肖特基二极管检波电路设计与分析

二极管检波电路是常见的射频电路模块，通常用于调幅波的检波，功放出端口检波或开关电路的检波。

其根据使用的特性分为两种：

1. 检波调幅波，以得到调制信号。

2.检波载频，以得到能反映出载频功率大小的直流电压。

先以检波调幅波为例说明，检波电路的设计要点。

电路结构如理论所示，其中设计要点是RC的时间常数需远大于载频的周期，又要远小于调制信号的周期。先取C=10nF， R = 2KΩ利用ADS设计并仿真。

用载频信号幅度2V ，调制信号0.5V ，调制系数为1 。得到如下仿真结果：

从图可以看到该电路成功取出了调制信号3kHz，不过其波峰位置由于RC电路放电太快，而看起来跳动较大，如需要优化，可以适当调大电阻R，和C使得其放电减慢。把R改为3k， C改为15nF，则RC=45uS ；则波形会变为如下所示：

对波峰位置放电太快问题进行了适当优化了。在优化的过程中需要时刻保持着RC的时间常数在远大于载波周期，和远小于调频周期这个范围内，否则会出现失真。

例如把R设置为3k，C设置为50nF，则RC=150 uS ，则会出现惰性失真。即电容放电太慢，而导致的失真。如下图：

如果把载频信号幅度由2.0V，变为 1V ，调制信号为0.5V，则波谷的电压为0.5V小于二极管的导通电压为0.7V，所以会产生负峰切割的问题。输出的波形会失真如下：

除了这个原因产生负峰切割外，还有其他方面影响也会产生负峰切割。例如负载的影响。

详细的说明，请参考书本《射频通信电路》的P380页。

二、使用检波电路，检测反映功率大小的直流电压的方法：

初始设计电路如下，取得RC值为45uS ，而载频周期为2.5nS ，即RC<<10 $T_{c}$ 。

但发现该检波电路的检波稳定时间过长，约20ns才达到200mV电压。

分析稳定时间长，应该是由于电容过大，而充电时间长导致的。所以把电容C改为1nF，

可以看出修改电容C=1nF后，电压提升比之前快了很多，5nS的时候就到达了250mV。此时的电容不适宜再减少了，因为该电容大一些对滤掉载频的400Mhz有用，而太少就没有滤波作用了。

如需再深入了解检波器工作原理，请参考书籍《射频通信电路设计》 - 陈邦媛。

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