使用檢波電路檢測反映功率大小的直流電壓的方法

二極管檢波電路是常見的射頻電路模塊，通常用于調(diào)幅波的檢波，功放出端口檢波或開關(guān)電路的檢波。

其根據(jù)使用的特性分為兩種：

1. 檢波調(diào)幅波，以得到調(diào)制信號(hào)。

2.檢波載頻，以得到能反映出載頻功率大小的直流電壓。

先以檢波調(diào)幅波為例說明，檢波電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

電路結(jié)構(gòu)如理論所示， 其中設(shè)計(jì)要點(diǎn)是RC的時(shí)間常數(shù)需遠(yuǎn)大于載頻的周期，又要遠(yuǎn)小于調(diào)制信號(hào)的周期。先取C=10nF， R = 2KΩ利用ADS設(shè)計(jì)并仿真。

用載頻信號(hào)幅度2V ， 調(diào)制信號(hào)0.5V ，調(diào)制系數(shù)為1 。得到如下仿真結(jié)果：

從圖可以看到該電路成功取出了調(diào)制信號(hào)3kHz， 不過其波峰位置由于RC電路放電太快，而看起來跳動(dòng)較大，如需要優(yōu)化，可以適當(dāng)調(diào)大電阻R，和C使得其放電減慢。把R改為3k， C改為15nF，則RC=45uS ；則波形會(huì)變?yōu)槿缦滤荆?/p>

對波峰位置放電太快問題進(jìn)行了適當(dāng)優(yōu)化了。在優(yōu)化的過程中需要時(shí)刻保持著RC的時(shí)間常數(shù)在遠(yuǎn)大于載波周期，和遠(yuǎn)小于調(diào)頻周期這個(gè)范圍內(nèi)，否則會(huì)出現(xiàn)失真。

例如把R設(shè)置為3k，C設(shè)置為50nF， 則RC=150 uS ， 則會(huì)出現(xiàn)惰性失真。即電容放電太慢，而導(dǎo)致的失真。如下圖：

如果把載頻信號(hào)幅度由2.0V，變?yōu)?1V ，調(diào)制信號(hào)為0.5V，則波谷的電壓為0.5V小于二極管的導(dǎo)通電壓為0.7V， 所以會(huì)產(chǎn)生負(fù)峰切割的問題。輸出的波形會(huì)失真如下：

除了這個(gè)原因產(chǎn)生負(fù)峰切割外，還有其他方面影響也會(huì)產(chǎn)生負(fù)峰切割。例如負(fù)載的影響。

二、使用檢波電路，檢測反映功率大小的直流電壓的方法：

初始設(shè)計(jì)電路如下，取得RC值為45uS ， 而載頻周期為2.5nS ， 即RC<<10 。

但發(fā)現(xiàn)該檢波電路的檢波穩(wěn)定時(shí)間過長，約20ns才達(dá)到200mV電壓。

分析穩(wěn)定時(shí)間長，應(yīng)該是由于電容過大，而充電時(shí)間長導(dǎo)致的。所以把電容C改為1nF，

可以看出修改電容C=1nF后，電壓提升比之前快了很多，5nS的時(shí)候就到達(dá)了250mV。此時(shí)的電容不適宜再減少了，因?yàn)樵撾娙荽笠恍V掉載頻的400Mhz有用， 而太少就沒有濾波作用了。

原文標(biāo)題：肖特基二極管檢波電路設(shè)計(jì)與分析

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