JPH04284708A - ダイオード検波器 - Google Patents
ダイオード検波器Info
- Publication number
- JPH04284708A JPH04284708A JP4841191A JP4841191A JPH04284708A JP H04284708 A JPH04284708 A JP H04284708A JP 4841191 A JP4841191 A JP 4841191A JP 4841191 A JP4841191 A JP 4841191A JP H04284708 A JPH04284708 A JP H04284708A
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- JP
- Japan
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- diode
- resistor
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- voltage
- operational amplifier
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はダイオード検波器に係り
、特により大きな検波電圧を取り出すために検波ダイオ
ードにバイアス電流を流して検波を行なう検波器に関す
る。
、特により大きな検波電圧を取り出すために検波ダイオ
ードにバイアス電流を流して検波を行なう検波器に関す
る。
【０００２】一般に、入力高周波電力を検波する場合、
できるだけ検波電圧が高いことが望ましいため、検波ダ
イオードに順電流を流して検波することが行なわれてい
る。しかし、検波ダイオードに順電流を流すと検波電圧
が高くなるが、出力電圧が検波電圧と検波ダイオードの
順電圧との合成電圧となるため、順電圧が変化すると出
力電圧も変化してしまう。従って、送信機の出力電圧モ
ニタなどのように、入力電力に応じた出力電圧が必要な
場合や、移動体通信など検波する信号レベルが小さく、
検波電圧と順電圧とが同程度の大きさの場合など、検波
器の出力電圧が検波ダイオードの順電圧、順電流にでき
るだけ依存しないようにすることが望まれる。
できるだけ検波電圧が高いことが望ましいため、検波ダ
イオードに順電流を流して検波することが行なわれてい
る。しかし、検波ダイオードに順電流を流すと検波電圧
が高くなるが、出力電圧が検波電圧と検波ダイオードの
順電圧との合成電圧となるため、順電圧が変化すると出
力電圧も変化してしまう。従って、送信機の出力電圧モ
ニタなどのように、入力電力に応じた出力電圧が必要な
場合や、移動体通信など検波する信号レベルが小さく、
検波電圧と順電圧とが同程度の大きさの場合など、検波
器の出力電圧が検波ダイオードの順電圧、順電流にでき
るだけ依存しないようにすることが望まれる。
【０００３】
【従来の技術】図５は従来のダイオード検波器の一例の
回路図を示す。同図中、入力端子１は直流阻止用コンデ
ンサ２及びチョークコイル３よりなる回路を介して検波
ダイオード４のカソードに接続されている。検波ダイオ
ード４のアノードはコンデンサ５及び負荷抵抗６よりな
る並列回路を介して接地される一方、バイアス電流源７
に接続されている。
回路図を示す。同図中、入力端子１は直流阻止用コンデ
ンサ２及びチョークコイル３よりなる回路を介して検波
ダイオード４のカソードに接続されている。検波ダイオ
ード４のアノードはコンデンサ５及び負荷抵抗６よりな
る並列回路を介して接地される一方、バイアス電流源７
に接続されている。
【０００４】かかる構成のダイオード検波器において、
入力端子１に入力された高周波電力は、直流阻止用コン
デンサ２及びチョークコイル３によって直流及び低周波
数成分がカットされた後検波ダイオード４のカソードに
入力され、ここで包絡線検波される。この時検波ダイオ
ード４にはバイアス電流源７より順方向にバイアス電流
が流されている。検波ダイオード４の出力電圧は負荷抵
抗６の両端より電圧Ｅとして取り出される。
入力端子１に入力された高周波電力は、直流阻止用コン
デンサ２及びチョークコイル３によって直流及び低周波
数成分がカットされた後検波ダイオード４のカソードに
入力され、ここで包絡線検波される。この時検波ダイオ
ード４にはバイアス電流源７より順方向にバイアス電流
が流されている。検波ダイオード４の出力電圧は負荷抵
抗６の両端より電圧Ｅとして取り出される。
【０００５】ここで、負荷抵抗６の両端の電圧Ｅは、バ
イアス電流によって検波ダイオード４の両端に発生する
順電圧をＶＦ 、高周波電力を検波して得られる検波電
圧をｅとすると、（ＶＦ −ｅ）で表わされる。
イアス電流によって検波ダイオード４の両端に発生する
順電圧をＶＦ 、高周波電力を検波して得られる検波電
