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二极管检波电路及故障处理

2021-1-21 16:22| 编辑:电工学习网| 查看: 2796| 评论: 0

  如图1所示是二极管检波电路。电路中的VD1是检波二极管,C1是高频滤波电容,R1是检波电路的负载电阻,C2是耦合电容。

  “图1 二极管(guan)检(jian)波(bo)电(dian)路

  1.电路分析准备知识

  众(zhong)所周知,收(shou)音机有调(diao)(diao)幅收(shou)音机和调(diao)(diao)频收(shou)音机两种(zhong),调(diao)(diao)幅信(xin)号就是调(diao)(diao)幅收(shou)音机中处理和放大的(de)信(xin)号。见图中的(de)调(diao)(diao)幅信(xin)号波形示意图,对这一信(xin)号波形主要说明(ming)下列几点(dian):

  (1)从调(diao)幅收音机天线下来的就是(shi)调(diao)幅信号。

  (2)信(xin)号(hao)的(de)中(zhong)间部分是(shi)(shi)(shi)频(pin)率(lv)很高的(de)载波信(xin)号(hao),它的(de)上下端是(shi)(shi)(shi)调幅信(xin)号(hao)的(de)包络,其包络就(jiu)是(shi)(shi)(shi)所需要的(de)音频(pin)信(xin)号(hao)。

  (3)上(shang)包(bao)络信号(hao)和(he)下(xia)(xia)包(bao)络信号(hao)对称,但(dan)是信号(hao)相位相反,收音(yin)机(ji)  终只要(yao)(yao)其(qi)中的上(shang)包(bao)络信号(hao),下(xia)(xia)包(bao)络信号(hao)不(bu)(bu)用,中间的高频(pin)载波信号(hao)也不(bu)(bu)需要(yao)(yao)。

  2.电路中各元器件作用说明,如表1所示是元器件作用解说。

  表1 元器件作用解说

  

  3.检波电路工作原理分析

  检波电路(lu)主要由检波二(er)极(ji)管(guan)VD1构成。

  在(zai)检(jian)波电(dian)路中(zhong)(zhong),调幅信号加到检(jian)波二极管的正极,这(zhei)时的检(jian)波二极管工作原理与整流电(dian)路中(zhong)(zhong)的整流二极管工作原理基(ji)本(ben)一(yi)样(yang),利用信号的幅度(du)使检(jian)波二极管导(dao)通,如(ru)图2所(suo)示是调幅波形展(zhan)开后(hou)的示意图。

  “图2 调幅(fu)波形(xing)时间轴展开示意图

  从展开后的(de)调幅(fu)信(xin)号(hao)波(bo)形中可以看出(chu),它是一个交(jiao)流信(xin)号(hao),只是信(xin)号(hao)的(de)幅(fu)度(du)在变化(hua)。这一信(xin)号(hao)加到(dao)检(jian)(jian)波(bo)二(er)极(ji)管正(zheng)极(ji),正(zheng)半(ban)周(zhou)(zhou)信(xin)号(hao)使(shi)二(er)极(ji)管导通(tong),负半(ban)周(zhou)(zhou)信(xin)号(hao)使(shi)二(er)极(ji)管截止,这样(yang)相当(dang)于整流电路工作一样(yang),在检(jian)(jian)波(bo)二(er)极(ji)管负载电阻R1上得到(dao)正(zheng)半(ban)周(zhou)(zhou)信(xin)号(hao)的(de)包(bao)络,即信(xin)号(hao)的(de)虚线(xian)部分,见图中检(jian)(jian)波(bo)电路输(shu)出(chu)信(xin)号(hao)波(bo)形(不加高频滤波(bo)电容时的(de)输(shu)出(chu)信(xin)号(hao)波(bo)形)。

  检波电(dian)路输出信号(hao)(hao)(hao)由音频(pin)信号(hao)(hao)(hao)、直流成分(fen)(fen)和高频(pin)载波信号(hao)(hao)(hao)三(san)(san)种信号(hao)(hao)(hao)成分(fen)(fen)组成,详(xiang)细的电(dian)路分(fen)(fen)析需要(yao)根据三(san)(san)种信号(hao)(hao)(hao)情况进行展开。这(zhei)三(san)(san)种信号(hao)(hao)(hao)中(zhong),  重要(yao)的是音频(pin)信号(hao)(hao)(hao)处理(li)电(dian)路的分(fen)(fen)析和工作原理(li)的理(li)解。

  (1)所需(xu)要的音频信号,它是输(shu)出(chu)(chu)信号的包络,如(ru)图3所示,这一(yi)音频信号通过检波电路输(shu)出(chu)(chu)端(duan)电容C2耦合,送(song)到后级电路中进一(yi)步处(chu)理。

