机中作调幅波（载频）包络检波器。

图2-a是放大式分负载饱和检波器，图2-b是其波形图。

图3是放大钳位式分负载饱和检波器。

图4-a是基极输入差动放大式分负载饱和检波器，图4-b是其波形图。

图5是发射极输入差动放大式分负载饱和检波器。

图6是直接耦合差动钳位式分负载饱和检波器。

图7是直接耦合差动放大钳位式分负载饱和检波器。

图8是电容耦合钳位式分负载饱和检波器。

图9是变压器耦合差动钳位式分负载饱和检波器。