圧をｅとすると、（ＶＦ −ｅ）で表わされる。
【０００６】ところで、図６に示す如く、１２ｐＦの直
流阻止用コンデンサ２，検波ダイオード８，５１Ωの抵
抗９及びλｇ／４（ただし、λｇは波長）の長さの導体
１０よりなるダイオード検波器に対して、抵抗９と導体
１０との接続点にバイアス電流（順電流）ＩＦ を注入
し、例えば−３０ｄｂｍの振幅で３．２ＧＨｚの周波数
の高周波電力を入力したときの検波ダイオード８両端の
出力電圧Ｖ０ をＶ１ 、高周波電力を入力しないとき
の出力電圧Ｖ０ をＶ２ とすると、図７に示す如き順
電流対出力電圧特性図が得られた。
流阻止用コンデンサ２，検波ダイオード８，５１Ωの抵
抗９及びλｇ／４（ただし、λｇは波長）の長さの導体
１０よりなるダイオード検波器に対して、抵抗９と導体
１０との接続点にバイアス電流（順電流）ＩＦ を注入
し、例えば−３０ｄｂｍの振幅で３．２ＧＨｚの周波数
の高周波電力を入力したときの検波ダイオード８両端の
出力電圧Ｖ０ をＶ１ 、高周波電力を入力しないとき
の出力電圧Ｖ０ をＶ２ とすると、図７に示す如き順
電流対出力電圧特性図が得られた。
【０００７】図７において、横軸は順電流ＩＦ ，縦軸
はＶ１ −Ｖ２ 、すなわち検波電圧ｅで、同図からわ
かるように順電流ＩＦ が大になるにつれて検波電圧Ｖ
１ −Ｖ２ が非直線的に増加する。
はＶ１ −Ｖ２ 、すなわち検波電圧ｅで、同図からわ
かるように順電流ＩＦ が大になるにつれて検波電圧Ｖ
１ −Ｖ２ が非直線的に増加する。
【０００８】図６に示した回路は図５に示したダイオー
ド検波器と若干回路構成が相違するが、ダイオード８の
向きを逆にし、かつ、そのダイオードのアノード側から
出力を取り出すようにすれば図５と同等の回路となる。 図６に示した回路において前記電圧Ｖ１ は図５の出力
電圧Ｅに相当し、Ｖ２ は順電圧ＶＦ に相当する。従
って、図５に示す従来のダイオード検波器においても、
順電流ＩＦ を大きくすることにより大なる検波電圧ｅ
が得られることがわかる。換言すると、従来のダイオー
ド検波器では、入力高周波電力に応じた検波電圧ｅを取
り出すためには、順電流ＩＦ を一定にしなければなら
ない。
ド検波器と若干回路構成が相違するが、ダイオード８の
向きを逆にし、かつ、そのダイオードのアノード側から
出力を取り出すようにすれば図５と同等の回路となる。 図６に示した回路において前記電圧Ｖ１ は図５の出力
電圧Ｅに相当し、Ｖ２ は順電圧ＶＦ に相当する。従
って、図５に示す従来のダイオード検波器においても、
順電流ＩＦ を大きくすることにより大なる検波電圧ｅ
が得られることがわかる。換言すると、従来のダイオー
ド検波器では、入力高周波電力に応じた検波電圧ｅを取
り出すためには、順電流ＩＦ を一定にしなければなら
ない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のダイ
オード検波器では、出力電圧Ｅが（ＶＦ −ｅ）で表わ
されることから、検波電圧ｅそのものを取り出すために
は順電圧ＶＦ を一定にすればよいが、温度によって順
電圧ＶＦ が変化してしまう問題を生じていた。
オード検波器では、出力電圧Ｅが（ＶＦ −ｅ）で表わ
されることから、検波電圧ｅそのものを取り出すために
は順電圧ＶＦ を一定にすればよいが、温度によって順
電圧ＶＦ が変化してしまう問題を生じていた。
【００１０】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
検波ダイオードの順電圧が出力電圧に依存しないように
することにより、上記の課題を解決したダイオード検波
器を提供することを目的とする。
検波ダイオードの順電圧が出力電圧に依存しないように
することにより、上記の課題を解決したダイオード検波
器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理回路
図を示す。同図中、１１は検波ダイオードで、その出力
端（例えばアノード）は演算増幅器１４の非反転入力端
子に接続される一方、ダイオード１２の一端（例えばカ
ソード）に接続されている。ダイオード１２は検波ダイ
オード１１と直流特性の揃った特性を有する。ダイオー
ド１２の他端はダイオード１２及び検波ダイオード１１
の夫々に順方向にバイアス電流を流す電流源１３に接続
される一方、第１の抵抗１５を介して演算増幅器１４の
反転入力端子に接続されている。
図を示す。同図中、１１は検波ダイオードで、その出力
端（例えばアノード）は演算増幅器１４の非反転入力端
子に接続される一方、ダイオード１２の一端（例えばカ
ソード）に接続されている。ダイオード１２は検波ダイ
オード１１と直流特性の揃った特性を有する。ダイオー
ド１２の他端はダイオード１２及び検波ダイオード１１
の夫々に順方向にバイアス電流を流す電流源１３に接続
される一方、第１の抵抗１５を介して演算増幅器１４の