  “图3 检波电路输出端信号(hao)波形示(shi)意图

  (2)检波电(dian)(dian)路(lu)(lu)输(shu)出(chu)信(xin)(xin)号(hao)的(de)平均值(zhi)(zhi)是直(zhi)(zhi)流(liu)成(cheng)分,它(ta)的(de)大小表示(shi)了检波电(dian)(dian)路(lu)(lu)输(shu)出(chu)信(xin)(xin)号(hao)的(de)平均幅值(zhi)(zhi)大小,检波电(dian)(dian)路(lu)(lu)输(shu)出(chu)信(xin)(xin)号(hao)幅度大,其平均值(zhi)(zhi)大,这一(yi)直(zhi)(zhi)流(liu)电(dian)(dian)压(ya)(ya)值(zhi)(zhi)就大,反之(zhi)则小。这一(yi)直(zhi)(zhi)流(liu)成(cheng)分在收音机电(dian)(dian)路(lu)(lu)中用来控制一(yi)种称为中频放(fang)大器(qi)的(de)放(fang)大倍数(也可以(yi)称为增益),称为AGC(自(zi)动(dong)增益控制)电(dian)(dian)压(ya)(ya)。AGC电(dian)(dian)压(ya)(ya)被检波电(dian)(dian)路(lu)(lu)输(shu)出(chu)端耦合电(dian)(dian)容隔(ge)离,不能与(yu)音频信(xin)(xin)号(hao)一(yi)起加(jia)到后级(ji)放(fang)大器(qi)电(dian)(dian)路(lu)(lu)中,而是专门加(jia)到AGC电(dian)(dian)路(lu)(lu)中。

  (3)检波(bo)(bo)电路(lu)输(shu)出信号中还有高频载波(bo)(bo)信号,这一信号无用(yong),通过接在检波(bo)(bo)电路(lu)输(shu)出端的高频滤波(bo)(bo)电容C1,被滤波(bo)(bo)到(dao)地端。

 

  从检(jian)波(bo)电(dian)路(lu)中可以(yi)看出,高频滤波(bo)电(dian)容C1接在检(jian)波(bo)电(dian)路(lu)输出端(duan)与地线之间,由于检(jian)波(bo)电(dian)路(lu)输出端(duan)的三种信(xin)号(hao)其频率不同(tong)(tong),加上高频滤波(bo)电(dian)容C1的容量取得很小,这(zhei)样(yang)C1对三种信(xin)号(hao)的处理过(guo)程不同(tong)(tong)。

  (1)对于直(zhi)流电压而言,电容的(de)隔(ge)直(zhi)特性使C1开路,所以检(jian)波电路输出端(duan)的(de)直(zhi)流电压不(bu)能被C1旁路到地线。

  (2)对(dui)于(yu)(yu)音频信号而言,由于(yu)(yu)高频滤波(bo)电容C1的(de)容量(liang)很小,它对(dui)音频信号的(de)容抗很大,相当于(yu)(yu)开(kai)路,所以(yi)音频信号也(ye)不能被(bei)C1旁路到地线。

  (3)对(dui)于高频(pin)(pin)载波信号(hao)而言(yan),其(qi)频(pin)(pin)率很高,C1对(dui)它的容抗很小而呈通(tong)路(lu)状态(tai),这(zhei)样惟(wei)有检(jian)波电路(lu)输出(chu)端的高频(pin)(pin)载波信号(hao)被C1旁路(lu)到(dao)地线(xian),起到(dao)高频(pin)(pin)滤波的作用(yong)。

  如图(tu)4所示是检波(bo)二极管导通后的(de)三种信号电(dian)(dian)(dian)流回(hui)路(lu)示意图(tu)。负(fu)载电(dian)(dian)(dian)阻构成直(zhi)流电(dian)(dian)(dian)流回(hui)路(lu),耦合(he)电(dian)(dian)(dian)容取(qu)出音频信号。

  “图4 检波二极管导通后(hou)三种信号电流回路示意(yi)图

  4.故障检测方法及电路故障分析

  对于(yu)检(jian)波(bo)二极(ji)(ji)管不能用(yong)测(ce)(ce)量(liang)直流(liu)(liu)电(dian)压(ya)的(de)方法来(lai)进(jin)行检(jian)测(ce)(ce),因这这种二极(ji)(ji)管不工作在(zai)直流(liu)(liu)电(dian)压(ya)中,所(suo)以要采用(yong)测(ce)(ce)量(liang)正向和反向电(dian)阻的(de)方法来(lai)判(pan)断(duan)检(jian)波(bo)二极(ji)(ji)管质量(liang)。

  当检波二极管(guan)开(kai)路和短路时,都不(bu)能完成检波任(ren)务(wu),所以(yi)收音电路均会(hui)出现收音无声故障。

  5.实用倍压检波电路工作原理分析

  如(ru)图5所示(shi)是实(shi)用倍(bei)压检(jian)(jian)波(bo)(bo)(bo)电(dian)路(lu)(lu),电(dian)路(lu)(lu)中的C2和VD1、VD2构成二倍(bei)压检(jian)(jian)波(bo)(bo)(bo)电(dian)路(lu)(lu),在收(shou)音(yin)(yin)机电(dian)路(lu)(lu)中用来(lai)将调幅信号(hao)(hao)转换成音(yin)(yin)频(pin)信号(hao)(hao)。电(dian)路(lu)(lu)中的C3是检(jian)(jian)波(bo)(bo)(bo)后的滤波(bo)(bo)(bo)电(dian)容(rong)。通过这一倍(bei)压检(jian)(jian)波(bo)(bo)(bo)电(dian)路(lu)(lu)得到(dao)的音(yin)(yin)频(pin)信号(hao)(hao),经耦(ou)合(he)电(dian)容(rong)C5加(jia)到(dao)音(yin)(yin)频(pin)放大管中。

  “图5 实用倍压检(jian)波电路

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