反転入力端子に接続されている。
【００１２】演算増幅器１４の出力端子と反転入力端子
との間には第２の抵抗１６が接続され、また演算増幅器
１４の反転入力端子は第３の抵抗１７を介して低電位側
電源端子（例えばグランド端子）に接続されている。本
発明では演算増幅器１４より出力端子１８へ検波信号を
出力する。
との間には第２の抵抗１６が接続され、また演算増幅器
１４の反転入力端子は第３の抵抗１７を介して低電位側
電源端子（例えばグランド端子）に接続されている。本
発明では演算増幅器１４より出力端子１８へ検波信号を
出力する。
【００１３】
【作用】検波ダイオード１１とダイオード１２の各順電
圧を夫々ＶＦ ，検波電圧をｅとし、また抵抗１５，１
６及び１７の各抵抗値を夫々Ｒ１ ，Ｒ２ 及びＲ３
とすると、検波ダイオード１１とダイオード１２の接続
点Ａの電位は（ＶＦ −ｅ）となり、また電流源１３，
ダイオード１２及び抵抗１５の共通接続点Ｂの電位は（
２ＶＦ −ｅ）となる。また、演算増幅器１４の利得が
無限大であるものとすると、その反転入力端子（Ｃ点）
における電圧ＶＣ は非反転入力端子への入力電圧（Ｖ
Ｆ −ｅ）に等しい。
圧を夫々ＶＦ ，検波電圧をｅとし、また抵抗１５，１
６及び１７の各抵抗値を夫々Ｒ１ ，Ｒ２ 及びＲ３
とすると、検波ダイオード１１とダイオード１２の接続
点Ａの電位は（ＶＦ −ｅ）となり、また電流源１３，
ダイオード１２及び抵抗１５の共通接続点Ｂの電位は（
２ＶＦ −ｅ）となる。また、演算増幅器１４の利得が
無限大であるものとすると、その反転入力端子（Ｃ点）
における電圧ＶＣ は非反転入力端子への入力電圧（Ｖ
Ｆ −ｅ）に等しい。
【００１４】従って、抵抗１５に流れる電流をＩ１ ，
抵抗１６に流れる電流をＩ２ ，抵抗１７に流れる電流
をＩ３ とすると、各電流Ｉ１ 〜Ｉ３ は夫々次式で
表わされる。
抵抗１６に流れる電流をＩ２ ，抵抗１７に流れる電流
をＩ３ とすると、各電流Ｉ１ 〜Ｉ３ は夫々次式で
表わされる。
【００１５】
【数１】
【００１６】
【数２】
【００１７】
【数３】
【００１８】一方、演算増幅器１４の出力電圧をＶ０
とすると、Ｖ０ は（ＶＣ −Ｉ２ ・Ｒ２ ）で表わ
されるから、この式に（３）式を代入してＩ２ を消去
すると、次式が得られる。
とすると、Ｖ０ は（ＶＣ −Ｉ２ ・Ｒ２ ）で表わ
されるから、この式に（３）式を代入してＩ２ を消去
すると、次式が得られる。
【００１９】
【数４】
【００２０】ここで、Ｒ１ ＝Ｒ２ Ｒ３ ／（Ｒ２
＋Ｒ３ ）、すなわちＲ１ をＲ２ とＲ３ の並列合
成抵抗値に設定すると、（４）式は次式で表わされる。
＋Ｒ３ ）、すなわちＲ１ をＲ２ とＲ３ の並列合
成抵抗値に設定すると、（４）式は次式で表わされる。
【００２１】
【数５】
【００２２】従って（５）式からわかるように、本発明
では出力電圧Ｖ０ が検波ダイオード１１及びダイオー
ド１２の各順電圧ＶＦ に依存しないようにすることが
できる。
では出力電圧Ｖ０ が検波ダイオード１１及びダイオー
ド１２の各順電圧ＶＦ に依存しないようにすることが
できる。
【００２３】
【実施例】図２は本発明の一実施例の回路構成図を示す
。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付しその
説明を省略する。図２において、２１は入力端子，２２
は方向性結合器，２３は方向性結合器２２のアイソレー
ション抵抗，２４及び２６は抵抗，２５はコンデンサで
ある。方向性結合器２２の２次側は検波ダイオード１１
のカソードに接続されている。この方向性結合器２２は
例えば５０Ωのアイソレーション抵抗２３で終端されて
おり、この抵抗２３による電圧降下を考慮してレベル合
わせのために、同じ５０Ωの抵抗２４がダイオード１２
のアノードと電流源１３との間に接続されている。
。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付しその
説明を省略する。図２において、２１は入力端子，２２
は方向性結合器，２３は方向性結合器２２のアイソレー
ション抵抗，２４及び２６は抵抗，２５はコンデンサで
ある。方向性結合器２２の２次側は検波ダイオード１１
のカソードに接続されている。この方向性結合器２２は
例えば５０Ωのアイソレーション抵抗２３で終端されて
おり、この抵抗２３による電圧降下を考慮してレベル合
わせのために、同じ５０Ωの抵抗２４がダイオード１２
のアノードと電流源１３との間に接続されている。
【００２４】また、検波ダイオード１１のアノードとダ
イオード１２のカソードとの接続点はコンデンサ２５を
介して接地される一方、第４の抵抗２６を介して演算増
幅器１４の非反転入力端子に接続されている。この抵抗
２６は演算増幅器１４の入力端子のバイアス電流による
影響を補正するための抵抗で、その抵抗値Ｒ４ は次式
で表わされる。
イオード１２のカソードとの接続点はコンデンサ２５を
介して接地される一方、第４の抵抗２６を介して演算増
幅器１４の非反転入力端子に接続されている。この抵抗
２６は演算増幅器１４の入力端子のバイアス電流による
影響を補正するための抵抗で、その抵抗値Ｒ４ は次式
で表わされる。
【００２５】
【数６】
【００２６】ところで、前記（５）式が成立するために
は、検波ダイオード１１とダイオード１２の夫々の直流
特性が互いに揃っていることが必要である。このような
ダイオード１１，１２に適した製品として、図３（Ａ）
の平面図、同図（Ｂ）の正面図に示す如く、直方体の筐
体３０の一方の側面に２つの端子３１，３２が形成され
、他方の側面に１つの端子３３が形成された、ペアダイ
オード製品（例えば、日本電気株式会社製の１ＳＳ１２
３）がある。
は、検波ダイオード１１とダイオード１２の夫々の直流
特性が互いに揃っていることが必要である。このような
ダイオード１１，１２に適した製品として、図３（Ａ）
の平面図、同図（Ｂ）の正面図に示す如く、直方体の筐
体３０の一方の側面に２つの端子３１，３２が形成され
、他方の側面に１つの端子３３が形成された、ペアダイ
オード製品（例えば、日本電気株式会社製の１ＳＳ１２
３）がある。
【００２７】上記のペアダイオード製品の等価回路は図
４に示す如く、２つのダイオードＤ１ 及びＤ２ が筐
体３０に内蔵され、端子３１にダイオードＤ１ のカソ
ードが接続され、端子３２にダイオードＤ２ のアノー
ドが接続され、更に端子３３にはダイオードＤ１ のア
ノードとダイオードＤ２ のカソードとが夫々共通接続
されている。 このようなペアダイオード製品を用いることで、より高
精度に出力検波電圧を順電圧ＶＦ に依存しないように
できる。
４に示す如く、２つのダイオードＤ１ 及びＤ２ が筐
体３０に内蔵され、端子３１にダイオードＤ１ のカソ
ードが接続され、端子３２にダイオードＤ２ のアノー
ドが接続され、更に端子３３にはダイオードＤ１ のア
ノードとダイオードＤ２ のカソードとが夫々共通接続
されている。 このようなペアダイオード製品を用いることで、より高
精度に出力検波電圧を順電圧ＶＦ に依存しないように
できる。
【００２８】図２に示す実施例の動作について説明する
。端子２１に入力されたマイクロ波帯の電力は方向性結
合器２２を介して検波ダイオード１１のカソードに入力
され、ここで包絡線検波され、コンデンサ２５で平滑さ
れて演算増幅器１４の非反転入力端子に供給される。 この演算増幅器１４の非反転入力端子の入力電圧は前記
したように（ＶＦ −ｅ）で表わされる。
。端子２１に入力されたマイクロ波帯の電力は方向性結
合器２２を介して検波ダイオード１１のカソードに入力
され、ここで包絡線検波され、コンデンサ２５で平滑さ
れて演算増幅器１４の非反転入力端子に供給される。 この演算増幅器１４の非反転入力端子の入力電圧は前記
したように（ＶＦ −ｅ）で表わされる。
【００２９】一方、この電圧（ＶＦ −ｅ）はダイオー
ド１２によって更に順電圧ＶＦ 分高電位方向へレベル
シフトされた後、（ＶＦ −ｅ）とされて、演算増幅器
１４の反転入力端子に入力される。前記したように、抵
抗１５の抵抗値Ｒ１ を抵抗１６及び１７の並列合成抵
抗値に設定することにより、演算増幅器１４から出力端
子１８へ（５）式に示した値−（Ｒ２ ／Ｒ１ ）・ｅ
の検波電圧が取り出される。
ド１２によって更に順電圧ＶＦ 分高電位方向へレベル
シフトされた後、（ＶＦ −ｅ）とされて、演算増幅器
１４の反転入力端子に入力される。前記したように、抵
抗１５の抵抗値Ｒ１ を抵抗１６及び１７の並列合成抵
抗値に設定することにより、演算増幅器１４から出力端
子１８へ（５）式に示した値−（Ｒ２ ／Ｒ１ ）・ｅ
の検波電圧が取り出される。
【００３０】この出力検波電圧は順電圧ＶＦ に依存せ
ず、抵抗１５，１６の各抵抗値Ｒ１ ，Ｒ２ によって
定まるから、温度が変化しても変化することはない。ま
た、検波ダイオード１１には順電流ＩＦ が流されてい
るから、前記したように大きな検波電圧ｅが取り出され
る。
ず、抵抗１５，１６の各抵抗値Ｒ１ ，Ｒ２ によって
定まるから、温度が変化しても変化することはない。ま
た、検波ダイオード１１には順電流ＩＦ が流されてい
るから、前記したように大きな検波電圧ｅが取り出され
る。
【００３１】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、出力検波
電圧がダイオードの順電圧に依存しないようにすること
ができるため、温度変化によるダイオードの順電圧の変
化に拘らず、大きな検波電圧を安定に出力することがで
きる等の特長を有するものである。
電圧がダイオードの順電圧に依存しないようにすること
ができるため、温度変化によるダイオードの順電圧の変
化に拘らず、大きな検波電圧を安定に出力することがで
きる等の特長を有するものである。
【図１】本発明の原理回路図である。
【図２】本発明になるダイオード検波器の一実施例の回
路図である。
路図である。
【図３】図２で用いるダイオードの外観図である。
【図４】図３のダイオードの等価回路図である。
【図５】従来のダイオード検波器の一例の回路図である
。
。
【図６】検波ダイオードの順電流対検波電圧特性測定用
回路を示す図である。
回路を示す図である。
【図７】検波ダイオードの順電流対検波電圧特性図であ
る。
る。
１１ 検波ダイオード
１２ ダイオード
１３ 電流源
１４ 演算増幅器
１５ 第１の抵抗
１６ 第２の抵抗
１７ 第３の抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 検波すべき入力信号が供給される検波
ダイオード（１１）と、該検波ダイオード（１１）の出
力端にその一端が接続され、該検波ダイオード（１１）
と直流特性の揃った特性をもつダイオード（１２）と、
該ダイオード（１２）の他端に接続され、該ダイオード
（１２）及び検波ダイオード（１１）の夫々に順方向に
バイアス電流を流す電流源（１３）と、該検波ダイオー
ド（１１）とダイオード（１２）との共通接続点にその
非反転入力端子が接続された演算増幅器（１４）と、該
ダイオード（１２）と該電流源（１３）との接続点と該
演算増幅器（１４）の反転入力端子との間に接続された
第１の抵抗（１５）と、該演算増幅器（１４）の出力端
子と反転入力端子との間に接続された第２の抵抗（１６
）と、該演算増幅器（１４）の反転入力端子と低電位側
電源端子との間に接続された第３の抵抗（１７）とを有
し、該演算増幅器（１４）の出力端子より検波信号を取
り出すよう構成したことを特徴とするダイオード検波器
。 - 【請求項２】 前記第１の抵抗（１５）は、前記第２
の抵抗（１６）及び第３の抵抗（１７）の並列合成抵抗
値に設定されていることを特徴とする請求項１記載のダ
イオード検波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4841191A JPH04284708A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ダイオード検波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4841191A JPH04284708A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ダイオード検波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04284708A true JPH04284708A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=12802564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4841191A Withdrawn JPH04284708A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ダイオード検波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04284708A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001094367A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 飽和出力可変アンプ |
| CN110850159A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-28 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种降低温度对二极管检波器影响的装置 |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP4841191A patent/JPH04284708A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001094367A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 飽和出力可変アンプ |
| CN110850159A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-28 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种降低温度对二极管检波器影响的装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |